CERN Euroopa teaduslabor

CERN, organisatsiooni Européene pour la Recherche Nucléaire, endine nimi (1952–54), Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, Inglise Euroopa tuumauuringute organisatsioon, rahvusvaheline teadusorganisatsioon, mis on asutatud eesmärgiga teha teadusuuringuid kõrge energiaga osakeste füüsika alal. 1954. aastal asutatud organisatsiooni peakorter asub Genfi lähedal ja tegutseb sõnaselgelt „puhta teadusliku ja fundamentaalse olemuse” uurimiseks. CERNi konventsiooni artiklis 2, rõhutades vabadussfääri, milles CERN loodi, öeldakse, et see "ei tohi olla seotud sõjaliste vajadustega seotud tööga ning tema eksperimentaalse ja teoreetilise töö tulemused avaldatakse või tehakse muul viisil üldsusele kättesaadavaks." CERNi teadusuuringute rajatised, mis esindavad maailma suurimaid masinaid, osakeste kiirendeid, mis on pühendatud universumi väikseimate objektide, alaatomiliste osakeste uurimisele, meelitavad tuhandeid teadlasi kogu maailmast. CERNi teadussaavutused, mis hõlmavad Nobeli preemiaga pärjatud teadusavastusi, hõlmavad ka selliseid tehnoloogilisi läbimurdeid nagu veeb.

CERNi asutamine oli vähemalt osaliselt jõupingutus Euroopa füüsikute tagasinõudmiseks, kes olid II maailmasõja tagajärjel Ameerika Ühendriikidesse immigreerunud. Ajutise organisatsiooni, mis loodi 1952. aastal kui Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, pakkus 1950. aastal välja Ameerika füüsik Isidor Isaac Rabi UNESCO viiendal üldkonverentsil. Pärast rühmituse põhiseaduse ametlikku ratifitseerimist 1954. aastal asendas sõna Conseil oma nimega organisatsioon, ehkki seda organisatsiooni tunti varasema nime akronüümi all. 20. sajandi lõpuks oli CERNil 20 Euroopa riiki, lisaks mitmele riigile, kes säilitasid vaatleja staatuse.

CERNil on suurimad ja mitmekülgsed omataolised rajatised maailmas. Saidi pindala on üle 100 hektari (250 aakrit) Šveitsis ja alates 1965. aastast üle 450 hektari (1 125 aakrit) Prantsusmaal. CERN-i esimese osakestekiirendi, 600-megaelektronvolti (MeV) sünkrotsüklotoni aktiveerimine 1957. aastal võimaldas füüsikutel jälgida (umbes 22 aastat pärast selle tegevuse ennustamist) pi-mesooni või pioni lagunemist elektroniks ja neutriino. Sündmus oli oluline nõrga jõu teooria arendamisel.

CERNi labor kasvas stabiilselt, aktiveerides prootoni sünkrotronina (PS; 1959) tuntud osakeste kiirendi, mis kasutas osakeste kiirte „tugevat fokuseerimist“ prootonite 28-gigaelektronvolti (GeV) kiirenduse saavutamiseks; ristmikul olevad salvestusrõngad (ISR; 1971), revolutsiooniline disain, mis võimaldab kahe intensiivse prootonite 32-GeV kiirte vahel kokkupõrkeid peaga, et suurendada osakestekiirendis saadavat efektiivset energiat; ja Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), millel oli 7 km (4,35 miil) ümbermõõt, mis oli võimeline kiirendama prootoneid tipp-energiani 500 GeV. 1973. aastal PS-is tehtud katsed näitasid esmakordselt, et neutriinod võivad ainega suhelda ilma kuunardeks muutumata; see ajalooline avastus, mida nimetatakse "neutraalse voolu interaktsiooniks", avas ukse uuele füüsikale, mida kehastab elektrilöögi teooria, ühendades nõrga jõu tuttavama elektromagnetilise jõuga.

Aastal 1981 muudeti SPS prooton-antiprotoni kollideerijaks, tuginedes antiprototooni akumulaatori (AA) tsükli lisamisele, mis võimaldas antiprotoonide kogunemist kontsentreeritud kiirtesse. Prooton-antiprotoni kokkupõrkekatsete analüüs energiaga 270 GeV kiire kohta viis 1983. aastal W ja Z osakeste (nõrga jõu kandjad) avastamiseni. CERNi füüsik Carlo Rubbia ja CENNi insener Simon van der Meer said 1984. a. Nobeli füüsikapreemia tunnustamise eest nende panuse eest selle avastuse juurde, mis võimaldas elektrihäire teooria eksperimentaalset kinnitamist osakeste füüsika standardmudelis. 1992. aastal sai Georges Charpak CERNist Nobeli füüsikapreemia tunnustuse eest 1968. aastal leiutatud mitme juhtmega proportsionaalse kambri - elektroonilise osakeste detektori, mis tegi pöörde suure energiaga füüsika jaoks ja mida saab kasutada meditsiinifüüsikas.

1989. aastal avas CERN peaaegu 27 km (17 miili) ümbermõõduga suure elektron-positroni (LEP) põrkeseadme, mis suutis kiirendada nii elektronide kui ka positronite kiirust 45 GeV-ni valgusvihu kohta (suurendatud 2000. aastal 104 GeV-ni valgusvihu kohta).. LEP hõlbustas Z-osakese äärmiselt täpset mõõtmist, mis tõi kaasa standardmudeli olulised täiustused. LEP suleti 2000. aastal ja see asendatakse samas tunnelis suure hadronite põrkeseadmega (LHC), mis on kavandatud prootonkiirte põrkumiseks energiaga, mis on peaaegu 7 teraelektronvolti (TeV) ühe tala kohta. LHC, mis peaks laiendama suure energiatarbimisega füüsikakatsete ulatust uuele energiaplatoole ja paljastama seeläbi uusi, kaardistamata uurimisvaldkondi, alustas katsetöid 2008. aastal.

CERNi asutamismissioon, mille eesmärk on edendada koostööd paljude erinevate riikide teadlaste vahel, oli selle rakendamiseks vajalik eksperimentaalsete andmete kiireks edastamiseks ja edastamiseks saitidele üle kogu maailma. 1980ndatel alustas CERNi inglise arvutiteadlane Tim Berners-Lee tööd hüperteksti süsteemiga elektrooniliste dokumentide linkimiseks ja nende arvutite vahel edastamiseks mõeldud protokolli kallal. Tema süsteem, mida CERN tutvustas 1990. aastal, sai tuntuks kui World Wide Web - kiire ja tõhusa kommunikatsiooni vahend, mis muutis ümber mitte ainult suure energiaga füüsikakogukonna, vaid ka kogu maailma.