Główny polityka, prawo i rząd

Europejskie laboratorium badawcze CERN

Europejskie laboratorium badawcze CERN
Europejskie laboratorium badawcze CERN

Wideo: Migawki z CERN Exhibitions (Geneva) w 4K, Switzerland 2024, Może

Wideo: Migawki z CERN Exhibitions (Geneva) w 4K, Switzerland 2024, Może
Anonim

CERN, nazwa organizacji Européene pour la Recherche Nucléaire, dawniej (1952–54) Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, angielska Europejska Organizacja Badań Jądrowych, międzynarodowa organizacja naukowa utworzona w celu wspólnych badań fizyki cząstek wysokoenergetycznych. Założona w 1954 r. Organizacja utrzymuje swoją siedzibę w pobliżu Genewy i działa wyraźnie na rzecz badań o „czysto naukowym i fundamentalnym charakterze”. Artykuł 2 konwencji CERN, podkreślając atmosferę wolności, w której utworzono CERN, stanowi, że „nie będzie się martwić pracą na potrzeby wojskowe, a wyniki prac eksperymentalnych i teoretycznych zostaną opublikowane lub w inny sposób ogólnie udostępnione”. Obiekty naukowo-badawcze CERN - reprezentujące największe na świecie maszyny, akceleratory cząstek, przeznaczone do badania najmniejszych obiektów wszechświata, cząstek subatomowych - przyciągają tysiące naukowców z całego świata. Osiągnięcia badawcze w CERN, w tym odkrycia naukowe nagradzane Nagrodą Nobla, obejmują także przełom technologiczny, taki jak World Wide Web.

Utworzenie CERN było przynajmniej częściowo próbą odzyskania europejskich fizyków, którzy z różnych powodów wyemigrowali do Stanów Zjednoczonych w wyniku II wojny światowej. Tymczasowa organizacja, która została utworzona w 1952 r. Jako Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, została zaproponowana w 1950 r. Przez amerykańskiego fizyka Isidora Izaaka Rabi na piątej Konferencji Generalnej UNESCO. Po formalnej ratyfikacji konstytucji grupy w 1954 r. Słowo Organizacja zastąpiło Conseil w jego nazwie, chociaż organizacja nadal była znana pod skrótem wcześniejszej nazwy. Do końca XX wieku CERN był członkiem 20 państw europejskich, a także kilku krajów, które utrzymywały status „obserwatora”.

CERN ma największe i najbardziej wszechstronne tego typu obiekty na świecie. Teren obejmuje ponad 100 hektarów (250 akrów) w Szwajcarii, a od 1965 r. Ponad 450 hektarów (1125 akrów) we Francji. Aktywacja w 1957 r. Pierwszego akceleratora cząstek CERN, synchrocyklotronu 600 megaelektronów (MeV), umożliwiła fizykom zaobserwowanie (około 22 lat po przewidywaniu tej aktywności) rozpadu mezonu pi lub pionu na elektron i neutrino. Wydarzenie to przyczyniło się do rozwoju teorii słabej siły.

Laboratorium CERN stale się rozwijało, aktywując akcelerator cząstek znany jako Proton Synchrotron (PS; 1959), który wykorzystywał „silne skupianie” wiązek cząstek, aby osiągnąć przyspieszenie protonów na poziomie 28 gigaelektronów (GeV); Intersecting Storage Rings (ISR; 1971), rewolucyjna konstrukcja umożliwiająca zderzenia czołowe między dwiema intensywnymi wiązkami protonów o mocy 32 GeV, aby zwiększyć efektywną energię dostępną w akceleratorze cząstek; oraz Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), który miał pierścień o obwodzie 7 km (4,35 mil) zdolny do przyspieszenia protonów do szczytowej energii 500 GeV. Eksperymenty na PS w 1973 r. Wykazały po raz pierwszy, że neutrina mogą oddziaływać z materią bez przekształcania się w miony; to historyczne odkrycie, znane jako „oddziaływanie prądu neutralnego”, otworzyło drzwi do nowej fizyki zawartej w teorii słabego prądu, łącząc słabą siłę z bardziej znaną siłą elektromagnetyczną.

W 1981 r. SPS przekształcono w zderzacz protonów i antyprotonów w oparciu o dodanie pierścienia przeciwprotonowego (AA), który umożliwiał gromadzenie się antyprotonów w skoncentrowanych wiązkach. Analiza eksperymentów zderzenia protonu z antyprotonem przy energii 270 GeV na wiązkę doprowadziła do odkrycia cząstek W i Z (nośników słabej siły) w 1983 r. Fizyk Carlo Rubbia i inżynier Simon van der Meer z CERN zostali nagrodzeni w 1984 r. Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w uznaniu ich wkładu w to odkrycie, która zapewniła eksperymentalną weryfikację teorii elektroszczelności w standardowym modelu fizyki cząstek elementarnych. W 1992 r. Georges Charpak z CERN otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w uznaniu za wynalazek wielordzeniowej proporcjonalnej komory z 1968 r., Elektronicznego detektora cząstek, który zrewolucjonizował fizykę wysokich energii i ma zastosowanie w fizyce medycznej.

W 1989 r. CERN zainaugurował zderzacz dużych elektronów i pozytonów (LEP) o obwodzie prawie 27 km (17 mil), który był w stanie przyspieszyć zarówno elektrony, jak i pozytony do 45 GeV na wiązkę (zwiększoną do 104 GeV na wiązkę do 2000 r.). LEP umożliwił niezwykle precyzyjne pomiary cząsteczki Z, co doprowadziło do znacznych udoskonaleń w Modelu Standardowym. LEP został zamknięty w 2000 r., W tym samym tunelu zastąpiony został przez Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), zaprojektowany do zderzania wiązek protonów przy energii prawie 7 woltów teraelektronowych (TeV) na wiązkę. LHC, który ma rozszerzyć zasięg eksperymentów fizyki wysokoenergetycznej na nowy płaskowyż energetyczny, a tym samym ujawnić nowe, niezbadane obszary badań, rozpoczął testy w 2008 roku.

Założycielska misja CERN-u, polegająca na promowaniu współpracy między naukowcami z wielu różnych krajów, wymagała szybkiego wdrożenia i przekazania danych eksperymentalnych do miejsc na całym świecie. W latach 80. Tim Berners-Lee, angielski informatyk z CERN, rozpoczął prace nad systemem hipertekstowym do łączenia dokumentów elektronicznych i protokołem przesyłania ich między komputerami. Jego system, wprowadzony do CERN w 1990 roku, stał się znany jako World Wide Web, środek szybkiej i wydajnej komunikacji, który przekształcił nie tylko społeczność fizyki wysokich energii, ale także cały świat.