Dans notre quotidien, ce qui nous apparaît comme des espaces vides sont en fait remplis de milliards de molécules de gaz, le « vrai » vide se trouve essentiellement dans l’espace. Certains grands instruments scientifiques doivent pourtant être emplis de vide pour fonctionner.
En cette année 2025, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) a publié l’étude de faisabilité de la construction d’un nouvel accélérateur de particules géant, appelé Futur collisionneur circulaire (FCC). Cet accélérateur mesurerait de 80 à 100 kilomètres de circonférence et serait donc au moins trois fois plus grand que le plus grand accélérateur de particules du monde, nommé LHC, déjà construit sur le même site, à la frontière franco-suisse. Ce projet, par son gigantisme, soulève de nombreuses réserves, et ce jusque dans la communauté scientifique : certains estiment que les chances de nouvelles découvertes scientifiques apportées par cet accélérateur sont trop faibles en regard de son impact écologique.
Une des caractéristiques fondamentales d’un accélérateur de particules est qu’il fonctionne sous un très haut niveau de vide. Mais le LHC n’est pas la seule installation sous vide géante construite par l’être humain sur la planète.
Le vide, qu’est-ce que c’est ?
Le terme vide est employé dans la vie de tous les jours pour exprimer une absence ou un manque de matière. En réalité, même un espace qui nous paraît vide est empli de molécules gazeuses : une boîte de 1 m3 ne contenant aucun objet en apparence est en fait remplie d’environ 1029 molécules gazeuses, principalement de l’azote et de l’oxygène. Cette boite est, comme tout ce qui nous entoure, à une pression d’à peu près 101 325 Pascal (Pa), correspondant à la pression atmosphérique, aussi exprimée par l’unité 1 atmosphère.
En physique le vide caractérise un espace dans lequel le nombre de molécules…
Auteur: Sylvain Lemettre, Ingénieur-chercheur en physique du vide, Université Paris-Saclay
