Le CERN investit 1,5 milliard de dollars dans le futur du Grand collisionneur de hadrons
Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, situé à la frontière franco-suisse, entame une période de rénovation de quatre ans, avec un budget de 1,5 milliard de dollars. Ce projet vise à transformer le LHC en High Luminosity LHC (HL-LHC), qui devrait reprendre ses activités en 2030. Cette mise à niveau permettra de multiplier par dix le nombre de collisions générées et par cent la quantité de données collectées, tout en cherchant à détecter des particules de matière noire et à produire simultanément deux bosons de Higgs pour la première fois.
Depuis son activation en 2008, le LHC a été à l’origine de plusieurs découvertes majeures, notamment celle du boson de Higgs en 2012, qui a valu le prix Nobel de physique à Peter Higgs et François Englert en 2013. Le projet de rénovation, dont le coût total est estimé à 1,2 milliard de francs suisses, est financé par les États membres du CERN, avec des contributions en nature provenant des États-Unis, du Japon, du Canada et de la Chine.
La mise à jour concerne environ 1,2 kilomètre du tunnel, avec le remplacement des aimants supraconducteurs pour augmenter la « luminosité », c’est-à-dire le nombre de collisions par unité de temps. Actuellement, environ 60 collisions se produisent à chaque rencontre de paquets de particules ; avec le HL-LHC, ce chiffre devrait atteindre entre 140 et 200 collisions. Cela représente des milliards de collisions par seconde.
La quantité de données générées sera si importante qu’il sera impossible de tout stocker. Des systèmes d’intelligence artificielle seront nécessaires pour sélectionner en temps réel les collisions les plus prometteuses à enregistrer. Selon la physicienne Nedaa-Alexandra Asbah, « l’IA ne remplace pas les physiciens, c’est un outil puissant qui nous aide à mieux exploiter les données. »
Deux objectifs scientifiques majeurs guideront le HL-LHC. Le premier est la recherche de particules candidats à la matière noire, qui représente environ 27 % de l’univers, alors que la matière ordinaire ne constitue que 5 %. Le second objectif est de produire simultanément deux bosons de Higgs et d’étudier leur interaction, ce qui pourrait donner des indices sur l’évolution de l’univers après le Big Bang. Sur la durée de vie du HL-LHC, environ 380 millions de bosons de Higgs devraient être produits, contre seulement 55 millions depuis le début des opérations du LHC.
Cette rénovation marque une étape cruciale pour la physique des particules et pourrait ouvrir de nouvelles perspectives sur la compréhension de l’univers.
Source : SciencePost
