Venise a été cette semaine le théâtre d’un rassemblement crucial pour la science mondiale. Plus de 600 experts se sont réunis pour esquisser l’avenir de la physique des particules en Europe et au-delà, un jalon essentiel dans la mise à jour de la Stratégie Européenne pour la Physique des Particules (ESPP). L’enjeu est colossal : déterminer la prochaine génération d’accélérateurs qui succédera au mythique Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) et façonnera les découvertes des décennies à venir.
Le Grand Rendez-vous de Venise : Un Tournant Décisif
Du 24 au 27 juin 2025, la cité des Doges a accueilli un Symposium Ouvert, étape majeure dans la révision de l’ESPP. Des scientifiques issus de près de 40 pays, incluant de nombreux jeunes chercheurs, ont débattu des priorités scientifiques et des approches technologiques pour le moyen et le long terme. Les 266 contributions de la communauté, couvrant tous les aspects de la physique des particules, ont servi de base à des discussions intenses et passionnantes, soulignant la nécessité d’un programme de recherche ambitieux et innovant. Ce dialogue continu est vital pour maintenir la position de leader mondial du CERN dans la physique des collisionneurs, tout en explorant des programmes de recherche diversifiés, y compris les liens étroits avec la physique nucléaire et l’astroparticule.
L’Héritage Glorieux du LHC et les Ambitions Européennes
La précédente mise à jour de l’ESPP, en 2020, avait déjà posé les bases d’une vision audacieuse, insistant sur l’importance de préserver le leadership scientifique et technologique de l’Europe. Fort de la découverte historique du boson de Higgs au LHC en 2012, cette stratégie recommandait la construction d’une « usine à Higgs » électron-positron comme prochaine installation prioritaire après la fin de vie opérationnelle du LHC prévue pour 2041. L’ambition à long terme était également de voir l’Europe opérer un collisionneur proton-proton aux énergies les plus élevées possibles. Comme l’a souligné Fabiola Gianotti, Directrice générale du CERN :
« Le moment est venu de forger un avenir brillant pour notre domaine en Europe, avec nos partenaires mondiaux. Les réalisations de la communauté mondiale du CERN dans la mise en œuvre de la mise à jour 2020 de l’ESPP prouvent que nous sommes une communauté forte, capable de concevoir, construire et opérer des installations d’une complexité étonnante qui dépassent constamment les attentes. C’est notre plus grand atout alors que nous nous préparons à des projets encore plus ambitieux. »
La Course au Successeur : Le Dilemme Technologique et ses Géants
L’une des questions centrales de cette mise à jour 2026 de l’ESPP est l’identification du futur collisionneur phare qui succédera au LHC. Plusieurs options sont sur la table, chacune présentant des défis technologiques et des promesses scientifiques uniques. En réponse directe à la stratégie de 2020, une étude de faisabilité a été menée pour le Grand Collisionneur Circulaire du Futur (FCC), un projet colossal qui pourrait accueillir un collisionneur électron-positron de 91 km de circonférence, suivi d’un collisionneur proton-proton à la frontière de l’énergie dans le même tunnel. Le rapport de cette étude a été publié en mars 2025, confirmant le potentiel de ce projet titanesque. D’autres pistes sont également à l’étude : un collisionneur linéaire électron-positron au CERN ou des collisionneurs plus petits réutilisant le tunnel du LHC. Des progrès significatifs ont également été réalisés vers un collisionneur de muons, bien que plusieurs années de recherche et développement soient encore nécessaires pour en démontrer la pleine faisabilité. Le choix entre ces technologies est crucial pour le type de physique qui pourra être explorée, depuis l’étude précise du boson de Higgs jusqu’à la recherche de nouvelles particules et dimensions.
Des Enjeux Colossaux pour la Science et l’Europe
Les contributions nationales des communautés de physique des hautes énergies des 25 États membres du CERN témoignent d’un large soutien au programme FCC, en raison de son potentiel scientifique exceptionnel et de sa valeur stratégique à long terme. Cependant, le dialogue se poursuit sur les options alternatives. Des panels d’experts de l’ESPP travaillent actuellement à une évaluation comparative rigoureuse des futurs collisionneurs proposés. Les critères sont multiples et exigeants : potentiel physique, impact environnemental et durabilité, maturité technique, coûts, ressources humaines requises et calendriers de mise en œuvre.
« Je suis heureux de constater que les recommandations de la mise à jour 2020 de l’ESPP et leur mise en œuvre via l’étude de faisabilité du FCC bénéficient d’un soutien écrasant de la grande majorité de la communauté de la physique des hautes énergies ainsi que des experts de premier plan, »
a déclaré Costas Fountas, Président du Conseil du CERN. Les retards dans l’accord sur le prochain collisionneur sont perçus comme un risque pour le leadership du CERN et sa capacité à attirer les meilleurs scientifiques du monde, soulignant l’urgence de cette décision.
Au-delà des Collideurs : Une Vision Holistique pour la Recherche
Si la question du successeur du LHC accapare une grande partie des discussions, le symposium de Venise a également permis d’aborder une vision plus large des objectifs et priorités scientifiques. L’importance d’un programme diversifié, maximisant la portée de la physique et incluant des approches complémentaires aux collisionneurs, a été soulignée. Cela intègre la recherche sur les neutrinos, la matière noire, l’énergie sombre, et les interactions entre la physique des particules et l’astrophysique.
« Je suis ravi de voir tant de collègues d’Europe et d’ailleurs participer activement au débat sur les contributions scientifiques reçues de la communauté de la physique des particules afin de définir le prochain grand projet d’accélérateur qui permettra au CERN et à l’Europe de maintenir leur rôle de leader dans notre domaine, »
a affirmé Karl Jakobs, Secrétaire à la Stratégie. Cette approche globale garantit que le CERN reste à la pointe de l’innovation, explorant toutes les facettes de l’univers connu et inconnu.
Les conclusions de l’ESPP sont attendues avec une impatience palpable. Suite aux riches échanges de Venise, les discussions se poursuivront dans les mois à venir. Une deuxième série de contributions des communautés nationales est attendue d’ici le 14 novembre, jetant les bases des recommandations finales de la stratégie qui seront rédigées en décembre. L’année 2026 s’annonce donc comme un millésime décisif pour la physique des particules, qui façonnera la science de demain et le rôle du CERN dans la quête de la compréhension fondamentale de notre univers.
Mots-clés : Physique des particules, CERN, LHC, FCC, Accélérateur de particules
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