Au laboratoire européen CERN, à la frontière franco-suisse, une bataille fait rage concernant l’avenir de la physique des particules.Les dirigeants du CERN souhaitent construire la plus grande machine au monde : un énorme accélérateur de particules qui ouvrirait en 2070 et dépasserait largement le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC), l’installation phare actuelle du laboratoire.
Un projet sans précédent
Le Futur Collisionneur Circulaire (FCC) serait installé dans un tunnel de 91 kilomètres de circonférence, plus de trois fois la taille du LHC. Son coût s’élèverait à au moins 30 milliards de dollars américains et il permettrait de faire entrer en collision des protons à des énergies huit fois supérieures à celles du LHC. Les scientifiques espèrent que cette augmentation de l’énergie révélera des particules jamais observées auparavant, ce qui pourrait résoudre certains problèmes pressants du modèle standard et éclairer certains des plus grands mystères de la physique, comme la nature de la matière noire.
Les technologies nécessaires pour atteindre de telles énergies ne sont pas encore prêtes. Le plan prévoit donc de creuser le tunnel et d’y installer une machine plus simple qui, à partir de 2045 environ, ferait entrer en collision des électrons et leurs antiparticules, les positrons. Ce collisionneur intermédiaire produirait et étudierait de nombreux bosons de Higgs pour comprendre leur rôle central dans la nature. Plus tard, cette « usine à Higgs » serait démantelée pour faire place au collisionneur de haute énergie.
Des opinions divisées
Le plan du FCC en deux étapes est soutenu par de nombreux physiciens. Il est dirigé par la directrice générale du CERN, Fabiola Gianotti, et soutenu par Mark Thomson, qui doit la remplacer en janvier 2026.
Cependant, beaucoup d’autres chercheurs sont mécontents. Des entretiens avec plus de deux douzaines de chercheurs montrent que beaucoup critiquent la stratégie du FCC, car elle prendra beaucoup de temps à se concrétiser et parce qu’investir des ressources dans ce projet pourrait fermer la porte à d’autres idées alternatives.
Les critiques affirment également que la direction du CERN a décidé de soutenir le FCC sans consulter adéquatement la communauté scientifique.
Des incertitudes financières
Il n’est pas non plus certain que les États membres du CERN financent le projet. L’Allemagne a déjà déclaré qu’elle n’augmenterait pas ses contributions budgétaires. Et des projets ailleurs pourraient compromettre l’argument en faveur du FCC : en particulier, la Chine décide actuellement d’approuver ou non une machine similaire.
L’année prochaine pourrait être décisive pour le plan européen de méga-collisionneur. D’ici décembre, un groupe de travail stratégique soumettra ses conclusions sur l’idée au Conseil du CERN, l’organe directeur de l’organisation. L’enjeu n’est pas seulement l’expérience ambitieuse elle-même, mais aussi la vie professionnelle de générations de physiciens et le rôle de l’Europe dans la physique des particules pour le reste du siècle.
Alternatives proposées
Plusieurs autres conceptions possibles pour les futurs collisionneurs ont été proposées. Pendant des décennies, une proposition majeure pour une usine à Higgs n’était pas un collisionneur circulaire mais un collisionneur linéaire, appelé International Linear Collider. Il a été étudié en détail avec l’intention de le placer au Japon, mais ce pays n’a pas finalisé son approbation.
Les partisans d’une usine à Higgs linéaire affirment qu’elle réaliserait toutes les études sur le Higgs de la version circulaire, mais serait moins chère et plus rapide. Jenny List, physicienne au Synchrotron Électronique Allemand (DESY) à Hambourg, affirme qu’une machine avec un tunnel de 21-33 kilomètres pourrait coûter moins de la moitié du prix de la première étape du FCC.
Critiques du processus décisionnel
Une critique du plan actuel du FCC est que le CERN n’a pas suffisamment écouté la communauté scientifique avant de le formuler, et que les ressources financières et humaines qu’il a investies dans l’étude de faisabilité ont éclipsé les investissements dans d’autres programmes, comme la recherche avancée sur les accélérateurs.
L’année à venir sera cruciale pour déterminer si ce projet ambitieux verra le jour et quelle forme il prendra finalement.
Source : Nature