Dans un bunker entre les Yvelines et l’Essonne, sur le plateau de Saclay, est enterré l’un des lasers les puis puissants au monde. Ses créateurs l’ont appelé Apollon, comme le dieu de la lumière grec, et visent à résoudre des questionnements qui travaillent l’humanité depuis l’Antiquité.
Si un antagoniste de James Bond sortait de l’écran pour entrer avec fracas dans la réalité, le laser Apollon serait une cible de choix dans l’éternel objectif des méchants de film d’action d’assouvir la population mondiale. Bien plus puissant que la foudre, le laser « peut détruire tout ce qui est sur son chemin, assure le physicien Julien Fuchs, derrière sa longue barbe poivre et sel. Il injecte dans la matière une énergie lumineuse qu’il concentre en temps et en espace. La matière est chauffée, ionisée, énergisée à très haute température. Et elle explose ! » Forcément, le dangereux laser est bien gardé, entouré de murs de béton épais de 4 mètres, « dans un environnement radioprotégé, comme dans un réacteur, ajoute Fuchs. On n’entend rien. On ne voit rien. On ne tient pas à avoir les mains qui brillent dans le noir, à faire comme Marie Curie ! » Pourtant, quand les scientifiques effectuent ce qu’ils appellent des tirs avec Apollon, le physicien ressent bouillir en lui une grande excitation. Comme s’il était, dit-il, à l’avant d’un navire, un explorateur sur le point de découvrir un nouveau monde. « C’est un outil qui nous permet d’aller dans de nouveaux domaines d’exploration de l’univers, s’enthousiasme-t-il. C’est la même trame de découverte que quand on a frotté deux cailloux, qui ont permis de faire des objets tranchants, avec lesquels on a coupé du bois pour faire des maisons où nos enfants mourraient moins rapidement. Petit à petit, on avance. »
Le dieu grec de la lumière
La première fois que Julien Fuchs a visité son lieu de travail actuel, il était couvert de toiles d’araignées. « C’était un vieil accélérateur linéaire qui avait été démantelé et prenait la poussière, raconte-t-il. On l’a recyclé. Car construire un bâtiment comme ça aurait coûté 50 millions. » Sur la fin des années 2000, Fuchs et d’autres physiciens, notamment le futur prix Nobel Gérard Mourou, rédigent un projet « visant à réaliser un laser ambitieux, une nouvelle frontière de puissance de laser », validé par le gouvernement. Une fois le site sélectionné, les premiers éléments du laser sont mis en œuvre en 2012. Les expériences démarrent huit ans plus tard. Aujourd’hui, Apollon fait partie des lasers les plus puissants au monde. « Sachant que le plus puissant est en Roumanie, poursuit l’expert. Ils ont atteint le niveau de dix pétawatts nominal. Apollon devrait l’atteindre début 2026, au plus tard. Les Américains sont énervés que les Européens soient devant, alors ils veulent aller à 20 pétawatts. » Récemment, le journal Le Monde notait qu’Apollon possède, lui, une force de frappe de 3 pétawatts, équivalent à la puissance de trois millions de centrales nucléaires. Depuis, des tirs à 4 pétawatts ont été réalisés. L’article du quotidien explique que ce dispositif hors norme permet « de reproduire des mécanismes astrophysiques spectaculaires et violents, » qui visent à expliquer, par exemple, « comment des éléments lourds comme l’or ou le titane ont pu être créés dans l’univers. » Julien Fuchs reprend : « Le laser, est l’instrument construit par l’Homme qui permet de concentrer, dans l’espace-temps, l’énergie. C’est une lumière qui a une capacité étrange, comme dirait Einstein. Comme elle est cohérente, que tous ses photons peuvent être mis dans le même état quantique, on peut les focaliser de manière exquise. »
Des réponses fondamentales ?
Selon Fuchs, ces expériences pourraient aussi permettre de comprendre pourquoi Jupiter est ce qu’il appelle « une étoile avortée », comment notre système solaire a failli être binaire. « On ne comprend pas pourquoi ça a avorté, alors que la masse de Jupiter est significative, développe-t-il. C’est sans doute lié à la composition exacte de cette planète, mais on ne la connait pas. Parce qu’on ne connaît pas la thermodynamique de l’hydrogène, qui est très comprimée. Pour comprendre, il faut arriver à mettre la matière dans des états extrêmes. » Quoi d’autre ? Si elles attendent encore des tests pour confirmer leurs résultats, les équipes de Saclay auraient, en novembre, réussi à reproduire « une phase intermédiaire d’accélération de rayons cosmiques, qui sont des messagers de la construction de l’univers. Comprendre d’où sortent les rayons cosmiques peut nous aider à comprendre l’évolution de l’univers. » Rien que ça ? Même pas. Une autre grande question que se posent les adeptes d’Apollon est celle de l’exploration de la nature du vide. « Dans l’état actuel de nos connaissances, le vide, c’est des fluctuations de densité d’énergie, ajoute Fuchs. Avec Apollon, mes collègues vont essayer de tester, de mesurer ces fluctuations dans le vide. Il faut, avec son faisceau laser ultrapuissant, essayer d’exciter ces très faibles fluctuations d’énergie qui sont dans le vide afin d’essayer de les faire sortir des niveaux très bas où elles sont et arriver à les mesurer. Cela renvoie à des questionnements fondamentaux : de quoi le vide est-il fait ? Les Grecs se posaient déjà ces questions. » Il serait temps d’y répondre.
