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Bientôt un nouvel anneau de 100 km au CERN ?

  • ©CERN
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Les mystères de l’Univers sont aussi immenses que ce dernier. Alors pour continuer de répondre aux questions essentielles et primitives du monde actuel, une collaboration internationale recommande la conception d’un futur collisionneur circulaire post-LHC au CERN. Explications.

L’actuel LHC, grand collisionneur de hadrons, est un anneau de 27 kilomètres de circonférence qui vient de fêter ses 10 ans. Sous la frontière franco-suisse, il a permis des avancées physiques spectaculaires pour comprendre les plus grands mystères de l’Univers. En 2012, les collisions des particules dans l’anneau, créaient des « Big Bang » miniatures et permettaient de déterminer l’existence du boson de Higgs.



Mais pour aller plus loin dans l’exploration des méandres de la Création, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) présentait, le 15 janvier dernier, son rapport préliminaire de conception (CDR), divisé en quatre volumes et présentant les différentes options possibles pour un futur grand collisionneur circulaire (FCC).



« L’objectif ultime de l’étude FCC est de proposer un accélérateur de protons supraconducteur prenant la forme d’un anneau de 100 km de circonférence et capable de fournir une énergie allant jusqu’à 100 TeV, soit une puissance environ dix fois supérieure à celle du LHC. Le calendrier envisagé pour le FCC prévoit de commencer avec une machine électron-positon – de même que le LEP avait précédé le LHC. Ce projet permettrait de mener un programme riche, qui mobiliserait la communauté de la physique des particules durant tout le XXIe siècle », précise Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN.



Coût : 9 milliards d’euros



Et si cet accélérateur de particules de 100 kilomètres de circonférence voyait le jour, bon nombre d’autres mystères scientifiques pourraient être expliqués. « Le rapport préliminaire de conception du FCC est le résultat d’un travail remarquable. Il montre l’énorme potentiel du FCC pour améliorer notre connaissance de la physique fondamentale et pour faire progresser de nombreuses technologies ayant un large impact sur notre société. Le FCC, qui suppose de formidables nouveaux défis, tirerait grandement avantage des compétences, du complexe d’accélérateurs et des infrastructures du CERN, qui ont été développés durant plus d’un demi-siècle », déclarait Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN.



« Le coût d’un grand collisionneur circulaire électron-positon serait de l’ordre de 9 milliards d’euros, dont 5 milliards d’euros qui seraient consacrés aux travaux de génie civil nécessaires à l’excavation d’un tunnel de 100 kilomètres. Ce collisionneur servirait la communauté de physique du monde entier pendant 15 à 20 ans. Le programme de physique pourrait commencer d’ici à 2040, au terme de l’exploitation du LHC à haute luminosité. Le coût estimé pour une machine supraconductrice qui occuperait ensuite le même tunnel et ferait entrer en collision des protons serait d’environ 15 milliards d’euros. Cette machine pourrait commencer à fonctionner à la fin des années 2050 », dévoile le communiqué du CERN.



De l’autre côté du globe, la Chine construit, elle, son accélérateur de particules, près de quatre fois plus grand que le LHC du CERN. Avec une mise en service espérée en 2030, le but est de recréer les conditions semblables à l’après Big Bang.


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