L’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) étudie la construction d’un nouvel accélérateur de particules géant, baptisé Futur collisionneur circulaire (FCC). Ce projet titanesque de 91 kilomètres de circonférence, situé sous la frontière franco-suisse près de Genève, ambitionne de succéder au Grand collisionneur de hadrons (LHC) actuel. L’objectif principal est de repousser les limites de la physique moderne pour comprendre la composition de la matière et les origines de l’Univers, bien que le projet suscite des débats sur son coût et sa faisabilité technique.
Qu’est-ce que le projet FCC et à quoi sert-il ?
Le Futur collisionneur circulaire (FCC) est un projet d’infrastructure de recherche fondamentale à l’échelle internationale. Alors que le LHC actuel mesure 27 kilomètres de circonférence, le FCC atteindrait 91 kilomètres, enfoui à une profondeur moyenne de 200 mètres sous les départements de la Haute-Savoie, de l’Ain et le canton de Genève.
Cet instrument scientifique n’a pas pour objectif de découvrir de nouvelles molécules, un domaine qui relève de la chimie, ni de permettre de remonter physiquement dans le passé. Sa fonction première est de faire entrer en collision des particules (des électrons et des positrons dans une première phase, puis des protons dans une seconde étape) à des niveaux d’énergie jamais atteints. En augmentant l’énergie des collisions, les scientifiques cherchent à briser les composants de l’atome pour observer des particules élémentaires encore inconnues et recréer les conditions de densité énergétique qui existaient une fraction de seconde après le Big Bang.
Savoir d’où nous venons et comprendre l’Univers
La construction du FCC vise à répondre à des questions fondamentales sur la structure de la matière. La physique actuelle s’appuie sur le Modèle standard, validé en 2012 par la découverte du boson de Higgs au CERN. Cependant, ce modèle n’explique que 5 % de la masse de l’Univers. Les 95 % restants sont constitués de matière noire et d’énergie noire, deux composants dont la nature reste totalement inconnue.
En atteignant des énergies de collision de 100 téraélectronvolts (TeV), contre 13,6 TeV pour le LHC, le FCC a pour ambition de détecter des particules candidates pour la matière noire. Les chercheurs espèrent ainsi comprendre les mécanismes de création de la masse et déterminer pourquoi la matière a pris le dessus sur l’antimatière lors de la formation de l’Univers, apportant des réponses scientifiques sur l’évolution du cosmos.
Quels sont les dangers réels et potentiels ?
Le projet suscite parfois des inquiétudes concernant la création de micro-trous noirs. Selon les modélisations théoriques validées par la communauté scientifique internationale, si des micro-trous noirs venaient à se former lors des collisions de haute énergie, ils s’évaporeraient de manière quasi instantanée par le phénomène du rayonnement de Hawking, sans présenter de risque d’absorption de la matière environnante. Le CERN rappelle que la Terre est constamment bombardée par des rayons cosmiques de très haute énergie sans que cela ne génère de catastrophe.
Les risques réels documentés sont principalement d’ordre environnemental et technique liés au chantier. Le creusement d’un tunnel de 91 kilomètres implique l’extraction de millions de mètres cubes de gravats et nécessite une gestion rigoureuse des nappes phréatiques locales. De plus, le fonctionnement d’une telle machine nécessite une consommation électrique majeure, estimée à près de 580 mégawatts pour le FCC-ee (première phase), soulevant des interrogations sur la durabilité énergétique du projet dans le contexte de la transition écologique.
Calendrier, coûts et débats autour du projet
L’évaluation de la faisabilité du projet est entrée dans une phase décisive. Le rapport d’étude de faisabilité doit être finalisé d’ici la fin de l’année, avant une prise de décision des États membres du CERN attendue à l’horizon 2028. Si le projet est validé, les travaux de génie civil commenceraient au début des années 2030, pour une mise en service de la première phase (collisionneur électron-positron) programmée vers 2045. Le grand collisionneur de protons, quant à lui, n’entrerait en fonction qu’à partir de 2070.
Le financement du FCC est le principal point de friction. Le coût de la première phase est estimé à environ 15 milliards d’euros, une somme qui devra être prise en charge par les 23 États membres du CERN. Des critiques s’élèvent au sein même de la communauté scientifique, certains physiciens et économistes estimant que cet investissement massif pourrait assécher les budgets d’autres branches de la recherche scientifique. Les opposants locaux et certaines organisations environnementales dénoncent également l’impact du chantier sur les paysages et les ressources en eau de la région frontalière.
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— Rédaction Blue Radio (Genève, Suisse) / Service Sciences et Technologies
