En 1931, Paul Dirac prédisait une particule ayant la même masse que l’électron mais une charge opposée. Cette particule, le positon, a été observée l’année suivante, dans une photographie issue d’une chambre à brouillard prise par Carl Anderson. Bien évidemment, ni Dirac ni Anderson n’envisageait d’application médicale pour cette découverte. Pourtant, aujourd’hui, des scanners TEP repèrent des tumeurs en captant les rayons gamma qui sont émis lorsque les positons sont annihilés à l’intérieur du corps du patient. De même, les satellites du système GPS corrigent leurs horloges pour tenir compte de la courbure de l’espace-temps, et le World Wide Web a été inventé pour que les physiciens puissent échanger des informations. Ce sont là des exemples de conséquences très importantes de la recherche fondamentale, mais ce type de conséquences ne peut pas être imaginé, ni quantifié par des méthodes économiques conventionnelles.

Le LHC à haute luminosité (HiLumi LHC), qui est une amélioration du Grand collisionneur de hadrons (LHC) peut être envisagé de la même manière. Aucun économiste ne peut attacher une probabilité, et encore moins une valeur monétaire, à des résultats de physique qui n’ont pas encore été obtenus. Le projet a néanmoins fait l’objet d’une analyse coût-bénéfice approfondie. Délibérément prudente, l’analyse ne prend pas en compte les découvertes elles-mêmes, et ne s’intéresse qu’aux bénéfices qui peuvent raisonnablement être attendus. Même avec cette approche prudente, les bénéfices devraient se chiffrer à près de deux fois les coûts d’investissement, chaque nouvelle connaissance représentant un gain supplémentaire.

Tous les éléments sont évalués par comparaison à un avenir où le LHC à haute luminosité n’aurait pas été construit. Dans ce scénario contrefactuel, le LHC continue à fonctionner en l’état jusqu’en 2030, puis est arrêté. Les coûts et les bénéfices sont calculés pour les deux scénarios (avec ou sans LHC à haute luminosité), et seule la différence est créditée à la machine améliorée. Étant donné que de nombreux paramètres ne peuvent être évalués à l’avance, l’étude s’est appuyée sur quinze variables critiques dont les valeurs ont été choisies de façon aléatoire dans des plages de valeurs plausibles. Au total, 50 000 simulations ont été effectuées par cette méthode. Dans 94 % d’entre elles, le résultat était un solde positif.

La plus grande part (environ 40,3 %) des bénéfices pour la société vient de la formation des personnes. Des milliers d’étudiants et de jeunes chercheurs participent à la réalisation de la machine et des expériences, et vont ensuite transférer leurs compétences dans l’économie de différents pays. Grâce au LHC à haute luminosité, ce flux de connaissances se poursuivra pendant une bonne part de la décennie 2030 ; les carrières lancées à ce moment-là continueront à se développer ensuite pendant un demi-siècle. Une autre part (37,7 %) des bénéfices pour la société correspond aux retombées pour les fournisseurs industriels, qui acquièrent de nouvelles techniques et ouvrent de nouveaux marchés en construisant des équipements pour le collisionneur, ainsi qu’aux logiciels développés pour le programme et rendus accessibles gratuitement. Enfin, le reste des bénéfices pour la société correspond aux visiteurs, aux publications scientifiques et à la valeur que l’on peut donner à la recherche fondamentale.

L’approche développée pour le LHC et le LHC à haute luminosité a également été appliquée aux sources de lumière synchrotron, à l’hadronthérapie et aux satellites d’observation de la Terre. Plus récemment, elle a été utilisée pour l’évaluation de la proposition de Futur collisionneur circulaire, projet pour lequel les bénéfices attendus pour la société sont estimés supérieurs à son coût. Chaque étude constitue une référence pour les études suivantes et les facilite. Ainsi, l’analyse économique de la mégascience progresse, de façon un peu comparable à son objet d’étude. 

Pour en savoir plus, retrouvez l’article complet « The collider dividend » dans le numéro de septembre/octobre de CERN Courier.