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L’Ingénieur qui Capture les Particules au LHC : Une Aventure Scientifique Fascinante !

Le Grand Collisionneur de Hadrons a révolutionné notre compréhension de la physique depuis son lancement en 2008. Situé à 100 mètres sous la frontière franco-suisse, il permet aux chercheurs d’explorer les mystères de l’univers. Parmi les héros méconnus de cette aventure, Irene Degl’Innocenti, ingénieure en électronique numérique au CERN, joue un rôle crucial. Elle conçoit des systèmes électroniques qui mesurent la position des faisceaux de particules, contribuant ainsi à des découvertes fascinantes. « Vous faites partie de quelque chose de très grand », dit-elle, soulignant l’importance de son travail dans cette quête de connaissance.

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L’Ingénieur qui Capture les Particules au LHC : Une Aventure Scientifique Fascinante !

Depuis son lancement en 2008, le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) a révolutionné notre compréhension de la physique, permettant aux chercheurs d’explorer les éléments fondamentaux de l’univers. Situés à environ 100 mètres sous la frontière entre la France et la Suisse, les particules sont accélérées le long de la circonférence de 27 kilomètres du LHC, atteignant presque la vitesse de la lumière avant de se percuter.

Le LHC est souvent qualifié de plus grande machine jamais construite. Bien que les physiciens qui réalisent des expériences dans cette installation attirent souvent l’attention, des centaines d’ingénieurs et de techniciens sont nécessaires pour assurer son bon fonctionnement. Parmi eux, Irene Degl’Innocenti, ingénieure en électronique numérique à l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), qui gère le LHC. Membre du groupe d’instrumentation de faisceau de CERN, Degl’Innocenti conçoit des équipements électroniques sur mesure pour mesurer la position des faisceaux de particules en mouvement.

Irene Degl’Innocenti

Employeur :

CERN

Profession :

Ingénieure en électronique numérique

Formation :

Licence et master en ingénierie électrique ; doctorat en ingénierie électrique, électronique et communications, Université de Pise, Italie

« C’est une machine immense qui réalise des tâches très complexes, donc l’expertise requise est considérable », déclare Degl’Innocenti.

Les systèmes électroniques sur lesquels elle travaille ne représentent qu’une petite partie de l’ensemble de l’opération, ce dont elle est pleinement consciente lorsqu’elle descend dans les tunnels vastes du LHC pour installer ou tester son matériel. Cependant, elle tire une grande satisfaction de sa contribution à un projet d’une telle envergure.

« Vous faites partie de quelque chose de très grand », dit-elle. « Vous vous sentez membre d’une vaste communauté qui cherche à comprendre ce qui se passe réellement dans l’univers, et c’est très fascinant. »

Des Perspectives de Carrière en Physique des Hautes Énergies

Originaire d’Italie, Degl’Innocenti rêvait de devenir romancière. Pendant ses années de lycée, elle s’orientait vers les sciences humaines, mais elle avait une affinité naturelle pour les mathématiques, en partie grâce à sa mère, enseignante de sciences.

« Je suis une personne très analytique, et cela a toujours fait partie de ma façon de penser, mais je ne trouvais pas les mathématiques séduisantes quand j’étais petite », confie Degl’Innocenti. « Il m’a fallu du temps pour réaliser les opportunités qu’elles pouvaient offrir. »

Elle a commencé à s’intéresser à l’électronique vers l’âge de 17 ans, car cela semblait être le moyen le plus direct de traduire sa pensée logique et mathématique en une carrière. En 2011, elle s’est inscrite à l’Université de Pise, où elle a obtenu sa licence en ingénierie électrique en 2014, puis a poursuivi avec un master dans le même domaine.

À cette époque, Degl’Innocenti ignorait qu’il existait des opportunités pour les ingénieurs dans le domaine de la physique des hautes énergies. Cependant, elle a appris qu’un camarade de classe avait effectué un stage d’été à Fermilab, le laboratoire de physique des particules et d’accélérateurs à Batavia, dans l’Illinois. Elle a donc postulé et remporté un stage là-bas en 2015. Étant donné que Fermilab et CERN collaborent étroitement, elle a pu contribuer à la conception d’une carte de traitement de données pour l’expérience Compact Muon Solenoid du LHC.

Par la suite, elle a cherché un stage plus proche de chez elle et a découvert le programme d’étudiants techniques de CERN, qui permet aux étudiants de travailler sur un projet pendant un an. Au sein du groupe d’instrumentation de faisceau, Degl’Innocenti a conçu un système d’acquisition numérique qui est devenu la base de son mémoire de master.

Mesurer la Position des Faisceaux de Particules

Après avoir obtenu son master en 2017, Degl’Innocenti a poursuivi un doctorat, également à l’Université de Pise. Elle a mené ses recherches dans la section de mesure de position des faisceaux de CERN, qui construit des équipements pour mesurer la position des faisceaux de particules au sein du complexe d’accélérateurs de CERN. Le LHC dispose d’environ 1 000 moniteurs répartis autour de l’anneau de l’accélérateur. Chaque moniteur se compose généralement de deux paires de capteurs placés de part et d’autre du tube de l’accélérateur, permettant de mesurer les positions horizontale et verticale du faisceau en comparant la force du signal à chaque capteur.

Le concept sous-jacent est simple, explique Degl’Innocenti, mais ces mesures doivent être précises. Des paquets de particules passent par les moniteurs toutes les 25 nanosecondes, et leur position doit être suivie avec une précision de 50 micromètres.

« Nous commençons à développer un système des années à l’avance, et il doit fonctionner pendant plusieurs décennies. »

La plupart du traitement du signal se fait normalement en analogique, mais pendant son doctorat, elle s’est concentrée sur le transfert d’une grande partie de ce travail vers le domaine numérique, car les circuits analogiques sont capricieux, dit-elle. Ils nécessitent un étalonnage précis, et leur précision a tendance à dériver avec le temps ou lorsque les températures varient.

« C’est complexe à maintenir », dit-elle. « Cela devient particulièrement délicat lorsque vous avez 1 000 moniteurs, et qu’ils sont situés dans un accélérateur à 100 mètres sous terre. »

Cependant, des informations peuvent être perdues lors de la conversion de l’analogique au numérique, c’est pourquoi Degl’Innocenti a analysé les performances des derniers convertisseurs analogique-numérique (CAN) et a étudié leur impact sur les mesures de position.

Conception des Électroniques de Surveillance des Faisceaux

Après avoir terminé son doctorat en ingénierie électrique, électronique et communications en 2021, Degl’Innocenti a rejoint CERN en tant que chercheuse postdoctorale senior. Deux ans plus tard, elle est devenue employée à temps plein, appliquant les résultats de ses recherches au développement de nouveaux matériels. Actuellement, elle conçoit un nouveau moniteur de position de faisceau pour la mise à niveau High-Luminosity du LHC, prévue pour 2028. Ce nouveau système utilisera probablement un système sur puce pour intégrer la plupart des composants électroniques, y compris plusieurs CAN et un réseau de portes programmables sur le terrain (FPGA) que Degl’Innocenti programmera pour exécuter un nouvel algorithme de traitement numérique du signal.

Elle fait partie d’une équipe de seulement 15 personnes qui s’occupent de la conception, de la mise en œuvre et de la maintenance continue des moniteurs de position de faisceau de CERN. Elle collabore donc étroitement avec les ingénieurs qui conçoivent les capteurs et les logiciels pour ces instruments, ainsi qu’avec les physiciens qui exploitent l’accélérateur et définissent les exigences des instruments.

« Nous commençons à développer un système des années à l’avance, et il doit fonctionner pendant plusieurs décennies », souligne Degl’Innocenti.

Perspectives dans la Physique des Hautes Énergies

La physique des hautes énergies offre une variété d’opportunités intéressantes pour les ingénieurs, affirme Degl’Innocenti, notamment dans les domaines de l’électronique de haute précision, des systèmes sous vide et de la cryogénie.

« Les machines sont très grandes et très complexes, mais nous nous intéressons à des éléments très petits », dit-elle. « Il y a beaucoup de grands chiffres impliqués, tant à grande échelle qu’en ce qui concerne la précision à petite échelle. »

Les compétences en conception de FPGA sont très recherchées dans tous les types d’installations de recherche, et les systèmes embarqués deviennent également de plus en plus importants, selon Degl’Innocenti. L’essentiel est de garder l’esprit ouvert quant à l’application de vos connaissances en ingénierie, dit-elle. Elle n’aurait jamais pensé qu’il y aurait des opportunités pour des personnes avec ses compétences au CERN.

« Vérifiez toujours quelles technologies sont utilisées », conseille-t-elle. « Ne vous limitez pas en supposant qu’il ne serait pas possible de travailler quelque part. »

Général

L’interdiction de l’avortement en Géorgie a coûté la vie à une jeune mère : la droite chrétienne désigne désormais la victime comme coupable

Deux ans après la décision de la Cour suprême sur Roe v. Wade, les conséquences tragiques des lois sur l’avortement se font déjà sentir. Amber Nicole Thurman, âgée de 28 ans, est décédée le 19 août 2022, moins d’un mois après l’adoption d’une loi restrictive en Géorgie. Sa mort a été jugée « préventable » par un comité d’examen des cas de mortalité maternelle. Les activistes anti-avortement, au lieu de reconnaître leur part de responsabilité, blâment la victime elle-même. Cette tragédie souligne l’urgence de défendre le droit à l’avortement et de protéger les femmes.

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L’interdiction de l’avortement en Géorgie a coûté la vie à une jeune mère : la droite chrétienne désigne désormais la victime comme coupable

Les Conséquences Mortelles des Interdictions d’Avortement : Un Regard sur les Cas Tragiques

Introduction : Un Avertissement Ignoré

Les militants pro-choix avaient prévenu, après la décision de la Cour Suprême dans l’affaire Dobbs v. Jackson Women’s Health, que les interdictions d’avortement qui suivraient mettraient en danger la vie des femmes. Deux ans après l’annulation de Roe v. Wade, ces avertissements se concrétisent tragiquement. Amber Nicole Thurman, âgée de 28 ans, est décédée le 19 août 2022, moins d’un mois après l’adoption d’une loi restrictive sur l’avortement en Géorgie, qui a interdit le traitement qui aurait pu lui sauver la vie. Bien que les professionnels de santé impliqués dans son cas n’aient pas commenté, un comité d’examen des cas de mortalité maternelle a qualifié sa mort de « préventable », affirmant qu’elle aurait probablement survécu si les protocoles médicaux en vigueur avant la loi avaient été appliqués.

La Blâme Injuste : Qui Est Responsable ?

Les mêmes militants anti-avortement qui prétendaient respecter des « exceptions » à la loi sur l’avortement rejettent maintenant la responsabilité de la perte de cette jeune mère en bonne santé sur d’autres : les médecins d’un hôpital géorgien, les prestataires d’avortement en Caroline du Nord, et, bien qu’ils le nient, sur Thurman elle-même. En effet, Thurman a choisi d’avorter, et ils lui imputent sa mort en raison de cette décision.

Dans une diatribe sur Twitter, l’activiste anti-choix Lila Rose a insisté sur le fait que Thurman s’était causé du tort, affirmant qu’elle « est morte d’une septicémie après avoir pris des pilules d’avortement obtenues légalement ». Rose a souligné que Thurman « a cherché un avortement » et s’est rendue en Caroline du Nord pour obtenir les pilules, affirmant que « l’avortement a tué Amber Thurman ». Elle a également critiqué Thurman pour avoir attendu « des jours avant de demander des soins médicaux ». Ce discours de victimisation est loin d’être subtil.

Une Mort Tragique Mal Interprétée

Les accusations de Rose sont d’une malhonnêteté choquante. La mort de Thurman n’est pas due à sa décision de prendre des pilules d’avortement, qui présentent un taux de mortalité de 0,0003 % (soit 1 sur 377 000 cas). En comparaison, parmi 377 000 femmes qui accouchent, 83 décèdent. Le rapport indique clairement que Thurman aurait presque certainement survécu si elle avait reçu les soins médicaux appropriés avant la décision Dobbs, qui aurait impliqué l’évacuation immédiate d’une fausse couche incomplète. Cependant, la loi géorgienne, telle qu’elle est rédigée, en fait un crime.

Les Mensonges des Opposants à l’Avortement

Les opposants à l’avortement mentent à ce sujet. La loi ne prévoit aucune exception pour les soins d’urgence d’une femme ayant provoqué elle-même une fausse couche. Les militants anti-avortement affirment que les médecins n’auraient pas encouru de problèmes juridiques en sauvant la vie de Thurman, mais cela ne correspond pas à la réalité de la loi. Même si cela avait été le cas, les médecins avaient toutes les raisons d’avoir peur. Si Thurman avait reçu des soins médicaux à temps et survécu, un procureur de droite aurait pu soutenir qu’elle n’était pas si malade au départ. C’est le dilemme créé par ces prétendues « exceptions ».

Des Cas Similaires : Candi Miller et les Conséquences de la Loi

Un autre cas tragique est celui de Candi Miller, une mère de trois enfants de 41 ans, qui avait été avertie par des médecins que « avoir un autre bébé pourrait lui coûter la vie ». Miller souffrait de lupus, de diabète et d’hypertension et ne voulait pas attendre que la situation devienne critique. Elle a pris des pilules d’avortement commandées en ligne, mais, comme Thurman, a subi une fausse couche incomplète. Dans la Géorgie d’avant Dobbs, cela n’aurait pas été un problème, car elle aurait pu se rendre aux urgences et sortir quelques heures plus tard, en sécurité. Au lieu de cela, elle est morte chez elle, dans la peur et la douleur. Le comité d’État qui a examiné son cas a immédiatement décidé qu’il était « préventable » et a blâmé l’interdiction de l’avortement de l’État.

La Déformation de la Réalité par les Activistes Anti-Choix

Les tentatives des militants anti-avortement de détourner la responsabilité de la mort de Miller sont tout aussi déplorables. L’American Association of Pro Life OBGYNs a affirmé à tort que les médecins en Géorgie pouvaient « aider si sa grossesse menaçait sa vie ». Cela est faux. La loi géorgienne ne prévoit une exception pour la « vie de la mère » que dans des situations d’urgence aiguë. Les conditions de Miller étaient chroniques. Elle a agi de manière judicieuse en cherchant à avorter avant que sa situation ne devienne critique.

Conclusion : Un Système Qui Échoue les Femmes

Les militants anti-avortement, tout en prétendant défendre des « exceptions », propagent des mensonges sur les femmes qui ont besoin d’avortements médicalement indiqués. Ils dépeignent ces femmes comme des menteuses, ignorant leur réalité. Les histoires de Thurman et Miller illustrent des choix rationnels faits dans des circonstances impossibles. Les républicains savaient que les interdictions d’avortement mettraient des vies en danger, mais ils ne se soucient guère des conséquences. La vision du droit chrétien sur le rôle des femmes dans la société les pousse à mépriser celles qui choisissent de ne pas mener une grossesse à terme, qu’il s’agisse d’un choix personnel ou d’une nécessité médicale.

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Une directrice d’Alabama perd son poste après avoir fait son coming out, mais sa communauté conservatrice se mobilise pour la soutenir

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Un glissement de terrain a résonné sur Terre comme un gong pendant plus d’une semaine : le changement climatique en est la cause

Un événement sismique fascinant a secoué le monde en septembre 2023, lorsque un glissement de terrain massif et un tsunami ont été déclenchés par l’effondrement d’un glacier au Groenland. Ce phénomène, enregistré pendant neuf jours, a été confirmé par une équipe internationale de 68 scientifiques. Les vagues déferlantes ont créé une symphonie sismique, parcourant la planète en moins d’une heure. Bien que personne n’ait été blessé, cet incident souligne l’impact alarmant du changement climatique sur notre environnement. Les chercheurs s’interrogent désormais sur les conséquences pour la faune locale.

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Un glissement de terrain a résonné sur Terre comme un gong pendant plus d’une semaine : le changement climatique en est la cause

Un Signal Sismique Anormal : Un Glissement de Terrain et un Tsunami en Groenland

En septembre 2023, un signal sismique inhabituel a été enregistré pendant neuf jours, résultant de l’impact d’un glissement de terrain massif et d’un tsunami en Groenland, suite à l’effondrement d’un glacier. Cette découverte a été confirmée le 5 septembre par une équipe internationale de chercheurs, comprenant 68 scientifiques issus de 40 institutions dans 15 pays. L’effondrement du glacier est attribué au changement climatique, et d’autres effondrements sont à prévoir dans un avenir proche. Heureusement, aucun blessé n’a été signalé.

Un Voyage Sismique à Travers la Planète

Le signal sismique a traversé la planète en moins d’une heure, allant de l’est du Groenland à l’Antarctique. Des vagues gigantesques se sont heurtées aux parois rocheuses d’une vallée étroite, produisant des résonances dans le sol comme si la Terre était un immense instrument de musique, et ce, toutes les 90 secondes pendant neuf jours. Bien qu’ils aient d’abord classé le signal comme un « USO » (objet sismique non identifié), les chercheurs ont finalement résolu le mystère, publiant leurs résultats dans la revue Science.

Une Découverte Étonnante

Stephen Hicks, co-auteur de l’étude et chercheur à l’University College London, a déclaré : « Lorsque j’ai vu le signal sismique pour la première fois, j’étais complètement perplexe. Bien que nous sachions que les sismomètres peuvent enregistrer diverses sources à la surface de la Terre, jamais un signal sismique aussi durable et voyageant à l’échelle mondiale, contenant une seule fréquence d’oscillation, n’avait été enregistré. Cela m’a inspiré à co-diriger une grande équipe de scientifiques pour résoudre ce puzzle. »

Impact Environnemental et Études Futures

Hicks a également mentionné que le tsunami avait emporté la végétation et les sols des parois du fjord, mais l’impact sur la faune reste à déterminer. Un groupe de recherche spécifique se penchera probablement sur cette question dans un avenir proche.

Les scientifiques estiment que le glissement de terrain a projeté environ 25 millions de mètres cubes de roches et de glace dans le fjord de Dickson, provenant d’un sommet de montagne de 1,2 kilomètre de haut. L’impact a provoqué une éruption d’eau atteignant 200 mètres dans les airs, créant une vague de 110 mètres qui a traversé 10 kilomètres du fjord.

Des Conséquences Dévastatrices

Bien que l’événement n’ait pas été observé par des témoins humains, la force des eaux a arraché la végétation des rives du fjord et a causé des destructions sur des sites patrimoniaux et archéologiques situés à 70 kilomètres de l’impact, où les vagues atteignaient encore 4 mètres de hauteur. Aucun blessé n’a été signalé, bien que l’accident se soit produit sur une route touristique fréquentée. En 2017, un glissement de terrain dans un fjord du Groenland avait causé la mort de quatre personnes et l’abandon de deux villages.

Une Collaboration Internationale

Lors d’une visite ultérieure sur le site de l’événement de 2023, l’équipe a découvert une bande sombre de sédiments sur la face du glacier, laissée par les vagues les plus hautes. Cette marque de haut niveau était plus de deux fois plus élevée que la Statue de la Liberté.

Kristian Svennevig, auteur principal de l’étude et spécialiste des glissements de terrain au Service géologique du Danemark et du Groenland, a souligné l’importance de la coopération internationale dans cette découverte. « Lorsque nous avons commencé cette aventure scientifique, tout le monde était perplexe et personne n’avait la moindre idée de la cause de ce signal. Nous avons réussi à résoudre cette énigme grâce à un effort interdisciplinaire et international considérable. »

Un Avertissement sur le Changement Climatique

Les chercheurs ont confirmé que le tsunami était l’un des plus importants mesurés dans l’histoire récente et qu’il s’agissait de la première observation connue de l’eau se déplaçant à travers la croûte terrestre. Cette étude met en lumière les impacts majeurs du changement climatique déjà visibles en Groenland.

Des scientifiques du National Snow and Ice Data Center de la NASA ont averti que, quelles que soient les actions entreprises aujourd’hui, l’humanité doit se préparer à des défaillances municipales dans les décennies à venir, car les niveaux de la mer devraient continuer à augmenter en raison des effets du changement climatique. Des déplacements massifs de population sont attendus aux États-Unis et ailleurs, alors que l’élévation du niveau de la mer menace de déplacer des milliards de résidents côtiers, entraînant des dommages considérables aux infrastructures publiques. Les risques les plus élevés sont associés à la perte rapide des calottes glaciaires, selon la NASA.

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