ЦЕРН (CERN)— Европейская организация по ядерным исследованиям
ЦЕРН (CERN) — Европейская организация по ядерным исследованиям,
крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Также иногда
переводится как Европейский Центр ядерных исследований. Аббревиатура CERN
произошла от фр. Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (Европейский
совет по ядерным исследованиям). В русском языке обычно используется
аббревиатура ЦЕРН.
ЦЕРН находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи
Женевы. Территория ЦЕРНа состоит из
двух основных площадок и нескольких более мелких. Большой комплекс зданий
включает в себя рабочие кабинеты, лаборатории, производственные помещения,
склады, залы для конференций, жилые помещения, столовые. Ускорительный
комплекс расположен, как на поверхности (старые ускорители Linac, PS), так
и под землёй на большой глубине до 100 метров (более современные SPS, LHC).
Основной площадкой является территория близ швейцарского городка Мейран
(Meyrin), т. н. site Meyrin. Другой основной площадкой является территория
возле французского городка Превесан-Моэн (Prevessin-Moens) — site
Prevessin. Более мелкие площадки разбросаны в ближайших окрестностях вдоль
подземного кольца, построенного для ускорителя LEP.
Соглашение по образованию ЦЕРНа было подписано в Париже 29 июня - 1 июля
1953 года представителями 12 европейских
стран. Организация была образована 29 сентября 1954 года. В настоящее время
число стран-членов возросло до 20. Кроме того, некоторые страны и
международные организации имеют статус наблюдателя. В ЦЕРНе постоянно
работают около 2500 человек, ещё около 8000 физиков и инженеров из 580
университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных
экспериментах ЦЕРНа и работают там временно.
Годовые взносы стран-участников ЦЕРНа в 2008 году составляют 1075,863
миллионов швейцарских франков (около 990 миллионов американских
долларов).
После успеха международных организаций в урегулировании послевоенных
проблем, ведущие европейские физики считали, что подобная организация
необходима и для физических экспериментальных исследований. Этими пионерами
были
Рауль Дотри,
Пьер Оже и Лев
Коварски во Франции, Эдоардо
Амальди в Италии и
Нильс Бор в Дании. Кроме объединения
европейских учёных подобная организация была призвана разделить
возрастающую стоимость физических экспериментов в области физики высоких
энергий между государствами-участниками.
Луи де Бройль официально предложил
создать европейскую лабораторию на Европейской культурной конференции
(Лозанна, Швейцария, 1949). Следующий толчок был сделан американским
нобелевским лауреатом
Исидором Раби в июне 1950 года на пятой
Общей конференции ЮНЕСКО во Флоренции (Италия), где он предложил «помочь и
поддержать создание региональных исследовательских лабораторий для
увеличения международного научного сотрудничества». На межправительственной
встрече ЮНЕСКО в Париже в декабре 1951 года, было принято решение о
создании Европейского совета по ядерным исследованиям. Двумя месяцами позже
11 стран подписало соглашение о создании временного Совета, тогда и
возникло название ЦЕРН. На третьей сессии временного Совета в октябре 1952
года Женева (Швейцария) была выбрана для размещения будущей лаборатории. В
июне 1953 года в кантоне Женева прошёл референдум, на котором 2/3
проголосовавших согласились на размещение научного центра. Конвенция Совета
была подписана постепенно 12 (странами-участниками). 29 сентября 1954 года
соглашение подписали Франция и Германия, родилась Европейская организация
по ядерным исследованиям, Совет распался, но французский акроним CERN
сохранился.
Изначальные страны-участники, подписавшие соглашение в 1953—1954 году:
Бельгия
Дания
Германия
Франция
Греция
Италия
Норвегия
Швеция
Швейцария
Нидерланды
Великобритания
Югославия
Изменения после 1954 года:
Австрия присоединилась в 1959
Югославия покинула организацию в 1961
Испания присоединилась в 1961, затем покинула в 1969 и снова
присоединилась в 1983
Португалия присоединилась в 1985
Финляндия присоединилась в 1991
Польша присоединилась в 1991
Венгрия присоединилась в 1992
Чехия присоединилась в 1993
Словакия присоединилась в 1993
Болгария присоединилась в 1999
Бюджет 2009
Государство-член пожертвование млн. CHF млн. EUR
Германия 19,88 % 218,6 144,0
Франция 15,34 % 168,7 111,2
Великобритания 14,70 % 161,6 106,5
Италия 11,51 % 126,5 83,4
Испания 8,52 % 93,7 61,8
Нидерланды 4,79 % 52,7 34,7
Швейцария 3,01 % 33,1 21,8
Польша 2,85 % 31,4 20,7
Бельгия 2,77 % 30,4 20,1
Швеция 2,76 % 30,4 20,0
Норвегия 2,53 % 27,8 18,3
Австрия 2,24 % 24,7 16,3
Греция 1,96 % 20,5 13,5
Дания 1,76 % 19,4 12,8
Финляндия 1,55 % 17,0 11,2
Чехия 1,15 % 12,7 8,4
Португалия 1,14 % 12,5 8,2
Венгрия 0,78 % 8,6 5,6
Словакия 0,54 % 5,9 3,9
Болгария 0,22 % 2,4 1,6
Обмен валюты : 1 CHF = 0,659 EUR (25/05/2009)
Страны и организации, имеющие статус наблюдателя:
Европейская комиссия
Израиль
Индия
Россия
США
Турция
ЮНЕСКО
Япония
В настоящее время участниками ЦЕРНа являются 20 государств, при этом
страны-наблюдатели активно участвуют в проектах ЦЕРНа.
Несколько крупных открытий было сделано в экспериментах, проведённых в
ЦЕРНе. Наиболее важные из них:
1973: Открытие нейтральных токов с помощью пузырьковой камеры
Гаргамель.
1983: Открытие W- и Z-бозонов в экспериментах UA1 и UA2.
1989: Определение количества сортов нейтрино в экспериментах на ускорителе
LEP.
1995: Создание первых атомов антиматерии — атомов антиводорода в
эксперименте PS210.
2001: Открытие прямого нарушения CP-симметрии в эксперименте
NA48.
В 1984 г. Карло Руббиа и Симон ван дер Мер получили Нобелевскую премию по
физике за работы, которые привели к открытию W- и Z-бозонов.
В 1992 г. Нобелевскую премию по физике получил сотрудник ЦЕРН Жорж Шарпак
«за изобретение и создание детекторов элементарных частиц, в частности
многопроволочной пропорциональной камеры».
Помимо открытий в области физики, ЦЕРН прославился тем, что в его стенах
был предложен гипертекстовый проект Всемирная паутина. Английский учёный
Тим Бернерс-Ли и бельгийский учёный Роберт Кайо, работая независимо,
предложили в 1989 г. проект связывания документов посредством
гипертекстовых ссылок для облегчения обмена информации между группами
исследователей, занимающихся проведением больших экспериментов на
коллайдере LEP. Первоначально проект использовался только во внутренней
сети ЦЕРНа. В 1991 году Бернерс-Ли создал первые в мире веб-сервер, сайт и
браузер. Однако, Всемирная паутина становится действительно всемирной
только когда были написаны и опубликованы спецификации URI, HTTP и HTML. 30
апреля 1993, CERN объявил, что Всемирная паутина будет свободной для всех
пользователей. Ещё до создания Всемирной паутины, в начале 80-х CERN стал
пионером в использовании технологии интернета в Европе.
Ускорители ЦЕРНа
Ускорительный комплекс ЦЕРНа состоит из шести главных ускорителей:
Linac2, Linac3. Два линейных ускорителя низкоэнергетических частиц.
Используются для инжекции частиц в Протонный Синхротрон (Proton
Synchrotron, PS). Один используется для инжекции протонов, другой — тяжёлых
ионов.
PS Booster, увеличивает энергию частиц из линейных ускорителей для
передачи в PS.
PS (Proton Synchrotron), 28 ГэВ Протонный Синхротрон. Запущен в 1959
году.
SPS (Super Proton Synchrotron), Протонный Суперсинхротрон. Запущен в 1971
году. Изначально, имел энергию 300 ГэВ, но пережил несколько улучшений.
Диаметр кольца 2 км. Применялся для экспериментов с фиксированной мишенью,
как протон-антипротонный коллайдер. Далее использовался для ускорения
электронов и позитронов в LEP.
ISOLDE (Isotope Separator On-line), установка для исследования нестабильных
ядер. Запущена в 1967 году. Предварительное ускорение частиц происходит в
PS Booster.
Большой адронный коллайдер (LHC, Large Hadron Collider)