Le menu. Qu’espère-t-on découvrir encore au LHC au-delà du boson de Brout-Englert-Higgs et des expériences à venir pour mieux étudier les caractéristiques du boson trouvé ?

1. La "supersymétrie". On espère détecter le "neutralino", une particule hypothétique née de la théorie "supersymétrique", qui expliquerait bien des zones d’ombre de notre univers. Son existence expliquerait la mystérieuse "matière noire" dont l’univers est rempli. Grâce aux observations cosmologiques, on a pu démontrer que toute la matière qui nous entoure, galaxies lointaines et trous noirs compris, ne formerait que 4 % à peine de la masse de l’univers. Il y aurait 73 % de celle-ci sous forme de mystérieuse énergie noire, et 23 % de matière noire inconnue.

2. Pourquoi l’univers n’a pas d’antimatière ? Pourquoi, quelques instants à peine après le Big Bang, où matière et antimatière furent créées en quantités égales, il y eut un infime surplus de matière sur l’antimatière (une particule seulement sur un milliard !), dont est issu notre univers ? Car la matière et l’antimatière se sont annihilées en éclairs d’énergie, ne laissant que le surplus de matière, c’est-à-dire notre univers.

3. La matière du Big Bang. Au LHC, on veut recréer les conditions qui prévalaient dans l’univers dans les millionièmes de secondes qui ont immédiatement suivi le Big Bang. La matière existait alors sous la forme d’une sorte de soupe dense et chaude appelée plasma quarks-gluons.

4. Les dimensions cachées de l’univers. On espère trouver des arguments prouvant les grands modèles théoriques qui agitent les physiciens : les particules sont-elles des supercordes ? Notre univers a-t-il dix dimensions d’espace ? Qu’est-ce qui est à l’origine de la mystérieuse accélération de l’expansion de l’univers qu’on enregistre pour l’instant ?

5. Des micro-trous noirs. Certaines variantes de la théorie des cordes estiment que l’on pourrait créer des micro-trous noirs au LHC. Mais la probabilité de voir ce phénomène est extrêmement faible et, pour peu qu’ils apparaissent, ces micro-trous noirs s’évaporeraient immédiatement.