Publié aujourd’hui, le rapport relatif à l’étude de faisabilité du projet servira de contribution à la stratégie européenne pour la physique des particules et sera évalué par le Conseil du CERN au cours des prochains mois

31 MARS, 2025

Représentation artistique du tunnel pour le FCC-hh (collisionneur proton-proton) (image: PIXELRISE)

Au terme de plusieurs années de travail intense, le CERN et des partenaires internationaux ont achevé une étude visant à évaluer la faisabilité d’un éventuel Futur collisionneur circulaire (FCC). Reflétant l’expertise de plus d’un millier de physiciens et d’ingénieurs à travers le monde, le rapport présente une vue d’ensemble des différents aspects liés à l’éventuelle réalisation d’un tel projet.

Le FCC est un projet de collisionneur de particules d’une circonférence d’environ 91 km qui pourrait succéder, dans les années 2040, à l’actuelle machine phare du CERN, le Grand collisionneur de hadrons (LHC), d’une circonférence de 27 km. La motivation du FCC sur le plan scientifique trouve sa source dans la découverte, en 2012, du boson de Higgs, et dans d’autres questions cruciales encore irrésolues de la physique fondamentale.

Le boson de Higgs est la plus simple et la plus déroutante particule découverte à ce jour. Ses propriétés ont des implications considérables pour notre existence. Il est lié au mécanisme qui a permis aux particules élémentaires, telles que les électrons, d’acquérir une masse une fraction de nanoseconde après le Big Bang. Sans lui, il n’y aurait pas d’atomes et la matière n’aurait donc pas de structure. Il pourrait également être lié au destin de l’Univers et est susceptible d’apporter des réponses à des énigmes que la physique moderne ne parvient pas encore à élucider.

Comme le décrit le rapport relatif à l’étude de faisabilité, le programme de recherche du FCC prévoit deux phases possibles, avec, dans un premier temps, un collisionneur électron-positon, servant d’usine à Higgs, production électrofaible et quarks top, et fonctionnant à différentes énergies dans le centre de masse, puis, dans une deuxième phase, un collisionneur proton-proton, fonctionnant à une énergie de collision sans précédent de l’ordre de 100 TeV. Les programmes de physique complémentaires prévus pour chaque phase correspondent aux grandes priorités définies dans la mise à jour 2020 de la stratégie européenne pour la physique des particules.

Le rapport aborde un large éventail d’aspects liés à l’éventuelle réalisation d’un tel projet : objectifs de physique, géologie, génie civil, infrastructure technique, dimensions territoriale et environnementale, besoins en R&D pour les accélérateurs et les détecteurs, avantages socio-économiques et coût, et bien d’autres aspects.

Le coût de la construction du collisionneur électron-positon (première phase du FCC), y compris le tunnel et l’ensemble de l’infrastructure, est estimé à 15 milliards de francs suisses. Cet investissement, qui serait réparti sur une période d’environ 12 ans à partir du début des années 2030, comprend le génie civil, les infrastructures techniques, les accélérateurs d’électrons et de positons et quatre détecteurs. Comme ce fut le cas pour la construction du LHC, la majeure partie du financement proviendrait du budget annuel ordinaire du CERN.

Le CERN s’est engagé à ce que tout nouveau projet du Laboratoire soit un modèle d’infrastructure de recherche durable, en intégrant les principes d’écoconception à chaque phase du projet : conception, construction, exploitation et démantèlement. Le rapport détaille les concepts et les pistes visant à maintenir à un faible niveau l’empreinte environnementale du FCC, tout en favorisant le développement de nouvelles technologies au service de la société et en créant des synergies territoriales, telles que la réutilisation de l’énergie.

L’étude de faisabilité du FCC a notamment accordé une grande place à la configuration et à l’emplacement de l’anneau du collisionneur et de l’infrastructure associée, qui ont été étudiés avec soin afin de maximiser les résultats scientifiques tout en tenant compte de la compatibilité territoriale, des contraintes environnementales et de construction, et du coût. Pas moins de 100 scénarios ont été élaborés et analysés avant qu’une option soit privilégiée : un anneau d’une circonférence de 90,7 km, à une profondeur moyenne de 200 m, avec huit sites en surface et quatre expériences.

Durant tout le processus suivi pour l’étude de faisabilité, le CERN a été accompagné par ses deux États hôtes, la France et la Suisse, qui ont travaillé avec des entités aux niveaux local, régional et national. Des actions encourageant les échanges avec le public sont en préparation, conformément aux cadres respectifs des États hôtes, de manière à garantir un dialogue constructif avec les parties prenantes des différents territoires.

Le rapport, qui ne prévoit aucun engagement de la part des États membres et des États membres associés du CERN à construire le FCC, sera examiné par divers organes d’experts indépendants, puis par le Conseil du CERN lors d’une réunion prévue à cet effet en novembre 2025. Le Conseil pourrait prendre une décision aux environs de 2028 sur la poursuite ou non du projet FCC.

Les collisionneurs de particules jouent un rôle très spécifique dans les études de physique. Ils suscitent également le développement de technologies inédites dans de nombreux domaines pertinents pour la société : matériaux supraconducteurs à des fins d’applications médicales, recherche sur l’énergie de fusion, transport de l’électricité, accélérateurs et détecteurs de pointe, entre autres.

L’étude de faisabilité du FCC a été lancée pour faire suite aux recommandations de la mise à jour 2020 de la stratégie européenne pour la physique des particules, et servira de contribution au processus de mise à jour de la stratégie, actuellement en cours, aux côtés d’études d’autres projets proposés par la communauté scientifique.

Plus d’informations : 

Kit numérique pour les médias à propos de l’étude de faisabilité FCC est là. 

Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 1: Physics and Experiments est là

Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 2: Accelerators, technical infrastructure and safety est là

Future Circular Collider Feasibility Study Report Volume 3: Civil Engineering, Implementation and Sustainability est là

Une traduction française est également disponible ICI. Cette publication technique/scientifique a été réalisée à l’aide d’outils automatisés. Elle peut différer de la version originale en anglais à divers égards. En cas de doute, la version anglaise fait foi.

Certains d’entre vous s’en souviennent sans doute, mi-décembre, les équipes de l’étude de faisabilité du FCC ont organisé, en collaboration avec les communes et avec les services de l’État, sept réunions d’information et d’échanges sur l’étude en cours. Celles-ci se sont tenues sur deux départements, dans les communes de Challex et de Prévessin-Moëns pour le département de l’Ain et dans les communes de Reignier-Ésery, Charvonnex, Marlioz, Cornier, et Vulbens pour la Haute-Savoie. Ces réunions, organisées en début de soirée dans les salles communales, ont réuni environ 850 participants au total. Elles ont permis de présenter les investigations du sous-sol en cours dans la région mais aussi d’échanger sur les missions du CERN et de l’étude sur un nouveau collisionneur de particules à horizon 2045.

À l’occasion de ces rencontres, tenues sous l’égide des sous-préfets des territoires concernés, l’équipe du FCC a ainsi pu répondre à un total de 153 questions de la part des habitants et riverains. 

Au-delà des réponses immédiatement apportées, les questions et les remarques ont également été scrupuleusement notées afin de réunir toutes les informations qui seraient encore nécessaires à la bonne compréhension de l’étude.

Ces réponses et toutes les informations disponibles concernant l’avancement du processus décisionnel permettront de poursuivre le dialogue dans les mois et années à venir. Elles sont aussi à retrouver sur le site internet du FCC dans la rubrique FAQ.

À vos agendas

Deux réunions d’information sont prévues pour les riverains de l’étude de faisabilité du FCC dans le canton de Genève : 

• Le mardi 18 février à 18h au CERN (Portail de la Science) pour les riverains des communes de Dardagny, Russin, Satigny et Meyrin.
• Le mardi 1er avril à 19h au Centre de Lullier du CFPNE (150 route de Presinge – 1254 Jussy), à destination des habitants de Presinge, Choulex, Puplinge, Jussy et Meinier

Alors que les mesures sismiques, réalisées à l’aide d’un camion vibreur, touchent à leur fin en Haute-Savoie, et que les forages sont pour la plupart en cours d’exécution sur le département, la campagne d’investigation va désormais pouvoir se déployer dans l’Ain, puis à terme dans le canton de Genève.

Les mesures sismiques, de courte durée, sont principalement effectuées sur route et de nuit afin de limiter l’impact sur la circulation. Les forages, quant à eux, se concentrent sur des points stratégiques situés au-dessus du tracé souterrain étudié, là où les données sur la composition du sous-sol sont insuffisantes. Leur durée moyenne est d’environ deux mois.

Pour comprendre la nature de l’intervention des équipes techniques mandatées sur le territoire par le CERN, des vidéos explicatives ont été mises à disposition sur le site du FCC.

Vous y trouverez également une carte interactive qui vous permettra de localiser précisément les interventions et de connaître leur avancement.

Dialogue

Enfin pour toute question spécifique, l’équipe du FCC a mis en place une adresse électronique dédiée sur laquelle vous pouvez poser vos questions : 

Une réponse des experts concernés vous sera rendue rapidement.

Le rapport d’étude de faisabilité, qui sera remis à la fin du mois de mars, est le fruit de trois années de travail consacrées à l’exploration d’un collisionneur de particules de nouvelle génération. Cette étude a permis de confronter l’étude de concept initial, un anneau de 100 km doté d’une douzaine de sites de surface, à la réalité dans un territoire aux multiples contraintes.

C’est pourquoi depuis 2022, le CERN et la communauté scientifique du FCC analysent, avec l’accompagnement des États-hôtes, les conditions de faisabilité d’un FCC, en prenant en compte à la fois les conditions géologiques, environnementales et les enjeux d’intégration territoriale, ce qui a permis de réduire significativement les besoins fonciers pour un FCC.

Ce rapport, qui compile l’analyse de plus d’une centaine de paramètres, constituera une base essentielle pour la réflexion de la communauté mondiale des physiciens. Celle-ci devra en effet examiner l’opportunité scientifique du FCC et la comparer à celle d’autres programmes puis déterminer lequel pourrait être recommandé pour succéder au Grand collisionneur de hadrons (LHC).

Rappel du processus décisionnel

Présenté lors des réunions d’information, le graphique suivant rappelle le processus de décision : une première analyse du rapport par la communauté des physiciens pour évaluer la pertinence scientifique et recommander ou non ce programme. Puis, en 2026, une ouverture à la participation du public qui permettra d’enrichir l’étude et viendra notamment éclairer le processus de décision des 24 États membres du CERN, dont la France et la Suisse. 

La directrice générale a reçu au CERN, dans les installations scientifiques du LHC, les représentants des communautés locales du CERN et de la Genève internationale pour leur souhaiter une bonne année et les remercier de leur soutien. À cette occasion elle a souligné que le projet de FCC, « ce nouvel accélérateur plus puissant, abrité dans un anneau souterrain de 90 km, offrirait un potentiel scientifique et technologique exceptionnel ».

Rappelant les réunions d’information qui se sont tenues en 2024, elle a ajouté, « je tiens à remercier chaleureusement les autorités françaises et suisses pour leur aide, les municipalités concernées, et toutes les administrations publiques du canton de Genève, des départements de l’Ain et de la Haute-Savoie, et de la région Auvergne Rhône-Alpes ». 

Les Nations Unies ont proclamé 2025 Année internationale des sciences et technologies quantiques, reconnaissant ainsi l’importance et le potentiel des technologies quantiques pour accélérer les progrès visant à bâtir un monde plus durable et plus équitable. Pour son programme d’événements publics 2025, le CERN célébrera cette théorie qui a révolutionné la physique, la chimie, l’ingénierie et la biologie et sur laquelle reposent les transistors, les lasers, les LED, les cellules photovoltaïques ou encore les appareils d’imagerie médicale et les systèmes de positionnement par satellite. 

Pour cette saison qui allie connaissance et divertissement, on retrouvera des événements exprimés en musique, théâtre, bande dessinée, cinéma ou architecture.

Plus d’informations et inscriptions sur https://visit.cern/fr/events

La Journée internationale des femmes et des filles de science a été adoptée par l’Assemblée générale des Nations Unies afin de promouvoir l’accès et la participation pleine et équitable des femmes et des filles à la science. Une occasion de célébrer le rôle essentiel que celles-ci jouent au sein de la communauté scientifique et technologique.

Retrouvez les femmes qui font le FCC sur https://fcc-cal2025.web.cern.ch

L’équipe du CERN vient à la rencontre des habitants pour leur présenter et échanger sur les investigations de sous-sol menées dans leur commune, dans le cadre de l’étude de faisabilité d’un éventuel Futur Collisionneur Circulaire (FCC).

Sept réunions d’information ont été organisées au cours du mois de décembre, à destination des communes françaises concernées par les études de sous-sol :

• Le mardi 10 décembre 2024 à 18h30
  Salle Jean-Antoine Lépine, 400 rue de la Mairie – Challex
  Réunion à destination des habitants de Pougny et Challex. Captation vidéo des présentations du CERN le 10 décembre 2024 : https://www.youtube.com/watch?v=dKp2i9V9ulg
• Le mercredi 11 décembre 2024 à 18h30
  Salle de la Bretonnière, 650 route de Mategnin – Prévessin-Moëns
  Réunion à destination des habitants de Ferney-Voltaire et Prévessin-Moëns
• Le jeudi 12 décembre 2024 à 19h
  MJC Reignier-Ésery, 416 rue des Écoles – Reignier-Ésery
  Réunion à destination des habitants de Nangy et Contamine-sur-Arve
• Le vendredi 13 décembre 2024 à 18h30
  Salle communale, 671 route de l’Église – Charvonnex
  Réunion à destination des habitants de Groisy et Charvonnex
• Le lundi 16 décembre 2024 à 19h
  Salle des fêtes, Chemin de la Pérouse – Marlioz
  Réunion à destination des habitants de Marlioz, Cercier, Allonzier-la-Caille et Choisy
• Le mardi 17 décembre 2024 à 18h30
  Salle des fêtes, 150 route de Chevrier – Cornier
  Réunion à destination des habitants d’Amancy, Cornier, Arenthon, Scientrier, La Roche-sur-Foron et Eteaux
• Le jeudi 19 décembre 2024 à 19h
  Centre ECLA, 20 route de Faramaz – Vulbens
  Réunion à destination des habitants de Vulbens, Dingy-en-Vuache, Savigny et Minzier 

Deux prochaines réunions auront lieu sur le canton de Genève pour les communes concernées par les études de sous-sol :

• Le mardi 18 février 2025 à 18h
  Portail de la Science, CERN, Esplanade des Particules 1 – CH-1217 Meyrin 
  Réunion à destination des habitants de Satigny, Meyrin, Dardagny et Russin
• Le mardi 1er avril 2025 à 19h
  Centre de Lullier du CFPNE, 150 route de Presinge – 1254 Jussy 
  Réunion à destination des habitants de Presinge, Choulex, Puplinge, Jussy et Meinier

Le 10 juin 1955, Felix Bloch, directeur général du CERN, pose la première pierre sur le site du Laboratoire, sous le regard de Max Petitpierre, alors Président de la Confédération helvétique. (Image : CERN)

Le mardi 1^er octobre, des dirigeants d’États membres, d’États membres associés et d’États ou d’organisations ayant le statut d’observateur seront accueillis au CERN pour une cérémonie officielle de haut rang. Au travers des discours de la Directrice générale, du Président du Conseil, ainsi que de chefs d’État ou de gouvernement, cette cérémonie mettra en lumière le riche passé du Laboratoire ainsi que son avenir prometteur. Plusieurs documentaires reviendront sur les principaux jalons de l’histoire du CERN, avant qu’un concert de l’Orchestre de la Suisse Romande (OSR) ne clôture la cérémonie.

Cet événement en forme de bouquet final clôture une année de célébrations au cours desquelles des conférences scientifiques ont été organisées au CERN, des expositions itinérantes ont circulé depuis les différents laboratoires affiliés, et des événements scientifiques et populaires se sont tenus dans de nombreux pays membres.

Et puis, signe de sa vigueur, le CERN accueillera à Meyrin ce même 1^er octobre, 150 nouveaux arrivants qui prendront leurs fonctions et rejoindront leur équipe tout au long de la journée. On leur souhaite la bienvenue !

Les interventions des équipes dédiées au recueil d’informations sur le sous-sol qui pourrait accueillir le collisionneur de particules envisagé ont commencé. C’est à Marlioz et Cercier que commencent les premières mesures qu’opéreront des camions vibreurs. Ces interventions, qui ont été confiées par le CERN à deux groupements d’entreprises spécialisées, ne durent que quelques jours pour enregistrer les données sur les divers points du tracé qui ont été définis. Leur passage pour les études géophysiques pourra causer localement des nuisances sonores provisoires, notamment lors de leur interventions nocturnes. Un bruit comparable par exemple à celui d’un camion de ramassage des ordures. Côté France, les camions devraient être en opérations jusqu’à mi-novembre dans l’Ain et en Haute-Savoie. Côté Suisse, le calendrier des interventions est encore en cours de finalisation mais elles pourraient intervenir à compter de la mi-octobre, et se succéder jusqu’au premier trimestre 2025 sur les divers points nécessaires à la réalisation de l’étude complète des sous-sols.

Le document ci-dessus a récemment été déposé dans les boîtes aux lettres des riverains concernés. Il a pour vocation d’expliquer la nature des études qui sont réalisées et les méthodes d’intervention. Si cette information vous a échappé, de courtes vidéos explicatives sont à retrouver sur le site internet dédié à l’étude www.fcc-faisabilite.eu. Pour toute interrogation complémentaire, le CERN reste par ailleurs à l’écoute des habitants du territoire aux numéros suivants : 0800 907 201 (appel gratuit depuis la France) ou 0800 22 88 99 (appel gratuit depuis la Suisse).