Le CERN jette les bases d’un gigantesque collisionneur de particules

Le futur collisionneur circulaire succéderait au grand collisionneur de hadrons.

Vue artistique d’une collision au centre du futur détecteur. (© CERN)

Pour l’heure, il ne s’agit que d’un scénario potentiel pour les décennies à venir, mais les superlatifs et les espoirs sont d’ores et déjà palpables à l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, plus connue sous le nom de CERN, et qui se trouve à Genève.

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"Quête d’une nouvelle physique", "énergie et intensité jamais atteintes", "multiples perspectives pour de grandes découvertes", autant d’expressions galvanisantes qu'on retrouve dans un communiqué publié le 15 janvier annonçant la publication d’une étude de conception. Elle aura occupé plus de 1 300 scientifiques depuis 2014 et pose les grandes lignes d’un défi gigantesque.

Ce titan potentiel serait un tunnel de 100 km de circonférence qui permettrait d’observer de manière inégalée des particules très difficiles à observer, en provoquant des collisions à très haute énergie.

Baptisé "futur collisionneur circulaire" (FCC), il serait dix fois plus puissant que son prédécesseur, le grand collisionneur de hadrons (LHC), mis en fonction en 2008, et à qui l’on doit notamment la confirmation d’une découverte majeure, celle du boson de Higgs, en 2012. Les scientifiques ont prévu d’abandonner LHC vers 2035.

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LHC VS FCC ! (© CERN)

Par l’entremise du FCC, les scientifiques espèrent notamment en apprendre plus sur l’existence de matière noire et d’énergie noire, sur le fait qu’il y ait plus de matière que d’antimatière dans l’univers et sur les masses de neutrino non nulles.

Selon Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN, le FCC pourrait même sortir du cadre de la recherche pure :

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"[Le rapport] montre l’énorme potentiel du FCC pour améliorer notre connaissance de la physique fondamentale et pour faire progresser de nombreuses technologies ayant un large impact sur notre société."

Dans ce rapport préliminaire, plusieurs options de grands collisionneurs ont été envisagées. Un collisionneur circulaire électron-positon reviendrait à 9 milliards d’euros et ne verrait pas le jour avant 2040. Tandis que, dans un second temps, un collisionneur de protons coûterait 15 milliards d’euros et le chantier ne démarrerait pas avant 2050.

Le CERN, financé par l’Europe, devra compter avec un compétiteur chinois qui envisage un collisionneur circulaire avec une circonférence sensiblement égale, et dont la construction est prévue d’ici 2020-2025.

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Par Pierre Schneidermann, publié le 17/01/2019

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