ЦЕРН

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «CERN»)
Перейти к: навигация, поиск
Европейская организация по ядерным исследованиям
(CERN)
CERN member states .svg
Оригинальное название

фр. Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN)
Международное название

англ. European Organization for Nuclear Research
Основан

1954
Директор

Рольф-Дитер Хойер
(Rolf-Dieter Heuer)[1]
Сотрудников

Около 3 тыс. постоянных сотрудников; в проектах участвуют около 6,5 тыс. ученых из 80 стран — почти половина специалистов по физике высоких энергий[2]
Расположение

Флаг Швейцарии Женева
Юридический адрес

Женева, Швейцария
Сайт

cern.ch
Логотип Викисклада Европейская организация по ядерным исследованиям на Викискладе

Координаты: 46°14′03″ с. ш. 6°03′10″ в. д. / 46.23417° с. ш. 6.05278° в. д. / 46.23417; 6.05278 (G) (O) ЦЕРН (CERN) — Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Также иногда переводится как Европейский Центр ядерных исследований[2]. Аббревиатура CERN произошла от фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Европейский совет по ядерным исследованиям). В русском языке обычно используется аббревиатура ЦЕРН.

Общие сведения[править | править вики-текст]

Главная площадка ЦЕРН, на переднем плане — Швейцария, на заднем — Франция.
Вид внутри здания 40, в котором находятся множество офисов учёных, работающих в коллаборациях CMS и ATLAS.

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 Мейрин (Meyrin), т. н. site Meyrin. Другой основной площадкой является территория возле французской коммуны Превессен-Моэн — site Prévessin. 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).

В 2013 году ЦЕРН был награждён Золотой медалью Нильса Бора — наградой Организации Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) — как пример международного сотрудничества учёных из множества стран мира[3].

История[править | править вики-текст]

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 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.

Директора ЦЕРН[править | править вики-текст]

См. en:List of Directors General of CERN

Участники[править | править вики-текст]

Изначальные страны-участники, подписавшие соглашение в 1953—1954 годах:

Изменения после 1954 года:

Бюджет 2009 года[править | править вики-текст]

Государство-член пожертвование млн. CHF млн. EUR
ГерманияFlag of Germany.svg Германия 19,88 % 218,6 144,0
ФранцияFlag of France.svg Франция 15,34 % 168,7 111,2
ВеликобританияFlag of the United Kingdom.svg Великобритания 14,70 % 161,6 106,5
ИталияFlag of Italy.svg Италия 11,51 % 126,5 83,4
ИспанияFlag of Spain.svg Испания 8,52 % 93,7 61,8
НидерландыFlag of the Netherlands.svg Нидерланды 4,79 % 52,7 34,7
ШвейцарияFlag of Switzerland.svg Швейцария 3,01 % 33,1 21,8
ПольшаFlag of Poland.svg Польша 2,85 % 31,4 20,7
БельгияFlag of Belgium (civil).svg Бельгия 2,77 % 30,4 20,1
ШвецияFlag of Sweden.svg Швеция 2,76 % 30,4 20,0
НорвегияFlag of Norway.svg Норвегия 2,53 % 27,8 18,3
АвстрияFlag of Austria.svg Австрия 2,24 % 24,7 16,3
ГрецияFlag of Greece.svg Греция 1,96 % 20,5 13,5
ДанияFlag of Denmark.svg Дания 1,76 % 19,4 12,8
ФинляндияFlag of Finland.svg Финляндия 1,55 % 17,0 11,2
ЧехияFlag of the Czech Republic.svg Чехия 1,15 % 12,7 8,4
ПортугалияFlag of Portugal.svg Португалия 1,14 % 12,5 8,2
ВенгрияFlag of Hungary.svg Венгрия 0,78 % 8,6 5,6
СловакияFlag of Slovakia.svg Словакия 0,54 % 5,9 3,9
БолгарияFlag of Bulgaria.svg Болгария 0,22 % 2,4 1,6

Обмен валюты : 1 CHF = 0,659 EUR (25/05/2009)

РумынияFlag of Romania.svg Румыния является кандидатом на вступление в ЦЕРН.

Страны, имеющие статус ассоциированного члена в процессе вступления в ЦЕРН:

Страны и организации, имеющие статус наблюдателя:

В настоящее время участниками ЦЕРНа является 21 государство, при этом страны-наблюдатели активно участвуют в проектах ЦЕРНа. В 2012 году Россия подала заявку на вступление в ЦЕРН в качестве ассоциированного участника. Украина в 2013 году также начала процесс вступления в ЦЕРН в качестве ассоциированного участника[5].

Научные достижения лаборатории[править | править вики-текст]

Несколько крупных открытий было сделано в экспериментах, проведённых в ЦЕРНе. Наиболее важные из них:

В 1984 году Карло Руббиа и Симон ван дер Мер получили Нобелевскую премию по физике за работы, которые привели к открытию W- и Z-бозонов.

В 1992 году Нобелевскую премию по физике получил сотрудник ЦЕРН Жорж Шарпак «за изобретение и создание детекторов элементарных частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры».

Компьютерные технологии в ЦЕРН[править | править вики-текст]

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 году проект связывания документов посредством гипертекстовых ссылок для облегчения обмена информации между группами исследователей, занимающихся проведением больших экспериментов на большом электрон-позитронном 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 года CERN объявил, что Всемирная паутина будет свободной для всех пользователей.

Ещё до создания Всемирной паутины, в начале 1980-х CERN стал пионером в использовании технологии интернета в Европе[8].

В конце 1990-х годов CERN стал одним из центров развития новой компьютерной сетевой технологии грид. CERN присоединился к разработкам сети GRID, решив, что подобная система, поможет сохранить и оперативно обработать огромный поток данных, которые появятся после запуска большого адронного коллайдера (LHC). Под руководством ЦЕРНа, пригласившего в качестве партнёров Европейское космическое агентство и национальные научные организации Европы, создаётся крупнейший сегмент сети системы — DataGRID.

В настоящее время CERN входит в крупный грид-проект Enabling Grids for E-sciencE (EGEE) и, также, развивает собственные грид-сервисы. Этим занимается специальное отделение, связанное с коллайдером — LHC Computing Grid.

CERN также является одной из двух точек обмена интернет-трафиком в Швейцарии CINP (CERN Internet Exchange Point).

В CERN собирают и используют свой собственный дистрибутив операционной системы Linux — Scientific Linux.

Сотрудники ЦЕРН Джейсон Стокман, Энди Йен и Вэй Сун создали популярный сервис веб-почты с шифрованием ProtonMail.

Ускорители[править | править вики-текст]

Схема ускорительного комплекса ЦЕРНа.
Карта LHC вместе с протонным суперсинхротроном.

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. К 2020 году добавится Linac4, который будет разгонять отрицательно заряженные ионы водорода[9].
  • PS Booster, увеличивает энергию частиц из линейных ускорителей для передачи в PS.
  • PS (Proton Synchrotron), 28 ГэВ протонный синхротрон. Запущен в 1959 году.
  • Протонный суперсинхротрон (Super Proton Synchrotron; SPS) диаметром кольца 2 км, запущенный в 1971 году, изначально имел энергию 300 ГэВ, но пережил несколько улучшений. 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)

Основные текущие проекты[править | править вики-текст]

Инженеры ЦЕРНа в 2015 году представили миниатюрный линейный ускоритель длиной 2 метра, пригодный для применения в медицинской визуализации и рентгенографии[9].

Большой адронный коллайдер[править | править вики-текст]

Основная статья: Большой адронный коллайдер

Основным проектом в данное время является Большой адронный коллайдер (LHC), протон-протонный (также рассчитан на ускорение тяжёлых ионов) коллайдер с максимальной проектной энергией 14 ТэВ. Четыре основных детектора, в том числе два многоцелевых, расположены в четырёх подземных шахтах. Многоцелевыми экспериментами являются ATLAS и CMS. Специализированный детектор для изучения B-физики — LHCb. Детектор для изучения физики тяжёлых ионов и нового состояния вещества (кварк-глюонной плазмы) — ALICE. Два менее масштабных, но также важных, эксперимента — TOTEM и LHCf. TOTEM предназначен для измерения полного сечения упругих и дифракционных процессов на LHC, а LHCf — для изучения сверхблизких к оси пучка ускорителя частиц и применения этих сведений в физике космических лучей.

Тестовый запуск Большого адронного коллайдера транслировался в прямом эфире европейского информационного телеканала Евроньюс. 10 сентября 2008 года первый пучок успешно преодолел 27-километровое кольцо.

4 июля 2012 года коллаборации ATLAS и CMS объявили о нахождении бозона массой около 125—126 ГэВ, который позже был подтверждён как бозон Хиггса.

Рассматриваются варианты будущей модернизации ускорителя и детекторов.

CLIC[править | править вики-текст]

Ведутся исследования по возможности создания электронного линейного коллайдера, после завершения программы LHC, на энергию около 3 ТэВ.

Одним из возможных вариантов является Компактный Линейный Коллайдер (CLIC, Compact LInear Collider), проект которого разрабатывается в ЦЕРНе в тесном сотрудничестве с научными учреждениями 36 стран мира.

В поп-культуре[править | править вики-текст]

Линия трамвая 18 соединяет ЦЕРН с центром Женевы
  • В начале XXI века новую волну популярности ЦЕРНу принесла знаменитая книга-бестселлер Дэна Брауна «Ангелы и демоны». По сюжету книги, в ЦЕРНе был украден большой образец антивещества, при помощи которого злоумышленник задумал взорвать город-государство Ватикан.
  • В аниме Steins;Gate (Врата Штейна) ЦЕРН является жестокой организацией, основная цель которой — захват власти над всем миром, для реализации этой цели они работают над созданием машины времени, основным компонентом которой является БАК (Большой адронный коллайдер). По сюжету данного аниме, в будущем ЦЕРН удалось захватить весь мир и установить правление путем жёсткой диктатуры и геноцида всего населения.
  • В CERN есть свой музыкальный клуб[10] и даже филк-группа Les Horribles Cernettes.[11]
  • В сериале «Южный парк» в эпизоде 1306 «Сосновое дерби» отец Стэна, чтобы помочь ему выиграть гонки похищает из ЦЕРНа сверхпроводящий магнит. Во время заезда машинка внезапно ускоряется и выходит в космос, и при этом достигает так называемой «варп-скорости» (превышает скорость света).

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. ↑ Уже известно, что с 2016 — Фабиола Джианотти
  2. ↑ 1 2 3 4 5 ЦЕРН — Европейский центр ядерных исследований
  3. ↑ UNESCO's Niels Bohr Gold Medal awarded to prominent researchers in 2013 (англ.). UNESCO (5 December 2013). Проверено 9 декабря 2013. Архивировано из первоисточника 9 декабря 2013.
  4. ↑ Израиль принят в CERN. Проверено 14 января 2014.
  5. ↑ Украина готова стать ассоциированным членом ЦЕРН. unian.net (29 августа 2013). Проверено 9 сентября 2013.
  6. ↑ Эксперимент LHCb окончательно доказал реальность экзотического мезона Z(4430)
  7. ↑ В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк
  8. ↑ Ben Segal. A Short History of Internet Protocols at CERN (англ.). Ben Segal's Home Page. CERN (April 1995). Проверено 16 февраля 2015.
  9. ↑ 1 2 В ЦЕРНе создали ускоритель элементарных частиц для больниц
  10. ↑ CERN MusiClub
  11. ↑ Welcome to Adobe GoLive 6.

Ссылки[править | править вики-текст]

 Просмотр этого шаблона Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН)
Большой адронный коллайдер
LHC Список экспериментов на LHC  · ALICE · ATLAS  · CASTOR  · CMS  · FP420  · HV-QF  · LHCb  · LHCf  · MoEDAL  · TOTEM
Большой электрон-позитронный коллайдер
LEP Список экспериментов на LEP · Aleph  · Delphi  · L3  · Opal  · LEP5  · LEP6
Протонный суперсинхротрон
SPS Список экспериментов на SPS  · CNGS  · NA48  · NA49  · NA58/COMPASS · NA60  · NA61/SHINE  · NA62  · UA1  · UA2
Протонный синхротрон
PS AD  · Бустер протонного синхротрона  · AIDA  · DIRAC  · ELENA  · ISOLDE  · ISOLTRAP  · MISTRAL  · WITCH
Линейные ускорители CTF3  · LINAC  · LINAC 2  · LINAC 3  · LINAC 4
Другие ускорители и эксперименты BEBC  · CAST  · CLOUD  · ISR  · LEAR  · LEIR  · n-TOF  · OSQAR  · PS210
Related LHC@home  · Вопросы безопасности Большого адронного коллайдера
Источник — «https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=ЦЕРН&oldid=72807344»