26 Mai 2015  |  Éditorial
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 05/2015

Éditorial (5/2015)

Le réveil du géant
Un fragment de métal coincé dans une connexion aurait pu prolonger le sommeil du grand collisionneur. Des impulsions électriques ont permis de désagréger l’intrus. Heureusement, car s’il avait fallu ouvrir ses entrailles, après avoir réchauffé puis refroidi la bête, le retard se serait compté en plusieurs semaines.
Le plus grand collisionneur de particules au monde a donc pu redémarrer après deux ans d’arrêt, nécessaires pour améliorer les performances de l’accélérateur, mais aussi de celles des détecteurs et du système informatique. Grâce à plus de 100 pétaoctets de mémoire supplémentaire, celui-ci sera capable de traiter un déluge de données de quelque 1000 interactions par seconde, sur les 40 millions – toujours par seconde – que produira le LHC. Dix-huit aimants sur les 1232 servant à guider les protons le long de l’anneau ont été remplacés; six-cent soupapes supplémentaires ont été posées; on a changé près de 800 commutateurs, posé 300 km de câbles et installé 60’000 nouveaux processeurs. Plus d’un millier de personnes ont œuvré pour permettre aux premiers faisceaux de protons de reprendre leur folle ronde dans l’anneau de 27 km, 11’000 fois par seconde, à leur énergie d’injection de 450 GeV. Les premières collisions, à une énergie de 13 TeV – près du double de celle de la première campagne – sont attendues à partir du mois de juin.
Trois ans après la découverte du boson de Higgs, le grand collisionneur se lance à la quête de particules encore inconnues, à des énergies que seul l’Univers a connues à ses tout premiers instants. Mais le défi est bien plus grand que lors de la recherche du boson qui faisait défaut pour compléter le modèle standard et expliquer pourquoi certaines particules ont une masse.
Depuis 2012, la belle structure de la physique des particules est en place, chacune au bon endroit, tout comme les trois forces fondamentales. Néanmoins, les questions non résolues sont multiples. Quelle est la place de la gravitation, la quatrième force exclue du modèle standard ? De quoi la matière noire est-elle faite ? Pourquoi l’antimatière a-t-elle disparu ? Pourquoi les particules ont-elles des masses si différentes ? Le LHC devrait aussi permettre de tester la supersymétrie, cette théorie remontant aux années soixante, qui postule une relation entre les fermions constituant la matière et les bosons, qui véhiculent les interactions.
L’enjeu des expériences que réalisera le grand collisionneur dans sa nouvelle configuration est immense. Nous nous trouvons là face à une véritable quête de l’inconnu – point de feuille de route. Cette formidable machine tentera de découvrir des contrées encore inexplorées de l’infiniment petit. Et si ces nouvelles particules hypothétiques ne se manifestent pas aux énergies qu’atteindra le LHC, les physiciens envisagent déjà son successeur, encore plus puissant, de près de 100 km de circonférence !
 
par Michel Giannoni


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