A cent mètres sous terre, à la frontière entre la France et la Suisse, se dresse la machine la plus complexe jamais réalisée. Il s’agit du Grand collisionneur de hadrons (LHC), le plus grand laboratoire de particules au monde, dans un tunnel de 27 kilomètres de long géré par l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN).

Et pour la première fois dans l’histoire, une femme brésilienne fait partie de la coordination générale de physique d’une des expériences qui y sont menées, en tant que coordinatrice adjointe. Ce scientifique est Carla Gobel53 ans, professeur et chercheur au Département de physique du Centre technique scientifique de PUC-Rio, qui a accepté le poste en août pour un mandat de deux ans.

A l’intérieur du tunnel, à une température de -271°C (la structure la plus froide qui soit), des faisceaux contenant des milliards de protons, particules d’atomes, sont lancés à la vitesse de la lumière pour entrer en collision et exploser en une pluie de nouvelles particules. Le but de cette opération avancée est d’étudier les particules fondamentales et leurs interactions, c’est-à-dire les plus petits éléments qui existent dans la nature.

«En fin de compte, nous voulons comprendre pourquoi les choses sont comme elles sont, la matière, les forces. Et puis tu me demandes : ‘C’est très bien, mais à quoi ça sert ?’ », provoque Carla lors d’une visioconférence avec Marie Claire.

« Utilisez-vous un téléphone portable ? Toutes les avancées technologiques que nous avons aujourd’hui sont des sous-produits de la recherche par des gens qui se demandent pourquoi les choses sont comme elles sont. La recherche fondamentale n’est pas faite pour avoir une application. L’électricité, le magnétisme, tout ce que nous avons découvert, c’est nous demander « pourquoi » ? Sur la base de cette idée, nous créons des applications pratiques pour cela. Pourquoi savoir que les électrons sont des nuages ​​? Il n’y a pas de téléphone portable ou de semi-conducteur sans mécanique quantique. Sans la relativité générale, le GPS ne vous donnerait pas l’emplacement exact », dit-il.

Au cours des 70 dernières années, plusieurs découvertes scientifiques ont été faites au CERN, dont trois qui ont valu le prix Nobel à ses chercheurs. Le World Wide Web (le fameux « www » qui nous relie aux pages Internet), par exemple, y a été créé, initialement comme un système de communication entre ordinateurs. Le laboratoire dispose également d’un centre d’étude sur le traitement du cancer.

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Le long du tunnel du LHC, dans lequel circulent ces protons, se trouvent quatre grandes expériences. l’un d’eux est le LHCb, avec près de 1 500 membres, dont des étudiants, des professeurs, des techniciens et des chercheurs, et 89 institutions partenaires de 19 pays. Les résultats de collision de chaque expérience sont collectés, analysés et enfin les découvertes physiques sont publiées dans des revues internationales. La Coordination de Physique Générale du LHCb, dont Carla fait partie, est ultimement responsable de la qualité des publications et supervise les différents groupes de travail.

Les recherches des scientifiques se font à distance, partout dans le monde. Les collisions se produisent en laboratoire et les données sont partagées virtuellement.

Après 12 ans de négociations, le Brésil a signé un accord d’adhésion en mai de cette année pour rejoindre le CERN, un traité qui n’a pas encore été approuvé par le Congrès. Le pays devra contribuer financièrement aux frais de fonctionnement du centre européen et, d’autre part, pourra intensifier les échanges de chercheurs et engager des entreprises brésiliennes pour fournir le matériel nécessaire aux expérimentations.

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Carla développe des recherches dans l’expérience LHCb depuis 2006 et a été appelée comme assistante par le coordinateur de physique, le Yasmine Amhis, première femme élue à ce poste. « Elle m’a invité et j’ai accepté, mais j’étais terrifié », raconte le Brésilien. « C’est un énorme défi et beaucoup de responsabilités. Et bien sûr il y a une visibilité en tant que femme et en tant que Brésilienne, et le sentiment qu’on ne peut pas se tromper », poursuit-elle.

Enfant, je voulais être actrice ou poète. La passion pour la science a commencé dans les cours de chimie du lycée. « Quand j’ai entendu parler des atomes, j’ai pensé : ‘Wow, c’est ce que je veux faire de ma vie.’ Je voulais étudier les plus petites choses de la nature », dit Carla. « Je ne peux pas expliquer pourquoi, je ne connaissais personne dans ma famille qui était un scientifique. » Puis il a étudié la chimie à l’université, jusqu’à ce qu’il se rende compte qu’en fait les « plus petites choses » étaient en fait en physique, un domaine où il obtint plus tard ses diplômes de maîtrise et de doctorat.

Puis elle est tombée enceinte et a eu deux filles. « Je savais que je ne pouvais pas avoir d’enfants avant d’avoir obtenu mon doctorat. Quelque chose qu’un homme n’a pas à prévoir. S’il quittait le pays pour étudier, sa femme l’accompagnerait et y aurait leurs enfants », dit-il. « Et je n’ai pu concilier les choses que parce que j’avais du soutien. Pour ceux qui n’ont ni ressources ni aide familiale, c’est compliqué.

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En plus de son travail, Carla médite quotidiennement et fait de la gymnastique le matin en semaine. Il pratique également le tennis toutes les semaines, un sport qu’il adore.

« Je suis passionné par ce que je recherche, mais combien de fois ai-je voulu y renoncer. Travailler vous apporte beaucoup de joie, mais la plupart du temps, ce qui n’est pas dit, c’est beaucoup de souffrance, de longues nuits, des pleurs, du désespoir, des heures de travail », explique Carla. « Et puis, à certains moments, je donne un cours de mécanique quantique, ou je parle de ce qu’est la relativité, ou j’essaie d’expliquer de quoi est fait le monde, et je suis toujours ému par la beauté des lois de la nature. . »

Les collisions de particules qui ont lieu dans les laboratoires du CERN permettent de comprendre ce qui compose la matière dans ses éléments les plus fondamentaux. Mais au-delà de cela, ou « mieux que cela », selon les mots de Carla, l’énergie générée lors de ces collisions peut être convertie en masse et créer de nouvelles particules à partir des protons d’origine. C’est la fameuse équation de Albert Einstein: E = mc². « Une variété de particules sont créées qui vivent très brièvement puis se désintègrent, mais elles existaient au début de l’univers, à des énergies élevées », explique le scientifique.

Cela signifie que les conditions énergétiques de l’univers primordial sont simulées en laboratoire, c’est-à-dire immédiatement après le Big Bang – un phénomène qui a donné naissance à tout ce que nous savons. « De cette façon, nous pouvons étudier comment l’univers est né et comprendre comment nous en sommes arrivés là », explique Carla.

L’invitation du scientifique brésilien à travailler au sein de la coordination de la physique générale du LHCb est intervenue précisément à un moment où, au Brésil, les investissements dans la science et la technologie n’ont jamais été aussi faibles. « Ce qui se passe maintenant est le résultat de l’investissement que le pays a fait. a fait dans la science et la technologie depuis les années 80, ce n’est pas quelque chose de nouveau. Le problème est que ces dernières années, crise après crise, les investissements dans ces domaines ont chuté et se sont dégradés. Ce que nous avons vu dernièrement, c’est la fuite des cerveaux. Les universitaires sont très mal payés, on ne peut pas garder ces gens. Le scientifique est animé par la passion, mais il y a des moments où la passion ne paie pas le pain », dénonce-t-il.

« Pour faire de la science, il faut vraiment prendre du plaisir, faire beaucoup d’efforts. C’est presque comme vivre dans un monastère, tellement de dévouement », définit-il. « Surtout dans la situation brésilienne actuelle, avec des problèmes de financement. Rester au Brésil pour faire de la science est un acte d’amour et de résistance. »