Glavni politika, pravo in vlada

Evropski raziskovalni laboratorij CERN

Evropski raziskovalni laboratorij CERN
Evropski raziskovalni laboratorij CERN

Video: Evropska noč raziskovalcev 2020: Krvne skupine 2024, Julij

Video: Evropska noč raziskovalcev 2020: Krvne skupine 2024, Julij
Anonim

CERN, poimenovanje Organizacija Européene pour la Recherche Nucléaire, prej (1952–54) Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, angleška Evropska organizacija za jedrske raziskave, mednarodna znanstvena organizacija, ustanovljena za skupne raziskave fizike visokoenergijskih delcev. Ustanovljena leta 1954, organizacija vzdržuje sedež v bližini Ženeve in deluje izrecno za raziskave "čisto znanstvenega in temeljnega značaja". Člen 2 Konvencije CERN, ki poudarja ozračje svobode, v katerem je bil ustanovljen CERN, navaja, da se "ne bo ukvarjal z vojaškimi zahtevami, rezultati njegovega eksperimentalnega in teoretičnega dela pa bodo objavljeni ali kako drugače dostopni na splošno." CERN-ove znanstveno-raziskovalne zmogljivosti - ki predstavljajo največje svetovne stroje, pospeševalce delcev, namenjene preučevanju najmanjših predmetov v vesolju, subatomske delce - privabljajo na tisoče znanstvenikov z vsega sveta. Raziskovalni dosežki v CERN-u, ki vključujejo Nobelove nagrade za znanstvena odkritja, zajemajo tudi tehnološke preboje, kot je svetovni splet.

Vzpostavitev CERN-a je bila vsaj deloma prizadevanje za povrnitev evropskih fizikov, ki so se zaradi druge svetovne vojne zaradi različnih razlogov priselili v ZDA. Začasno organizacijo, ki je bila ustanovljena leta 1952 kot Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, je leta 1950 na peti splošni konferenci Unesca predlagal ameriški fizik Isidor Isaac Rabi. Po uradni ratifikaciji ustave skupine leta 1954 je beseda Organizacija Conseil nadomestila ime, čeprav je organizacija še naprej znana po akronimu prejšnjega imena. Do konca 20. stoletja je imel CERN članstvo v 20 evropskih državah, poleg nekaterih držav, ki so imele status "opazovalcev".

CERN ima največje in vsestransko uporabne tovrstne objekte na svetu. V Švici najdemo več kot 100 hektarjev (250 hektarjev) in od leta 1965 več kot 450 hektarjev (1125 hektarjev) v Franciji. Aktiviranje prvega pospeševalnika delcev CERN leta 1957, 600-megaelektronskega sinhrociklotrona (MeV), je fizikom omogočilo opazovanje (približno 22 let po napovedi te dejavnosti) razpada pi-mezona ali piona v elektron in nevtrino. Dogodek je pripomogel k razvoju teorije o šibki sili.

Laboratorij CERN je stalno naraščal in aktiviral pospeševalnik delcev, znan kot Proton Synchrotron (PS; 1959), ki je uporabil "močno fokusiranje" žarkov delcev, da bi dosegel pospeševanje protonov z 28 gigaelektronskimi volti (GeV); Presečni shranjevalni obroči (ISR; 1971), revolucionarna zasnova, ki omogoča glavno trčenje dveh intenzivnih protonov 32-GeV protonov za povečanje učinkovite energije, ki je na voljo v pospeševalniku delcev; in Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), ki je imel 7-kilometrski obodni obroč, ki bi lahko pospešil protone do največje energije 500 GeV. Poskusi na PS leta 1973 so prvič pokazali, da lahko nevtrini komunicirajo s snovjo, ne da bi se spremenili v mione; to zgodovinsko odkritje, znano kot "nevtralna tokovna interakcija", je odprlo vrata novi fiziki, ki je bila utelešena v teoriji elektrobušenja, ki je šibko silo združila z bolj znano elektromagnetno silo.

Leta 1981 je bil SPS spremenjen v trkalnik proton-antiproton, ki temelji na dodatku obroča antiprotonskega akumulatorja (AA), ki je omogočil kopičenje antiprotonov v koncentriranih žarkih. Analiza poskusov trčenja protona-antiprotona pri energiji 270 GeV na snop je leta 1983. odkrila delce W in Z (nosilce šibke sile). Fizik Carlo Rubbia in inženir Simon van der Meer iz CERN-a sta bila nagrajena leta 1984 Nobelova nagrada za fiziko kot priznanje njihovemu prispevku k temu odkritju, ki je zagotovilo eksperimentalno preverjanje teorije elektrobušenja v standardnem modelu fizike delcev. Leta 1992 je Georges Charpak iz CERN-a prejel Nobelovo nagrado za fiziko kot priznanje, da je leta 1968 izumil večžično proporcionalno komoro, elektronski detektor delcev, ki je revolucioniral visokoenergijsko fiziko in ima uporabo v medicinski fiziki.

Leta 1989 je CERN odprl veliki elektron-pozitron (LEP) trkalnik, z obodom skoraj 27 km (17 milj), ki je lahko pospešil tako elektrone kot pozitrone do 45 GeV na snop (povečal se na 104 GeV na snop do leta 2000). LEP je omogočil izjemno natančne meritve delcev Z, kar je privedlo do bistvenih izboljšav v standardnem modelu. LEP je bil leta 2000 zaprt, zato ga je v istem tunelu nadomestil Veliki hadronski trkalnik (LHC), zasnovan za trčenje protonskih žarkov z energijo skoraj 7 teraelektronskih voltov (TeV) na snop. LHC, ki naj bi razširil obseg visokoenergijskih eksperimentov fizike na novo energetsko planoto in tako razkril nova, nepregledana področja študija, je začel preizkusne operacije leta 2008.

Ustanovna misija CERN, ki je spodbujala sodelovanje med znanstveniki iz različnih držav, je za njegovo izvajanje potrebovala hiter prenos in sporočanje eksperimentalnih podatkov na mestih po vsem svetu. V osemdesetih letih je Tim Berners-Lee, angleški računalničar na CERN-u, začel delati na sistemu hiperteksta za povezovanje elektronskih dokumentov in na protokolu za prenos med računalniki. Njegov sistem, ki je bil CERN predstavljen leta 1990, je postal znan kot svetovni splet, sredstvo hitre in učinkovite komunikacije, ki je preobrazilo ne le visokoenergijsko fizično skupnost, ampak tudi ves svet.