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Le futur accélérateur de particules, pour mieux comprendre l'Univers

L'actuel accélérateur du CERN, le grand collisionneur de hadrons, fait se fracasser des particules lancées les unes contre les autres dans un anneau. Le FCC (Futur collisionneur circulaire) vise une plus grande énergie de collision.

Le futur accélérateur de particules du CERN commencera à entrer en service d'ici 2050 et sera pleinement fonctionnel avant la fin du siècle : un rapport publié lue 5 février 2024 dévoile l'avenir de ce projet international, crucial pour comprendre un peu mieux l'Univers.

"La seule machine permettant de faire un grand bond dans l'étude de la matière"

L'enjeu est d'"étudier les propriétés de la matière à l'échelle la plus petite et à la plus haute énergie", a souligné Fabiola Gianotti, directrice générale de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Conseil européen pour la recherche nucléaire, CERN). L'actuel accélérateur du CERN, le grand collisionneur de hadrons (LHC), fait se fracasser des particules lancées les unes contre les autres dans un anneau, à des vitesses phénoménales. Ces collisions éclairent leurs propriétés et ont permis d'identifier en 2012 le boson de Higgs considéré comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière.

Le FCC (Futur collisionneur circulaire) vise une plus grande énergie de collision. Avec pour enjeu d'expliquer ce qui compose 95% de l'énergie et de la matière dans l'Univers observable, l'abondance de matière par rapport à l'antimatière, ou encore la masse du neutrino. Le projet FCC s'articule en deux temps : un collisionneur électron-positron (des particules légères) pour approfondir notamment la physique du boson de Higgs en 2048, puis l'entrée en service du collisionneur proton-proton en 2070, dédié aux particules lourdes. Avec une cible d'énergie record de 100 milliards de milliards d'électronvolts (TEV), là où l'actuel LHC atteint 13,6 TeV. Ce sera "la seule machine permettant de faire un grand bond dans l'étude de la matière", relève Fabiola Gianotti.

Après huit ans d'étude, la configuration choisie prévoit un anneau de 90,7 km de circonférence, plus de trois fois celui de l'actuel LHC. Connecté à ce dernier, il s'étendra dans le sous-sol pour l'essentiel en France, mais aussi en Suisse. Avec huit sit[...]

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