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SCIENCE MONDIALE
L'union fait la force: mondialisation de la physique
des particules La physique des particules est depuis longtemps une "mégascience". En outre, ses projets ambitieux prennent un caractère de plus en plus international, car c'est la condition sine qua non pour recueillir les ressources nécessaires. Ses besoins futurs ont été évalués au cours d'une réunion récente d'un
groupe de travail spécialisé de l'Organisation de Coopération et Développement économiques (OCDE).
S'il est vrai que la science ne connaît pas
de frontières géographiques, il faut alors
que ses organes de délibération eux
mêmes soient internationaux. L'une de ces
plates-formes est le Forum mondial de la
Science (Global Science Forum ou GSF)
de l'influente Organisation de Coopération
et Développement économiques (OCDE).
Le GSF, successeur du Forum Mégascience
de l'OCDE créé en 1992, a constitué des
groupes de travail dans plusieurs
domaines spécialisés, parmi lesquels la
physique des particules a toujours figuré
en très bonne place.
Lors d'une réunion du GSF à Londres du
13 au 15 avril 2000, il avait été convenu de
créer un Groupe consultatif pour conseiller
le GSF sur la question de l'établissement d'une "carte routière" de la phy
sique des hautes énergies dans les 20 à 30 prochaines années afin de
préparer la voie à de nouvelles grandes installations.
Le groupe est composé de physiciens et d'administrateurs scientifiques
en exercice qui représentent les Etats membres de l'OCDE, ainsi que les
Etats non-membres qui poursuivent un programme en physique des
hautes énergies.
A la réunion de Londres, le groupe avait été mandaté pour examiner la
physique expérimentale et théorique des particules, avec des accéléra
teurs ou non, ainsi que l'astrophysique corpusculaire, et pour rendre
compte au GSF vers le milieu de 2002.
L'initiative du GSF apparaît dans une période d'innovation rapide en phy
sique des hautes énergies. Le CERN a commencé de construire son Grand
collisionneur de hadrons, dont l'énergie de collision représentera sept fois
celle du Tevatron du Fermilab. Au Japon, aux Etats-Unis et en Europe, il existe
des projets pour la construction d'un collisionneur linéaire électron-positon
de 0,5 à 1 TeV. Un tel collisionneur présente un très grand intérêt pour la
physique dans un domaine complémentaire de celui du LHCToutefois, les
coûts de construction de cette machine sont élevés.
Dans le même temps, l'apparition d'idées nouvelles en matière d'accé
lérateurs a donné lieu à des travaux de
R&D prometteurs sur les anneaux de stoc
kage de muons et la production corres
pondante de faisceaux intenses de
neutrinos. Aux énergies plus élevées, la
R&D sur un collisionneur linéaire électron-
-positron de plusieurs TeV (CLIC) se pour
suit et le même travail commence sur des
collisionneurs de muons et des collision-
neurs de hadrons d'énergie supérieure.
Parallèlement, le mariage de l'astrophys
ique et de la physique des particules, tant
au niveau expérimental qu'à celui de la
théorie, se traduit par un programme scien
tifique de portée appréciable.
Une cinquantaine de délégués ont
assisté au Laboratoire DESY de Hambourg,
du 9 au 11 novembre 2000, à la première réunion du Groupe consultatif
présidée par lan Corbett (Royaume-Uni). Le CERN, les différentes commu
nautés asiatiques, américaines, européennes et internationales de physi
ciens des hautes énergies (le Comité asiatique sur les futurs accélérateurs,
ACFA, le Comité consultatif américain pour la physique des hautes éner
gies, HEPAR le Comité européen sur les futurs accélérateurs, ECFA, et le
Comité international pour les futurs accélérateurs, ICFA), ainsi que la section
de physique astrocorpusculaire de l'Union internationale de physique pure
et appliquée (UIPPA-PANAGIC) et l'Union européenne avaient également
envoyé des observateurs. Les prochaines réunions du groupe se tiendront au
CERN, au Japon et aux Etats-Unis, et le groupe présentera ensuite son rap
port au GSF
La tenue.de la réunion à DESY était particulièrement opportune, en rai
son d'un projet de construction d'un collisionneur linéaire supraconducteur
électron-positon de 500 à 800 GeV (TESLA) par une collaboration inter
nationale où DESY joue un rôle central. Après une introduction par
Hermann-Friedrich Wagner, de la délégation allemande, et un exposé sur
les perspectives de physique par Brian Foster (Bristol), le Directeur de DESY
Albrecht Wagner a décrit en détail les plans et les travaux de prototype
relatifs au projet. Il a évoqué en particulier les résultats impressionnants
Réunion à DESY, Hambourg, du Groupe consultatif du
Forum mondial de la science de l'Organisation de
Coopération et Développement économiques (OCDE).
La réunion était présidée par le britannique lan Corbett.
22 Courrier CERN Mars 2001
SCIENCE MONDIALE
obtenus par la collaboration en ce qui concerne le développement de cavi
tés accélératrices à gradient élevé dans le cadre de l'installation d'essai de
TESLA (TTF2). Cette installation servira de source intense de rayons X à
partir de 2003 (projet SASE FEL - juillet 2000 p26). Wagner a annoncé la
présentation en mars prochain d'un rapport technique de conception pour
examen par le gouvernement allemand et il a exprimé des idées sur la
manière dont cette machine pourrait être construite (en particulier par le
biais d'un Réseau planétaire de l'accélérateur, constitué de laboratoires
nationaux pour la construction de la machine - juin 2000 pl9).
Peter Rosen, du ministère américain de l'énergie (DOE), a attiré l'atten
tion sur les nouvelles installations impressionnantes en physique corpus
culaire et nucléaire qui apparaissent aux Etats-Unis - le collisionneur
proton-antiproton amélioré TeV2 au Fermilab, l'usine à B au SLAC de
Stanford, et le collisionneur d'ions lourds RHIC de Brookhaven - ainsi que
sur la nécessité d'exploiter ces installations. Il a évoqué les activités de
R&D qui se poursuivent en ce qui concerne un collisionneur linéaire élec
tron-positon de haute énergie, des anneaux de stockage de muons et des
collisionneurs de hadrons au-delà du LHC (VLHC). Il a annoncé que la com
munauté des physiciens américains examinerait les perspectives futures
lors d'un atelier à Snowmass en juin-juillet, qui sera suivi par une réunion
du comité HEPAR lequel rendra compte au DOE et à la National Science
Foundation dans la suite de l'année.
Vitalité à long terme
Ger van Middelkoop (NIKHEF), exprimant le point de vue des petites
nations européennes activement présentes dans la physique des hautes
énergies, a souligné l'importance du CERN pour la vitalité à long terme de
la physique des particules, tant européenne qu'internationale.
Notant l'internationalisation croissante des activités japonaises (l'usine
à B de KEK et le projet neutrinos K2K au Japon, le LEP et le LHC au CERN
et CDF au Fermilab), Sakue Yamada (KEK) a décrit les importantes activi
tés de R&D sur les accélérateurs au Japon en vue de la conception d'un
accélérateur linéaire électron-positon de haute énergie utilisant l'installa
tion d'essai des accélérateurs (ATF) de KEK. Il a souligné qu'il était impor
tant d'avoir les réactions des communautés de physiciens avant de prendre
des décisions sur la construction du prochain accélérateur.
Enfin, Kurt Hubner du CERN a décrit la R&D à plus long terme concer
nant CLIC, un projet du CERN pour un collisionneur linéaire électron-posi
ton de plusieursTeV, ainsi que les collaborations avec d'autres laboratoires
européens dans le domaine de la R&D sur un anneau de stockage de
muons et un faisceau intense de neutrinos. Il a évoqué également les
études en vue d'améliorer l'intensité et/ou l'énergie des faisceaux du LHC.
Dans la discussion qui a suivi, l'idée d'un accroissement des dépenses
de R&D sur les technologies des accélérateurs a été massivement
appuyée. On s'est aussi déclaré très favorable au maintien d'une certaine
compétition régionale dans l'élaboration de programmes prometteurs dans
les domaines de la physique et des accélérateurs.
En raison du recouvrement des activités de R&D en Europe, aux Etats-Unis
et au Japon sur un collisionneur linéaire électron-positon de 0,5 à 1 TeV, et
comme il existe dans chaque région des instances qui militent en faveur de la
construction d'une telle machine, des évaluations "fouillées" de la situation de
la physique des hautes énergies ont été demandées. Des rapports de ces
organismes devraient être produits en 2001. En particulier, l'ECFA:
• patronne un groupe de travail ECFA-DESYsur la physique et les détec
teurs avec un collisionneur linéaire électron-positon qui fera partie du
rapport technique de conception pourTESLA;
• appuie une série d'initiatives européennes de R&D en vue d'un
anneau de stockage de muons et d'un complexe de faisceaux intenses
de neutrinos;
• a constitué un groupe de travail présidé par Lorenzo Foà sur l'avenir
des activités de physique des hautes énergies avec des accélérateurs en
Europe.
Il a été demandé au groupe de travail, dont la composition est repré
sentative des différents Etats membres du CERN, de dégager un consensus
parmi les physiciens européens sur une "carte routière" de la physique des
particules avec des accélérateurs au-delà du LHC, ainsi que sur l'infra
structure requise et la R&D qui reste nécessaire. Le groupe pense pouvoir
terminer son rapport vers le milieu de la présente année. Simultanément,
l'ICFA a créé des sous-groupes chargés d'étudier les questions techniques
et d'organisation en rapport avec le Réseau planétaire de Wagner pour la
construction d'un accélérateur.
Le sous-groupe PANAGIC de I'UIPPA a récemment rendu compte à
l'UlPPA des progrès fait dans l'établissement de cette carte routière décri
vant les principales activités, et ce rapport a été distribué par le président
du PANAGIC Alessandro Bettini.
Le groupe consultatif du GSF a créé également un sous-groupe restreint
qui travaillera avec l'OCDE sur les problèmes sociologiques et d'organisa
tion d'un "laboratoire mondial", et des informations seront recueillies sur
les politiques gouvernementales et en matière de financement des pays
participants. Ces études, ainsi que les rapports de l'ICFA, de l'ECFA, de
l'ACFA, de l'HEPAP et du PANAGIC, seront les principales sources d'infor
mations du Groupe consultatif.
Allan Clark Université de Genève.
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Courrier CERN Mars 2001 23
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