Le Cern, l'organisation européenne pour la recherche nucléaire, s'est lancé vendredi dans de grands travaux de génie civile pour accroître, d'ici 2026, les capacités du plus grand accélérateur de particules au monde, le LHC.
"D'ici 2026, cette amélioration majeure aura considérablement accru la performance du LHC en multipliant le nombre de collisions qui se produisent au cœur des grandes expériences, ce qui fera augmenter la probabilité de découvrir de nouveaux phénomènes", a expliqué le Cern dans un communiqué.
Enfouies à quelque 100 mètres sous terre, le LHC - une sorte d'immense anneau situé sous les territoires suisse et français - a commencé à faire entrer en collision des particules en 2010. A l'intérieur du tunnel de 27 km de circonférence, des paquets de protons voyagent à une vitesse proche de celle de la lumière, et entrent en collision à quatre points d'interactions.
Ces collisions engendrent de nouvelles particules, que les physiciens du monde entier analysent ensuite pour approfondir les connaissances des lois de la nature et dans l'espoir de découvrir de nouvelles particules et de nouveaux phénomènes physiques.
Ces expériences ont permis de confirmer en 2012 l'existence du boson de Higgs, considéré comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière. Deux chercheurs à l'origine de cette théorie, le Belge François Englert et le Britannique Peter Higgs, ont reçu le prix Nobel de physique en 2013.
Le LHC est capable de produire jusqu'à un milliard de collisions proton-proton par seconde. Le LHC amélioré, appelé le "LHC à haute luminosité" ou le HL-LHC, fera augmenter ce nombre, ce qui permettra d'accumuler environ 10 fois plus de données entre 2026 et 2036, selon le Cern.
A titre d'exemple, le HL-LHC produira chaque année au moins 15 millions de bosons de Higgs, contre environ trois millions en 2017, selon les prévisions du Cern.
Afin de permettre que ces améliorations puissent voir le jour, d'importants travaux de génie civil sont nécessaires sur deux sites principaux, en Suisse et en France.
Le tunnel en lui-même ne sera pas rallongé, mais de nouveaux équipements - dont des aimants, ces éléments chargés de guider les faisceaux de particules - seront installés sur environ 1,2 kilomètre du LHC. De nouveaux bâtiments, puits, cavernes et galeries souterraines devront aussi être construits.
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