LE CHOIX DU MODÈLE

Les accélérateurs fonctionnent tous sur le même principe : reproduire, de façon très brève et localisée, les conditions extrêmes de l’Univers primordial, nécessaires à la création de particules. D’un modèle à l’autre, la forme de l’accélérateur (circulaire ou linéaire) ou la nature des particules à percuter (proton-proton ou électron-positon) peut toutefois varier.

Les protons, auxquels on recourt en ce moment dans le LHC, sont des amas de plusieurs particules élémentaires (des quarks). Quand deux protons se heurtent, c’est un peu le fouillis : on ne sait pas exactement quel « bout » a frappé quoi ni combien d’énergie chaque morceau emmagasinait. De quoi compliquer les analyses. « Un électron, en revanche, c’est ponctuel. On sait exactement combien d’énergie il embarque et, quand il percute un positon, son antiparticule, c’est très net », précise Nathalie Besson, de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers. Le choc est moins difficile à interpréter : idéal pour les analyses fines.

« Dans un collisionneur linéaire, il est plus facile d’accélérer des électronspositons à très haute énergie que dans un collisionneur circulaire. Mais l’énergie maximale dépend de la longueur de l’accélérateur. Un accélérateur circulaire, comme le FCC, aurait l’avantage de pouvoir être utilisé à la fois pour des électrons-positons puis pour des protons [2 000 fois plus lourds qu’un électron], ce qui permettrait d’atteindre des énergies bien plus grandes qu’avec une machine électrons-positons », détaille Harry Cliff, de l’Université de Cambridge.