CERN: n eurooppalainen tutkimuslaboratorio

CERN, järjestön Européene pour la Recherche Nucléaire, entinen nimi (1952–54), Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, Englanti, Euroopan ydintutkimusjärjestö, kansainvälinen tieteellinen järjestö, joka on perustettu korkeaenergisten hiukkasfysiikan yhteistyötä varten. Vuonna 1954 perustettu organisaatio ylläpitää pääkonttoriaan lähellä Geneveä ja toimii nimenomaan "puhtaasti tieteellisen ja perustavanlaatuisen" tutkimuksen parissa. CERN-yleissopimuksen 2 artiklassa, jossa korostetaan vapauden ilmapiiriä, johon CERN perustettiin, todetaan, että sillä "ei ole mitään huolta sotilaallisiin tarpeisiin liittyvästä työstä ja sen kokeellisen ja teoreettisen työn tulokset julkaistaan ​​tai muuten asetetaan yleisesti saataville". CERNin tieteelliset tutkimuslaitokset - edustavat maailman suurimpia koneita, hiukkaskiihdyttimiä, jotka on omistettu maailmankaikkeuden pienimpien esineiden, alaatomien hiukkasten - tutkimiseen, houkuttelevat tuhansia tutkijoita ympäri maailmaa. CERNin tutkimustulokset, joihin sisältyy Nobel-palkittu tieteellinen löytö, sisältävät myös teknisiä läpimurtoja, kuten World Wide Web.

CERN: n perustamisella pyrittiin ainakin osittain palauttamaan takaisin eurooppalaiset fyysikot, jotka olivat muuttaneet syistä Yhdysvaltoihin toisen maailmansodan seurauksena. Väliaikaisen organisaation, joka perustettiin vuonna 1952 nimellä Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, oli amerikkalainen fyysikko Isidor Isaac Rabi ehdottanut vuonna 1950 UNESCOn viidennessä yleiskokouksessa. Ryhmän perustuslain virallisen ratifioinnin jälkeen vuonna 1954 sana Organisaatio korvasi Conseilin nimessä, vaikka organisaatio tunnetaan edelleen aikaisemman nimen lyhenteellä. 1900-luvun loppuun mennessä CERN: llä oli 20 Euroopan valtiota useiden maiden lisäksi, jotka pitivät tarkkailija-asemaa.

CERN: llä on laajin ja monipuolisin kaltaisensa tilat maailmassa. Alue kattaa yli 100 hehtaaria (250 hehtaaria) Sveitsissä ja vuodesta 1965 lähtien yli 450 hehtaaria (1 125 hehtaaria) Ranskassa. CERN: n ensimmäisen hiukkaskiihdyttimen, 600 megaelektronin (MeV) synkrosylotronin, aktivointi vuonna 1957 antoi fyysikoille mahdollisuuden tarkkailla (noin 22 vuotta tämän toiminnan ennustamisen jälkeen) pi-mesonin tai pionin hajoamista elektroniksi ja neutriino. Tapahtuma auttoi heikkovoiman teorian kehittämisessä.

CERN-laboratorio kasvoi tasaisesti aktivoimalla hiukkaskiihdyttimen, joka tunnetaan nimellä Proton Synchrotron (PS; 1959), joka käytti hiukkaspalkkien ”voimakasta fokusointia” saavuttaakseen protonien 28 gigaelektronin voltin (GeV) kiihtyvyyden; Intersecting Storage Rings (ISR; 1971), vallankumouksellinen muotoilu, joka mahdollistaa protonien kahden voimakkaan 32-GeV-säteilykeilan väliset törmäykset hiukkaskiihdyttimen käytettävissä olevan tehokkaan energian lisäämiseksi; ja Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), jolla oli 7 km: n (4,35 mailin) ​​kehärengas, joka kykeni kiihdyttämään protoneja huipun energiaan 500 GeV. Kokeilut PS: ssä vuonna 1973 osoittivat ensimmäistä kertaa, että neutriinot voivat vuorovaikutuksessa aineen kanssa muuttumatta kuoneiksi; Tämä historiallinen löytö, joka tunnetaan nimellä "neutraali virran vuorovaikutus", avasi oven uuteen fysiikkaan, joka sisälsi sähkövirtausteorian, yhdistäen heikon voiman tutumpaan sähkömagneettiseen voimaan.

Vuonna 1981 SPS muutettiin protoni-antiprotoni-kolarittajaksi perustuen Antiproton Accumulator (AA) -renkaan lisäämiseen, mikä salli antiprotonien kertymisen väkevöityihin säteisiin. Protonien ja antipronttien välisten törmäyskokeiden analyysi, jonka energia oli 270 GeV sädettä kohti, johti W- ja Z-hiukkasten (heikon voiman kantajat) löytämiseen vuonna 1983. Fyysikko Carlo Rubbia ja CERN: n insinööri Simon van der Meer palkittiin vuonna 1984 Nobelin fysiikan palkinto tunnustuksena heidän panoksestaan ​​tähän löytöyn, joka tarjosi sähköisen vuodon teorian kokeellisen todentamisen hiukkasfysiikan standardimallilla. Vuonna 1992 CERN: n Georges Charpak sai Nobelin fysiikan palkinnon tunnustuksena 1968-luvun keksinnölleen, jossa on monijohtimittainen kammio, elektroninen hiukkasdetektori, joka mullisti korkeaenergiafysiikan ja jota voidaan käyttää lääketieteellisessä fysiikassa.

Vuonna 1989 CERN vihki käyttöön melkein 27 km: n (17 mailin) ​​ympärysmittaisen suuren elektroni-positronin (LEP) törmäyksen, joka kykeni kiihdyttämään sekä elektronit että positronit arvoon 45 GeV per säde (nousi 104 GeV: ään per säde vuoteen 2000 mennessä).. LEP helpotti Z-hiukkasen erittäin tarkkoja mittauksia, mikä johti huomattaviin hienosäätöihin standardimallissa. LEP suljettiin vuonna 2000, ja se korvattiin samassa tunnelissa suurella hadronikopterilla (LHC), joka oli suunniteltu törmäämään protonisäteisiin energialla, joka on lähes 7 teraelektronivolttia (TeV) per säde. LHC: n, jonka odotetaan laajentavan korkeaenergisten fysiikkakokeiden ulottuvuutta uudelle energiatasolle ja paljastaen siten uusia, kuvaamattomia tutkimusalueita, aloitti testitoiminta vuonna 2008.

CERN: n perustamismissio, joka edistää monien eri maiden tutkijoiden välistä yhteistyötä, vaadittiin sen toteuttamiseen kokeellisen tiedon nopeaa siirtämistä ja välittämistä sivustoille ympäri maailmaa. 1980-luvulla Tim Berners-Lee, englantilainen tietotekniikan asiantuntija CERN: ssä, aloitti hypertekstin järjestelmän työskentelyn sähköisten asiakirjojen linkittämiseksi ja protokollin siirtämiseksi tietokoneiden välillä. Hänen järjestelmästään, joka esiteltiin CERN: lle vuonna 1990, tuli tunnetuksi nimitys World Wide Web, nopean ja tehokkaan viestinnän väline, joka muutti paitsi korkeaenergiafysiikkayhteisön myös koko maailman.