Deux collisionneurs sont déjà à l'étude pour succéder au LHC vers 2025 - Environnement, Sciences - Le Monde.fr

Les physiciens des particules sont des visionnaires. Alors que le nouvel accélérateur de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), le Large Hadron Collider (LHC), doit entrer en service cet été, ils réfléchissent déjà à la machine qui pourrait lui succéder vers 2025. Ils savent en effet que le LHC ne suffira pas à percer tous les secrets de la matière. Si, par chance, le mystérieux boson de Higgs, dont la théorie prédit qu'il donne leur masse aux choses, y est découvert, un instrument plus performant sera nécessaire pour connaître ses propriétés.

Deux projets concurrents sont à l'étude : le Collisionneur linéaire international (ILC) et le Collisionneur linéaire compact (CLIC). Dans les deux cas, il s'agit de provoquer des collisions entre des électrons et leurs antiparticules (positons) dans des accélérateurs non pas circulaires comme le LHC, dont l'anneau mesure 27 km de circonférence, mais linéaires : des "canons" longs de 31 km pour l'ILC (avec une extension prévue à 50 km), de 42 km pour le CLIC.

Cette trajectoire en ligne droite permet d'éviter la déperdition d'énergie que représente le rayonnement parasite, dit synchrotron, qu'émettent les électrons lorsqu'ils tournent en boucle. Car l'objectif est de monter toujours plus haut en énergie. Les physiciens prévoient d'atteindre mille milliards d'électronvolts (1 TeV) avec l'ILC, trois fois plus avec le CLIC. Cela semble peu, comparé aux 14 TeV libérés dans le LHC. Mais celui-ci va briser des protons, beaucoup plus gros que des particules élémentaires. Dans le futur instrument, l'énergie de collision sera donc plus concentrée.

Le choix de l'un ou l'autre projet dépendra, pour partie, des résultats obtenus avec le LHC, qui détermineront le niveau d'énergie optimal de son successeur. Six institutions européennes (CERN, CNRS et CEA français, Deutsche Elektronen-Synchrotron allemand, Institut national de physique nucléaire italien, université d'Oxford britannique) viennent de recevoir, de la Commission de Bruxelles, 5 millions d'euros sur quatre ans pour peaufiner l'étude de l'ILC. Parallèlement, le CERN mène des études de faisabilité du CLIC. Compte tenu du coût (environ 5 milliards d'euros), une seule machine peut espérer voir le jour, et elle sera mondiale. Outre l'Europe, les Etats-Unis, le Japon et la Russie sont sur les rangs.

Pierre Le Hir