Dans un monde où la science repousse sans cesse les limites de l’inconnu, une nouvelle révolution se prépare sous nos pieds. À Genève, dans les profondeurs du CERN, le plus grand laboratoire de physique des particules au monde, les chercheurs rêvent déjà du successeur du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC). Son nom ? Le Futur Collisionneur Circulaire (FCC). Avec son tunnel de 91 kilomètres et une puissance sept fois supérieure au LHC, cette machine titanesque pourrait bien redéfinir notre compréhension de l’Univers. Mais derrière cette ambition vertigineuse se cachent des défis colossaux : des coûts astronomiques, des décennies de travaux et une question fondamentale – que cherchons-nous réellement à découvrir ?
Le LHC : un révélateur des secrets de l’Univers
Depuis sa mise en service en 2008, le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) a révolutionné notre compréhension de la physique des particules. Il aura permis la découverte du boson de Higgs en 2012, confirmant ainsi le modèle standard, cette théorie qui décrit les particules élémentaires et les forces fondamentales qui régissent l’Univers. Grâce aux expériences menées au CERN, les scientifiques ont également observé de nouvelles particules exotiques, approfondi la compréhension de la structure interne des protons et testé les limites de certaines théories alternatives.
Mais malgré ces avancées majeures, le modèle standard reste incomplet. Il ne permet pas d’expliquer la matière noire, cette substance invisible qui constitue environ 85 % de la masse de l’Univers, ni l’énergie noire, responsable de son expansion accélérée. Il ne répond pas non plus à l’un des plus grands mystères de la cosmologie : pourquoi notre Univers est-il composé de matière et non d’antimatière ?
Pour lever ces mystères, le CERN prépare son successeur, le Futur Collisionneur Circulaire (FCC).
Un projet hors normes
La construction du FCC représente un défi titanesque, bien plus ambitieux que le LHC, tant en termes de taille que de puissance. Avec un tunnel souterrain de 91 kilomètres de circonférence, soit plus de trois fois la taille du LHC, ce projet promet de repousser les frontières de la physique des particules. Son coût estimé avoisine les 16 milliards de dollars, un investissement colossal qui suscite à la fois enthousiasme et débats.
Le FCC sera déployé en deux grandes phases. La première, prévue pour les années 2040, consistera en un collisionneur électron-positon. Cette étape vise à produire et analyser une quantité massive de bosons de Higgs afin d’approfondir la compréhension de cette particule clé du modèle standard. Elle permettra également d’étudier avec une précision inégalée les quarks électrofaibles et top, ainsi que d’autres interactions fondamentales.
Dans un second temps, aux alentours de 2080, le FCC deviendra un collisionneur proton-proton, capable d’atteindre des énergies de 100 téraélectronvolts (TeV), soit sept fois plus que le LHC. Cet accélérateur révolutionnaire permettra de recréer les conditions de l’Univers quelques fractions de seconde après le Big Bang. Son objectif principal sera d’explorer l’inconnu : l’origine de la matière noire, l’existence de nouvelles particules, et les limites du modèle standard.
Sur le plan technique, la mise en œuvre du FCC s’annonce comme un défi de taille. Il nécessitera des aimants supraconducteurs de nouvelle génération, capables de générer des champs magnétiques extrêmes pour guider les particules à des vitesses proches de celle de la lumière. L’impact environnemental et la faisabilité du projet ont fait l’objet de plus de 100 scénarios d’étude, afin de choisir l’emplacement optimal et les meilleures conditions de construction.
Les défis à venir
Mais avant de lever le voile sur ces mystères, il faudra surmonter des obstacles titanesques. Un tunnel de 91 km à creuser, des aimants supraconducteurs plus puissants à concevoir, des partenariats internationaux à sécuriser… et surtout, une décision politique cruciale : l’Europe et ses partenaires financeront-ils cette machine du futur ?
Le Conseil du CERN se réunira en 2025 pour examiner les conclusions de l’étude de faisabilité, et c’est en 2028 que sera prise la décision finale concernant l’avenir du FCC.
