La recherche fondamentale en physique des particules produit des connaissances de base et répond ainsi à la curiosité humaine.
La recherche fondamentale est la raison d’être du CERN, mais le Laboratoire joue aussi un rôle clef dans le développement de certaines technologies du futur. Les outils et technologies développés pour mener à bien ces recherches trouvent de nombreuses applications directes (p. ex. imagerie médicale ou thérapie aux hadrons utilisée dans les traitements de certains cancers).
Ces technologies sont transférées à la société par les universités et instituts et par le CERN (p.ex. dans des domaines allant de l’aérospatial au patrimoine culturel, en passant par la santé, la sécurité et la protection de l’environnemen.
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En juin 2020, le Conseil du CERN a adopté à l’unanimité la mise à jour de la stratégie européenne pour la physique des particules et demandé « d’étudier la faisabilité technique et financière » d’un éventuel Futur Collisionneur Circulaire (FCC), projet prioritaire parmi les initiatives existantes.
La découverte par le CERN de la particule fondamentale appelée Boson de Higgs, en 2012, a complété la théorie qui décrit le comportement de la matière visible de l’univers (modèle standard), mais de nombreuses questions restent ouvertes (par exemple, l’absence d’antimatière observable dans l’univers, l’origine de la matière noire) depuis 2012, le LHC continue à produire des Bosons de Higgs et après des améliorations techniques (HL-LHC), et les expériences du LHC poursuivront leurs recherches jusqu’en 2040.
Le LHC va augmenter son taux de collisions d’un facteur dix afin de pouvoir faire un premier pas pour obtenir des éléments de réponses à ces questions, jusqu’en 2040 après cette date, des accélérateurs de particules plus puissants et plus précis seront nécessaires pour faire avancer la recherche ; le FCC serait l’installation au service de la recherche mondiale qui répondrait à ce besoin jusqu’à la fin du XXIe siècle.