Le 14 avril 1971 paraît au journal officiel de la république le décret officialisant la naissance d’un nouvel institut chargé de développer et coordonner la recherche française en physique nucléaire et en physique des particules. A compter de ce jour, les laboratoires de ces disciplines, éparpillés sur les campus universitaires nationaux, vont se ranger sous la bannière de l’IN2P3. Ensemble ils pourront perpétuer l’excellence française dans ces sciences qui ne s’envisagent plus sans le montage d’expériences et d’infrastructures « XXL » adossées, le plus souvent, à de vastes collaborations internationales.
Institutionnel
Une part importante des forces de l’institut est mobilisée dans la conception, la réalisation et le pilotage d’expériences qui repoussent les limites du possible en terme de taille des instruments, de précision des mesures, d’environnement de fonctionnement et de flux de données à traiter.
Accélérateurs
Détecteurs
Calcul et données
Pour raconter l’histoire de l’Univers dans l’infiniment petit, il y a le modèle standard de la physique des particules et dans l’infiniment grand, le modèle standard de la cosmologie. Deux histoires que tout semble opposer, mais que beaucoup d’éléments rapprochent. Le travail des scientifiques de l’IN2P3 est de contribuer à reconstituer toutes les étapes et retrouver chaque protagoniste de ces histoires afin d’en faire un grand récit unifié.
Physique des particules
Cosmologie
Les modèles sont bien pratiques mais ils ne sont que le reflet de que ce que l’on sait et comprend. Une grande partie des travaux visent à trouver des failles à ces théories et découvrir des phénomènes encore inconnus pour les faire évoluer.
Physique des particules
Cosmologie
L'Univers serait né il y a 13,8 milliards d’années, dans une phase incroyablement dense et chaude appelée Big Bang. Pour explorer ces instants primordiaux, deux approches sont possibles : celle de l'infiniment petit, en recréant des collisions de particules aux énergies qui régnaient alors et celle de l'infiniment grand, en étudiant les signaux fossiles de l'Univers.
Physique des particules
Physique hadronique
Cosmologie
Astroparticules
Il semble que l'Univers contienne cinq fois plus de "masse" que ce que perçoivent les télescopes. Cette constatation, qui montre bien que quelque chose nous échappe, a mis l’intégralité du monde de la physique des deux infinis en ébullition. La résolution de cette énigme sera sans nul doute un tournant scientifique historique tant il met en jeu notre connaissance globale du cosmos.
Physique des particules
Astroparticules
Cosmologie
L'antimatière, ce n'est pas de la science-fiction. Pour chaque particule de matière, il existe en effet une antiparticule, de même masse et même durée de vie, mais de charge électrique opposée. La théorie du Big Bang implique qu’autant d’antimatière que de matière a été créée à l’origine de l’Univers. Pourtant, l’antimatière est quasi absente de notre monde. L’énigme de cette absence passionne les physiciens et physiciennes depuis soixante-dix ans.
Physique des particules
Neutrinos
Cosmologie
Astroparticules
Les neutrinos sont les particules les plus abondantes de l’Univers après les photons. Pourtant ce sont aussi les plus mal connues tant elles sont insaisissables. Mais, les technologies de détection se développant, et les moyens de produire des neutrinos de manière artificielle se multipliant, via un réacteur nucléaire ou un accélérateur de particules, les physiciens arrachent un à un leurs secrets et une nouvelle astronomie basée sur ces particules jette un nouveau jour sur notre Univers.
Physique Neutrinos
Astroparticules
Cosmologie
Au cœur des étoiles à neutrons ou des quasars, ou encore aux abords des trous noirs, la matière est soumise à rude épreuve. Les physiciens des astroparticules disposent d’outils de plus en plus variés pour étudier et comprendre ces phénomènes à l’œuvre. Il peuvent également compter sur les expériences conçues en laboratoire par les physiciens nucléaires pour simuler et reproduire ces comportements à l’échelle des noyaux
Astroparticules
Physique hadronique
Physique nucléaire
Pourquoi ne trouve-t-on que 287 isotopes et pas plus sur Terre, tandis que des milliers existent dans les étoiles ? Quels mécanismes intrinsèques gouvernent cette stabilité et quelles sont leurs limites ? Où, quand et comment les noyaux qui constituent notre univers visible se sont formés ? Qu’est-ce qui différencie les noyaux terrestres de ceux des étoiles ? Autant de questions qui trouvent des réponses à la fois dans l’étude des noyaux en laboratoire et dans l’observation du cosmos.
Physique nucléaire
Astroparticules
Physique hadronique
Les scientifiques de l’IN2P3 mettent en œuvre leurs connaissances des rayonnements dans l’exploration d’autres domaines scientifiques. C’est le cas de l’imagerie, qui les utilise pour voir là où le regard n’a pas accès.
Interdisciplinaire
Les études et développements techniques de la physique nucléaire et de la physique des particules trouvent des usages dans nos sociétés, principalement dans le domaine de la production d’énergie nucléaire et dans le domaine de la santé. L’institut contribue ainsi à des approches innovantes dans ces domaines.
Interdisciplinaire
Les physiciens mettent en équations leur compréhension de l’Univers. Ces modèles mathématiques alliés à la technologie informatique leur permettent de simuler la physique à l’échelle de l’Univers ou des particules. C’est en confrontant les simulations à la réalité des expériences qu’ils font avancer leurs connaissances des deux infinis.
Calcul et données
