Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) près de Genève va interrompre ses activités ce lundi pour une période de quatre ans. Cette pause majeure servira à transformer l'actuel accélérateur en High Luminosity LHC (HL-LHC), dont la remise en service est prévue pour juin 2030. Le projet, d'un coût estimé à 1,2 milliard de francs suisses, sera financé par les cotisations des États membres et des contributions en nature, incluant les États-Unis, le Japon, le Canada et la Chine. L'objectif central de cette rénovation est d'augmenter d'un facteur dix la luminosité du collisionneur, c'est-à-dire le nombre total de collisions de protons produites sur une période donnée. Sur un tronçon de 1,2 kilomètre du tunnel de 27 kilomètres, les composants actuels seront entièrement remplacés. De nouveaux aimants supraconducteurs permettront de concentrer les faisceaux de particules, faisant passer le nombre de collisions par rencontre de paquets de soixante à cent quarante ou deux cents. Au total, le dispositif devrait générer dix fois plus de données, atteignant plusieurs milliards de collisions par seconde. Face à cet excédent informationnel, le tri des événements sera confié à des systèmes d'intelligence artificielle capables d'identifier en temps réel les collisions les plus prometteuses. Les physiciens insistent sur le fait que ces algorithmes ne remplaceront pas leur expertise, mais agiront comme des outils de sélection indispensables. Le chercheur Markus Zerlauth, chef de projet HL-LHC, a souligné que cette nouvelle phase permettra de répondre à de nombreuses questions physiques encore sans réponse. Le programme scientifique vise à approfondir la compréhension de la matière noire et de l'énergie sombre, qui constituent respectivement vingt-sept et soixante-huit pourcents du cosmos, contre seulement cinq pourcents pour la matière ordinaire. Le LHC, connu pour la découverte du boson de Higgs en 2012, ambitionne également de multiplier sa production de cette particule, passant de cinquante-cinq millions à près de trois cent quatre-vingts millions durant sa décennie de fonctionnement. Une priorité sera donnée à la production simultanée de deux bosons de Higgs, une première qui pourrait éclairer les mécanismes ayant présidé à l'évolution de l'univers juste après le Big Bang. Les chercheurs des expériences CMS et ATLAS sont mobilisés pour exploiter ces nouvelles capacités et poursuivre la quête des nouvelles particules et des dimensions supplémentaires.