Découvrir les secrets de la nature "qu'on ne connaissait pas jusque-là", c'est la grande motivation de Steven Lowette, 46 ans. C'est en partie pour assouvir "cette passion" que notre compatriote a quitté la Belgique, d'abord pour mener des recherches aux États-Unis, et puis pour rejoindre le centre de recherche qui est sans doute le plus connu au monde, le Cern, à Genève. Créée en 1954, l'Organisation européenne pour la Recherche nucléaire, dont la Belgique est membre fondateur, est le plus grand laboratoire de recherche en physique des particules de haute énergie du monde.

En clair, son objectif est d'étudier les briques les plus fondamentales qui construisent notre réalité à la plus petite échelle. Pour ce faire, le Cern a construit des machines colossales, dont le but est de créer ces particules. Cela se fait notamment dans un anneau de 27 kilomètres de circonférence, construit dans le sous-sol de la France et la Suisse, appelé le LHC. Des protons y sont accélérés à des vitesses vertigineuses, à "haute énergie", afin de créer des collisions et de produire de nouvelles particules. De grandes machines d'une quinzaine de mètres de haut, des détecteurs, sont installées sur l'anneau, afin d'étudier en détail ces collisions. "Ce que le Cern abrite et développe en termes de technologie de pointe, c'est fascinant. C'est tellement grand que c'est incroyable que ça fonctionne. Même moi, parfois je suis étonné ! Mais c'est parce qu'il y a tellement d'expertise… Les gens qui travaillent là sont super experts dans leur domaine et il y a un grand nombre de personnes, qui viennent de partout dans le monde ! Ce que je trouve d'ailleurs aussi super joli", confie Steven Lowette, dans un entretien à La Libre.

Steven Lowette devant un détecteur du Cern. ©D.R.

Cet habitant de Wetteren (Flandre-Orientale) mais d'origine bruxelloise et professeur à la VUB travaille au Cern ou en collaboration avec celui-ci depuis son doctorat. Le quadragénaire a notamment vécu sur place de 2006 à 2016 ainsi que l'année académique qui vient de s'écouler, pour y mener ses recherches. Et à partir de cette rentrée, le scientifique belge retournera vivre du côté du lac Léman mais il "montera en grade". Steven Lowette occupera un des postes les plus prestigieux du centre de recherche : coordinateur de l'une des expériences. C'est-à-dire, en gros, responsable de l'analyse des données scientifiques issues d'un des détecteurs, le CMS.

Un colosse ! De forme cylindrique, ce "CMS" mesure 21 mètres de long et 15 mètres de diamètre, et pèse 14 000 tonnes. "On peut le voir comme un oignon, décrit le scientifique flandrien. Au milieu de l'oignon, des collisions se produisent toutes les 40 millions fois par seconde. Les particules qui partent de cette collision vont traverser les couches de l'oignon. Chaque couche a une fonction et une technologie très différente. L'une va regarder quelle est l'impulsion de l'énergie des particules chargées qui passent ; l'autre, l'énergie des photons ; l'autre, celle des électrons… Toutes les mesures sont ensuite mises ensemble dans les ordinateurs."

Concrètement, Steven Lowette supervisera l'ensemble de la production scientifique de l'expérience de septembre 2026 à août 2028, en tant que "coordinateur de physique". Ce qui le place à la tête d'une équipe de quelque 3 300 scientifiques, répartis dans 58 pays. Chaque chercheur analysera les données en fonction de sa spécialité – par exemple la particule spécifique qu'il étudie – au sein de cette "collaboration" qui figure parmi les plus grandes du monde. La VUB a décrit cette nomination comme "un signal important du rayonnement international de la science belge". C'est vrai, confirme Steven Lowette. "Cette position n'est pas souvent donnée à quelqu'un qui vient d'un petit pays. Elle va plutôt à de grands instituts, dans de grands pays qui ont les moyens de donner du temps et de l'argent aux scientifiques pour se développer. Mais moi, j'ai néanmoins pu m'impliquer dans le domaine depuis 15 ans : grâce à la VUB où j'enseigne depuis dix ans. Et auparavant, le FNRS flamand (FWO) m'a soutenu pendant cinq ans pour mes recherches (via le programme Odysseus qui a pour but de faire (re) venir en Belgique les scientifiques travaillant à l'étranger, NdlR). Aller mener des recherches à l'étranger n'est pas indispensable mais cela aide beaucoup, pour découvrir une autre vue sur le monde, une autre façon de travailler. En Belgique, on est trop modestes. On a des universités avec des niveaux vraiment élevés. On est très bons ! On ne devrait pas être si modestes !"

Le CMS lors d'une maintenance en 2019. ©Cern

Dans son nouveau job, Steven Lowette devra "susciter l'enthousiasme" et donc encourager les scientifiques à étudier les sujets qui lui paraissent primordiaux, mais aussi vérifier que chaque analyse publiée est bien correcte scientifiquement. "Il y a tout un système de vérification avant que l'on rende une découverte publique car notre réputation est super importante. On ne veut pas montrer quelque chose qui est complètement faux et puis dire après : "Désolé, finalement, on n'a rien trouvé" ! Et donc moi, je suis à la fin de la chaîne… C'est forcément une grande responsabilité !" Le poste comprend aussi un aspect humain et, comme dans toutes les équipes, de gestion de rapports humaine et donc de conflits : "Les scientifiques, en plus, ont souvent des idées assez fortes, ou s'investissent depuis des années dans un sujet. Ils n'aiment donc pas que d'autres viennent s'en mêler !"

Comme la plupart de ses collègues, lui-même se considère comme un passionné de la recherche en physique des particules : "Cette passion vient de la fascination de savoir ce qu'est la nature. Si on examine les choses au niveau le plus petit possible, qu'est-ce qu'il y a ? Pourquoi ça fonctionne comme ça ? Les enfants sont souvent fascinés par le cosmos, l'Univers. Mais il y a un univers à la plus petite échelle aussi. Et en fait, ces deux univers se touchent. Plus on étudie le "plus petit", plus on apprend des choses sur le début de l'univers et comment la matière se comportait à ce moment-là. Cela a donc des implications sur le grand univers qu'on observe maintenant."

Steven lowette, professeur a la VUB et bientôt coordinateur au Cern. ©Bernard Demoulin

À travers ses recherches, l'espoir de Steven Lowette est notamment de trouver de nouvelles particules fondamentales – c'est-à-dire les plus petites, indivisibles – ce qui bouleverserait les connaissances.

Un objectif ambitieux car la dernière particule fondamentale trouvée au Cern était le fameux boson de Higgs, en 2012. Et a priori, selon la théorie en vigueur, toutes les particules que cette théorie prédit ont déjà été trouvées… Mais Steven Lowette y croit tout de même car cette théorie montre des failles dans certains contextes. "D'autres scientifiques veulent apporter des précisions sur les choses qu'on connaît déjà. Moi, c'est plutôt essayer de trouver les choses qu'on ne connaît pas !", précise-t-il.

Le tunnel du LHC ©AP

Quoi qu'il en soit, au collisionneur du Cern et avec le CMS, de nombreuses autres questions fascinantes peuvent être investiguées : en découvrir davantage sur le boson de Brout-Englert-Higgs, essayer de percer les mystères de la matière noire (invisible mais qui constitue 27 % de l'Univers), mieux connaître l'état de la matière immédiatement après le Big Bang…

Entre les coups, Steven Lowette et sa famille pourront profiter de la région et des infrastructures du Cern, qu'on décrit souvent comme une "ville dans la ville", où circulent des milliers de personnes. "Il y a une atmosphère très communautaire, avec beaucoup de clubs sociaux. Par exemple, le plus grand club de ski de la région est au Cern !", s'amuse le scientifique, qui s'installera du côté français avec sa famille, dont sa fille de 13 ans. "Ma fille est super contente de revenir et de pouvoir retrouver ses amis ! Car à la fin de l'année scolaire, nous croyions devoir rentrer en Belgique, alors qu'elle parle à présent bien le français, après une année sur place." "Dans sa classe – dans une école française avec une section internationale – il y a plein d'enfants de partout. Pour elle, vivre là-bas est vraiment positif, cela donne une large vision du monde…", se réjouit encore son papa.