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En Chine, profondément sous-terrain, se trouve une structure sphérique massive qui ressemble à un portail de science-fiction, mais c’est en réalité l’une des expériences physiques les plus avancées au monde. Cette immense installation, appelée Observatoire Souterrain des Neutrinos de Jiangmen ou JUNO, est enterrée à environ 700 mètres sous la surface pour la protéger des interférences cosmiques. Sa mission est de détecter les neutrinos — ces insaisissables “particules fantômes” qui traversent tout, y compris votre corps, par billions chaque seconde. En étudiant le comportement de ces particules, les scientifiques espèrent découvrir des indices sur pourquoi la matière existe, comment l'univers a évolué, et si nos modèles actuels de physique ne manquent pas quelque chose de fondamental. Et dans cette vidéo, vous explorerez pourquoi JUNO pourrait devenir l'une des découvertes les plus importantes dans la quête pour comprendre les mystères les plus profonds de l'univers.
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00:00Look at this vast building.
00:02This is not a machine to take off the time.
00:04It is not enough of a portail towards another dimension,
00:07even if it looks like it.
00:09This remarkable installation,
00:11named Observatory Souterrain of Neutrino of Jiangmen,
00:14or Juno,
00:15is dissimulated at about 700 meters below the surface.
00:19It was designed to examine
00:20one of the most unique and unique particles
00:23of our universe,
00:24the neutrino.
00:25Often called particles fantômes,
00:28these are almost almost impossible to detect,
00:31but could provide some evidence
00:33on some of the greatsynisms cosmologicals,
00:36the origin of the matter,
00:38or even the need to review our current understanding
00:41of the physics.
00:42These neutrinos are particles subatomic
00:44issues of nuclear reactions,
00:46especially at the heart of the Sun,
00:48in the stars in explosion,
00:50or even in our terrestrials.
00:52They constitute the second particles
00:54the most numerous of the universe after the photons.
00:57If you place your hands
00:58on your face,
01:00hundreds of millions of neutrinos
01:02traversent in this instant
01:03without letting the smallest trace.
01:05They never interact with the matter,
01:08with your body,
01:10or even with a heavy plomb
01:11of several years later.
01:13This quasi absence of interaction
01:14makes their studies particularly hard.
01:17The neutrinos also have a very singular behavior.
01:20They are in three flavors.
01:22Vanille,
01:23Fraise,
01:24chocolate.
01:24Non,
01:25attendez,
01:25je voulais dire,
01:26neutrinos électroniques,
01:27muoniques et toiques.
01:29Ils sont capables de passer de l'une à l'autre
01:31au cours de leur trajet.
01:32Ce phénomène,
01:33appelé oscillation,
01:34est intimement lié à leur masse,
01:36laquelle demeure l'un des grands mystères modernes.
01:39On ignore toujours leur masse exacte,
01:41ou même quel type est le plus lourd.
01:43Et c'est précisément là que Junot intervient.
01:45Son objectif principal est d'identifier la hiérarchie des masses,
01:49c'est-à-dire l'ordre des masses de ces trois neutrinos.
01:52Une telle découverte pourrait contribuer à lever le voile
01:55sur plusieurs questions fondamentales de la physique.
01:58Junot prend la forme d'une immense sphère
02:00contenant 20 000 tonnes d'un liquide particulier,
02:03le scintillateur,
02:04lequel émet une lueur ténue lorsqu'une particule interagit avec lui.
02:08Tout autour sont disposés 43 000 détecteurs de lumière
02:11d'une sensibilité extrême, prêts à saisir ses brèves éclats lumineux.
02:16Mais pourquoi l'enfouir si profondément ?
02:18Les rayons cosmiques et d'innombrables particules parasites
02:21bombardent en permanence notre planète,
02:24saturant les instruments trop exposés.
02:26Installé sous des centaines de mètres de roches,
02:29l'expérience est protégée de ce bruit de fond,
02:31permettant aux chercheurs de se concentrer sur les neutrinos eux-mêmes.
02:35Junot se trouve également à près de 53 km de deux centrales nucléaires.
02:39Celles-ci génèrent énormément de neutrinos,
02:42plus précisément des antineutrinos,
02:44l'équivalent antimatière de ces derniers,
02:47issus de la désintégration radioactive de l'uranium
02:49et du plutonium de leurs réacteurs.
02:51En analysant comment ces antineutrinos se transforment
02:54durant leur trajet jusqu'à l'observatoire,
02:56les chercheurs espèrent élucider la hiérarchie des masses des neutrinos.
03:00Voyons maintenant ce qui se produit lorsqu'un antineutrino
03:03interagit avec le détecteur de Junot.
03:05Il percute un proton présent dans le liquide,
03:07produisant un positron, la contrepartie d'un électron dans l'antimatière,
03:11ainsi qu'un neutron.
03:12Le positron entre aussitôt en collision avec un électron,
03:15libérant un bref éclat lumineux.
03:17Le neutron, pour sa part,
03:20met environ 200 microsecondes à se lier à un noyau atomique,
03:24émettant alors un second signal lumineux.
03:26Ces deux flashs, le premier dû au positron,
03:29le second au neutron,
03:30constituent la signature essentielle d'une interaction neutrino.
03:34L'intervalle temporel qui les sépare permet en outre
03:37de distinguer les véritables événements liés aux neutrinos des signaux parasites,
03:41tels que ceux engendrés par les rayons cosmiques.
03:44Malgré toute cette installation,
03:46Junot ne détectera qu'entre 40 et 60 neutrinos par jour,
03:50alors que des milliards le traversent chaque seconde.
03:53Aussi faudra-t-il plusieurs années de collecte
03:55avant d'obtenir une quantité de données suffisante
03:58pour en tirer des conclusions.
03:59L'ambition des chercheurs est d'observer 100 000 interactions neutrinos.
04:03Notre représentation actuelle de l'univers repose sur le modèle standard
04:07de la physique des particules,
04:09qui a admirablement réussi à décrire les interactions fondamentales.
04:13Ce modèle demeure toutefois incomplet.
04:15Il ne rend pas compte de la matière noire,
04:17de l'énergie noire,
04:19ni de la domination de la matière sur l'antimatière dans le cosmos.
04:22Les neutrinos pourraient offrir des éléments de réponse à ces énigmes.
04:26La manière dont ils interagissent et oscillent,
04:29pourrait révéler l'existence d'une physique nouvelle,
04:32dépassant les frontières du modèle standard.
04:34Junot constitue un projet véritablement international,
04:37réunissant près de 700 chercheurs issus de 18 nations.
04:41Proposée dès 2008,
04:43l'expérience a dû surmonter de nombreux défis techniques et logistiques.
04:47Avec un peu de chance,
04:48elle entrera pleinement en service en 2025.
04:52Cet investissement de 300 millions de dollars dans les sciences et l'ingénierie
04:56pourrait conduire à des découvertes majeures.
04:58Cependant, Junot n'est pas seul dans cette quête dédiée aux neutrinos.
05:02Sous les glaces du continent antarctique,
05:04à proximité de la base Amundsen-Scott au pôle sud,
05:08se trouve IceCube,
05:09un observatoire colossal.
05:12Imaginez un détecteur d'environ 0,8 km3,
05:15entièrement constitué de glace et conçu pour repérer ces particules insaisissables.
05:20Il s'agit du tout premier détecteur de neutrinos de l'ordre de la Gigatonne,
05:24un instrument scientifique monumental,
05:26enfoui entre 1450 et 2450 mètres sous la surface.
05:32Son dispositif principal regroupe plus de 5000 modules optiques numériques,
05:37des capteurs de lumière extrêmement sensibles,
05:39fixés à 86 câbles verticaux prisonniers de la glace.
05:43Disposés selon une trame hexagonale,
05:45chacun de ces câbles porte 60 modules,
05:48composant ainsi un vaste réseau tridimensionnel.
05:51Lorsqu'un neutrino interagit avec un atome de la glace,
05:54il peut engendrer une particule chargée se déplaçant plus vite que la lumière dans ce milieu,
05:59produisant alors une faible lueur bleutée appelée rayonnement de Cherenkov.
06:04En analysant cette lumière, les scientifiques dit que peuvent déterminer l'énergie,
06:09la trajectoire et même l'origine du neutrino.
06:12L'un des principaux objectifs d'Icecube est de percer l'énigme de l'origine des rayons cosmiques,
06:17ces particules d'énergie prodigieuses, majoritairement des protons,
06:21qui traversent l'espace à des vitesses proches de celles de la lumière.
06:24Leur énergie dépasse de millions de fois celle produite par les accélérateurs terrestres les plus puissants.
06:30Les chercheurs estiment qu'ils proviennent d'environnements cosmiques extrêmes
06:34tels que les supernovae, les trous noirs ou les sursauts gamma,
06:38mais leur véritable provenance demeure inconnue.
06:40Les rayons cosmiques étant chargés, ils sont déviés par les champs magnétiques durant leur trajet,
06:45ce qui rend impossible de retracer directement leur parcours.
06:49Les neutrinos, eux, ne sont ni détournés ni absorbés
06:52et transportent donc des informations intactes sur leurs origines.
06:56IceCube est justement conçu pour détecter ces neutrinos,
07:00offrant aux scientifiques un moyen de voir l'origine des rayons cosmiques.
07:04Depuis son entrée en service complète en 2010, IceCube a déjà permis des percées majeures.
07:10Il a notamment observé les premiers neutrinos astrophysiques à haute énergie,
07:14démontrant qu'ils proviennent de régions situées au-delà de notre galaxie.
07:17En 2018, il a pu relier la détection d'un neutrino très énergétique à un blazard,
07:24une galaxie abritant en son centre un trou noir supermassif projetant d'immenses jets de particules.
07:30Après avoir évoqué un observatoire enfoui sous terre et un autre figé dans la glace,
07:35que diriez-vous d'un télescope installé sous la mer ?
07:38Déployer un instrument dans l'espace est déjà un exploit,
07:41mais en placer deux à grande profondeur sous l'eau constitue un tout autre défi.
07:47Songez à ces chercheurs en mission sur un navire en Méditerranée,
07:50affrontant pendant des semaines la houle et le mal de mer.
07:53Leur objectif n'est pas d'observer les étoiles, ils traquent eux aussi les neutrinos.
07:58Le projet consiste à ériger en Méditerranée un immense télescope sous-marin
08:02à l'aide de détecteurs lumineux capables de repérer ces particules presque insaisissables.
08:07Le cubic-kilomètre neutrinotélescope est un projet d'une ampleur considérable, conçu pour les capturer.
08:13Il couvrira un kilomètre cube de la Méditerranée avec un réseau de détecteurs sous-marins,
08:18transformant littéralement une portion de la mer en un gigantesque télescope.
08:23Contrairement aux instruments observant les étoiles, il ne recourt ni à des lentilles ni à des miroirs.
08:29Il utilise des sphères de verre suspendues à de longs câbles dans les profondeurs.
08:34Imaginez un collier de perles lumineuses.
08:38Chacune de ces sphères abrite des dispositifs extrêmement sensibles,
08:42capables de détecter le faible éclat produit lorsqu'un neutrino entre en collision avec l'eau.
08:47Ces détecteurs sont descendus dans la mer un câble après l'autre.
08:51Chaque câble peut atteindre environ 700 mètres de longueur
08:54et des centaines d'entre eux seront finalement déployés, portant chacun de multiples capteurs.
08:59L'objectif est de créer l'un des dispositifs de détection de neutrinos les plus vastes et sophistiqués au monde.
09:05L'installation comporte deux sections, l'une au large de la Sicile, l'autre au large de Toulon.
09:11La partie sicilienne se concentre sur les neutrinos à très haute énergie issus de l'espace lointain,
09:16des particules extrêmes générées par des phénomènes tels que les trous noirs ou les supernovae.
09:21La section française, quant à elle, cible les neutrinos atmosphériques qui proviennent de l'atmosphère terrestre
09:28et permettent d'étudier la manière dont les neutrinos changent de forme au cours de leur trajet.
09:34Les Chinois prévoient de construire un train qui reliera la Chine continentale aux États-Unis.
09:40Le rail commencera dans la région du nord-est chinois et traversera la Sibérie et l'est de la Russie.
09:47Il passera ensuite sous la mer, à travers le détroit de Bering, jusqu'en Alaska,
09:53grâce à un tunnel sous-marin de 200 km.
09:56Il traversera ensuite les montagnes du Yukon et la Colombie Britannique au Canada
10:02pour arriver enfin aux États-Unis.
10:04Une fois sur place, il pourra se connecter à toutes les grandes gares d'Amérique.
10:10Distance totale, environ 13 000 km.
10:13Ce réseau Chine-Russie-Canada-États-Unis a été conçu en 2014 par un groupe d'ingénieurs chinois
10:21qui avaient la vision d'une grande voie ferrée transcontinentale.
10:25Ils affirment que si le projet est construit, il suffira de deux jours pour faire un voyage de la Chine
10:31vers l'Amérique
10:32sans avoir à se rendre à l'aéroport.
10:35Un voyage en train est beaucoup plus doux qu'un avion
10:39et offre aux passagers de meilleures opportunités de faire l'expérience d'un voyage près du sol
10:44plutôt que dans les airs.
10:45Et le trajet lui-même peut stimuler le tourisme dans les quatre pays traversés.
10:49Même si un voyage en avion de la Chine aux États-Unis ne dure en moyenne que 14 heures,
10:54selon l'endroit d'où tu pars, avec le train, n'importe qui pourra expérimenter les joies de regarder par
11:01la fenêtre
11:01et de se voir traverser la Terre.
11:04Ce nouveau système ferroviaire sera plus long de 2 900 km que le Transsibérien
11:09qui est la plus longue ligne continue du monde
11:11et le tunnel lui-même sera quatre fois plus long que le tunnel sous la Manche.
11:17Si le projet obtient le feu vert, il coûtera au total 200 milliards de dollars.
11:23La construction sur la terre ferme ne sera pas si compliquée
11:26et ne sera pas aussi difficile qu'on pourrait le penser.
11:30Mais le tunnel sous le détroit de Béring
11:33nécessitera de nombreux ingénieurs qualifiés et expérimentés.
11:37Mais ils savent déjà comment ils vont s'y prendre.
11:40Il sera divisé en trois niveaux avec une circulation à double sens.
11:44Le niveau supérieur sera réservé aux trains à grande vitesse.
11:48Le niveau inférieur sera réservé aux fret et aux trains de passagers.
11:52Et le niveau du milieu sera réservé aux urgences.
11:56Le train de marchandises pourra transporter jusqu'à 100 millions de tonnes de marchandises,
12:01ce qui représente 8% du fret mondial entre l'Europe, la Russie, la Chine, le Japon,
12:08la Corée du Sud, le Canada et les États-Unis.
12:11Les passagers qui veulent partir de l'Alaska vers la Russie et vice-versa
12:15n'auront qu'à prendre un train à grande vitesse de 20 minutes pour arriver à leur destination.
12:20Le tunnel dans le détroit de Béring coûtera à lui seul environ 35 milliards de dollars.
12:26Du début à la fin, il pourrait prendre entre 12 et 15 ans pour être achevé.
12:31De nombreuses sociétés internationales et entreprises de construction participeront au projet pour aider à l'achever.
12:38Ce pourrait être le projet le plus cher de l'histoire, s'il est financé correctement.
12:43Il sera assez solide pour supporter les eaux glacées du détroit de Béring et les fortes vagues qui l'entourent.
12:51La ligne ferroviaire Chine-Russie-Canada-Amérique serait le mégaprojet le plus cher et le plus ambitieux de l'histoire
12:59et il faudrait des années pour le réaliser.
13:02Mais selon certaines ressources, la Chine est persuadée d'avoir la technologie nécessaire pour mener à bien une entreprise de
13:09cette envergure.
13:11Cela changera l'industrie du transport pour toujours et augmentera beaucoup le tourisme sur tous les continents.
13:18Si ce projet voyait le jour, il serait alors techniquement possible de voyager depuis une gare au Portugal jusqu'aux
13:25Etats-Unis.
13:27L'Europe possède un impressionnant réseau de trains qui sont tous reliés les uns aux autres.
13:32De l'Europe de l'Est à l'Asie centrale, tu pourrais prendre un train depuis certains pays jusqu'à
13:37ce que tu finisses en Chine.
13:39Au cours des 20 dernières années, le réseau ferroviaire rapide de la Chine s'est incroyablement développé.
13:45Ce pays possède le plus grand réseau ferroviaire à grande vitesse du monde qui couvre plus de 37 000 km.
13:52Il a aussi le train le plus rapide en exploitation commerciale qui roule à 430 km heure.
13:59Donc, une fois en Chine, tu pourras monter dans n'importe quel train et partir à toute vitesse vers l
14:05'endroit de ton choix.
14:06Ce sera une expérience ultime de ne voyager qu'en train d'un continent à l'autre.
14:11Il n'y aura plus besoin de prendre l'avion.
14:14Si tu as donc peur de prendre des vols, ce sera le moyen idéal de voyager.
14:18Mais construire des tunnels ferroviaires sous l'eau n'est pas facile.
14:22Les meilleurs ingénieurs doivent déterminer tous les risques à l'avance.
14:25Le tunnel sous la Manche permet à un train sous-marin de t'emmener de Londres à Paris en seulement
14:31deux heures et demie.
14:32Le train est équipé de la technologie la plus avancée du marché pour assurer un voyage confortable.
14:38Si tu as du travail, tu peux simplement ouvrir ton ordinateur portable et te connecter au wifi.
14:44Tu veux faire une pause ? Dirige-toi vers le Wagon Bar pour un café ou un verre et profite
14:49de l'ambiance lounge et des rafraîchissements.
14:52Et si tu as envie de regarder un film ou de rattraper tes séries préférées, alors le train propose aussi
14:56cela.
14:57Tu ne sentiras pas le temps passer puisque tu peux simplement te détendre dans les luxueux sièges en cuir de
15:03la classe business premier.
15:05Le train voyage à environ 300 km heure et le tunnel est considéré comme le plus long tunnel sous-marin
15:11du monde étant donné qu'il est en grande partie submergé.
15:15Le tunnel fait 50 km de long et a coûté 6,3 milliards de dollars.
15:21Sa construction a commencé en 1988 et s'est achevé six ans plus tard en 1994.
15:28Il a été considéré comme l'une des sept merveilles du monde moderne au même titre que l'Empire State
15:32Building de New York,
15:34le canal de Panama et le Golden Gate Bridge de San Francisco.
15:39Et tout comme le projet ferroviaire fou reliant la Chine aux Etats-Unis, ce tunnel a trois voies,
15:44deux utilisées pour les trains et une plus petite pour les urgences.
15:49Chaque navette fait 750 mètres de long et il a fallu 13 000 employés pour la construire.
15:55Même si de nombreuses personnes ont pu visiter la ville de l'Amour et celle de Mary Poppins,
16:00le tunnel a aussi favorisé le commerce.
16:03Selon certains rapports, 26 % des marchandises échangées transitent entre le Royaume-Uni et le reste de l'Europe chaque
16:11année.
16:12La Chine a approuvé le premier train sous-marin à grande vitesse entre le port de Ningbo près de Shanghai
16:18et Jushan qui est un groupe d'îles au large de la côte Est.
16:23La toute nouvelle voie ferrée s'étendra sur environ 80 km, dont une bonne partie sera construite sous l'eau.
16:29Plus impressionnant encore, le train reposera sur une voie magnétique sur laquelle les voitures flotteront et fileront à toute vitesse.
16:37Si le projet devient une réalité, tu auras certainement l'impression de monter dans un train royal.
16:43Tu pourras réserver des cabines avec plusieurs pièces.
16:47Tu seras traité comme un invité d'honneur à n'importe quelle cérémonie.
16:51Les divertissements constants et la nourriture seront à volonté toute la journée.
16:55Le prix des billets sera variable mais globalement élevé, donc tout le monde ne pourra pas se le permettre.
17:01Il y aura du Wifi au débit dans toutes les zones, avec certains des meilleurs sièges du monde.
17:06Il sera possible de vivre en Europe et de travailler en Asie sans prendre l'avion.
17:10Même vivre en Russie et travailler en Alaska pourra être une réalité.
17:15Et si tu vis aux Etats-Unis, tu pourras aussi rester au sol et te rendre à Londres via le
17:19réseau.
17:21Une fois en Europe, tu devras prendre le train jusqu'à Paris, puis l'Eurostar jusqu'à Londres.
17:26Mais il n'y a pas eu de nouvelles récentes du projet.
17:29Il s'est heurté à un mur économique et est toujours en phase de conceptualisation.
17:33De nombreux détracteurs n'ont pas hésité à dire que ce projet ne peut pas révolutionner l'industrie des transports,
17:39mais qu'ils pourraient au contraire l'enfoncer davantage dans les dettes.
17:43Ils affirment que les navires et les avions sont tout aussi efficaces et beaucoup moins chers
17:47et qu'il n'est pas nécessaire d'investir de si grosses sommes d'argent pour quelque chose que seule
17:52une poignée de personnes pourra utiliser.
17:54Le transport de marchandises par train ne sera pas nécessairement aussi rapide que l'aérien ou le maritime.
18:00Si ce réseau ferroviaire remplace les navires et les avions,
18:04de nombreuses personnes qui travaillent dans l'aviation devront changer d'emploi et passer au train.
18:09Bien sûr, cela ne se fera pas du jour au lendemain et prendra probablement des décennies.
18:14Ce projet pourrait même ouvrir des portes aux pays d'Asie et d'Afrique
18:18pour qu'ils construisent des méga réseaux de trains rapides tous connectés les uns aux autres.
18:23Tu pourrais un jour voyager en train de l'Afrique du Sud jusqu'aux États-Unis, en passant par l
18:28'Afrique, le Moyen-Orient, l'Asie centrale, la Chine, la Russie et finalement l'Amérique du Nord.
18:36Et si le réseau de trains se développe encore plus, il pourra atteindre toute l'Amérique du Sud, ce qui
18:42rendrait ton voyage encore plus long.
18:44Il pourrait atteindre tous les continents du monde, sauf l'Antarctique.
18:48Imagine un réseau ferroviaire mondial de trains à grande vitesse, relié à toutes les gares de la Terre.
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