La joie régnait mardi sur le site du CERN, à Genève. Le plus puissant accélérateur de particules du monde, le LHC, venait d'enregistrer, peu après 13h00, ses premières collisions de protons à 7 TeV (téraélectronvolt), une énergie encore jamais atteinte. Cette prouesse fait entrer la physique dans une ère nouvelle.
«Nous sommes très heureux et excités», a déclaré le directeur général du CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire) Rolf Heuer peu après la confirmation des premières collisions à haute énergie. «C'est un moment fantastique pour la science». Grâce aux données récoltées lors de ces chocs, les scientifiques espèrent percer certains mystères de l'Univers et de la matière.
La tension a été grande mardi au CERN. La journée avait plutôt mal commencée, avec deux incidents mineurs qui ont retardé la réalisation des premières collisions. Les deux faisceaux de protons qui circulaient en sens inverse dans le LHC (Grand collisionneur de hadrons) ont été perdus et la machine a dû être relancée, engendrant un retard de plusieurs heures sur le plan de marche.
Très vite, le moral est toutefois revenu dans les différents centres de contrôle du LHC. Les faisceaux de protons ont recommencé à parcourir l'anneau souterrain de 27 kilomètres de long et ils ont été poussés progressivement à une énergie de 3,5 TeV chacun. Les faisceaux ont ensuite été alignés l'un sur l'autre et les premières collisions ont été enregistrées vers 13h00 sous un tonnerre d'applaudissements.
Pour les physiciens, l'événement est de taille. Ces chocs de particules leur ouvrent de toutes nouvelles perspectives. A de telles énergies dans un si petit espace, l'état de la matière est celui qui régnait peu après le «Big Bang» et la naissance de l'Univers il y a 13,7 milliards d'années. Les scientifiques espèrent faire apparaître lors de ces collisions des particules encore jamais détectées à ce jour.
Grâce à sa puissance, le LHC va permettre l'exploration de nouveaux territoires. Les concurrents du grand collisionneur sont en effet très loin d'atteindre ses performances. Le plus sérieux d'entre eux, l'accélérateur du Fermilab de Chicago, aux Etats-Unis, a réalisé des collisions entre particules de 2 TeV. A titre de comparaison, le LHC, a pleine puissance, pourra atteindre les 14 TeV.
La communauté scientifique fonde dès lors beaucoup d'espoir sur le LHC pour faire avancer sa connaissance de l'Univers. La super machine pourra peut-être permettre de confirmer l'existence du boson de Higgs. Cette insaisissable particule, décrite par la théorie, expliquerait l'origine de la masse. De nombreuses données devront cependant être récoltées et analysées avant d'arriver à un résultat probant.
Pour le professeur américain Michael Barnett, «nous serions très chanceux de trouver le boson de Higgs d'ici à deux ans». D'autres particules pourraient être mises au jour plus rapidement. Les scientifiques espèrent par exemple mettre la main sur les éléments composant la matière noire, qui représente 23% de la matière de l'Univers, mais dont les physiciens ignorent tout, sauf qu'elle existe.
Le LHC permettra peut-être aussi d'expliquer pourquoi la gravité est tellement plus faible que les autres forces de la nature, en entre-ouvrant la porte sur de nouvelles dimensions cachées de l'espace dans lesquelles la gravité se serait diluée. L'accélérateur est un outil qui autorisera tout à coup à regarder le ciel quand on avait jusqu'à présent les yeux rivés sur le sol, a résumé un physicien du CERN.
Véritable bijou technologique, le grand collisionneur de hadrons est le fruit d'un travail amorcé en 1991. Le LHC est rien de moins que le plus grand congélateur du monde. Pour que ses 6700 aimants puissent fonctionner à l'état de supraconducteur, l'anneau souterrain de 27 kilomètres est refroidi à moins 271 degrés Celsius, soit 2 degrés de plus seulement que le zéro absolu.
