CERN - Europejskie Centrum Badań Jądrowych

CERN – Europejskie Centrum Badań Jądrowych

Aleksander Siergiejew
"Co nowego w nauce i technologii" 1-2, 2006

Dossier

Założono: 29 września 1954 r.
Finansowanie: Austria, Bułgaria, Belgia, Wielka Brytania, Węgry, Niemcy, Grecja, Dania, Hiszpania, Włochy, Holandia, Norwegia, Polska, Portugalia, Słowacja, Finlandia, Francja, Czechy, Szwecja, Szwajcaria.
Obserwatorzy: Izrael, Indie, Rosja, USA, Turcja, Japonia, Komisja Europejska, UNESCO.
Miejsce: sąsiedztwo Genewy, na granicy ze Szwajcarią i Francją.

© CERN Prawa autorskie. Widok z lotu ptaka na terytorium CERN. Zdjęcie lotnicze pokazuje, gdzie tunele akceleracyjne leżą pod ziemią. Duży pierścień – LEP / LHC, średni – SPS, mniejszy – PS (obraz z cdsweb.cern.ch)

Terytorium: > 100 ha w Szwajcarii i> 450 ha we Francji; podziemne tunele obejmują duży obszar.
Personel: około 3 tysięcy stałych pracowników; W projektach bierze udział około 6,5 tys. Naukowców z 80 krajów – prawie połowa specjalistów fizyki wysokich energii na świecie.
Adres internetowy: www.cern.ch

Misja

Od czasów Rutherforda fizyka mikroświata wykorzystuje tę samą sztuczkę: mocniej naciskać dwie cząstki i widzieć, co się dzieje. Aby dostać się do jądra atomowego, potrzebna jest energia mierzona w milionach elektronowoltów (MeV), a struktura kwarkowa materii manifestuje się w gigarevolt (GeV).W zderzeniach można uzyskać wszelkie cząstki, które mają wystarczająco dużo energii dzięki formule Einsteina E=mc2. (Oczywiście, należy przestrzegać praw ochrony, na przykład ładunku elektrycznego itp.) Większość z nich szybko rozpada się, ale podążając śladami rozkładu, możemy zrozumieć, z czym mamy do czynienia i sprawdzić przewidywania teorii. Tak w 1983 roku odkryto bozon W i Z o masie około 100 GeV – cząstki nośników słabych oddziaływań, przewidywanych w 1967 roku w ramach teorii interakcji elektro-słabych Glashow-Weinberg-Salam. Do chwili obecnej potwierdzono prawie wszystkie prognozy Modelu Standardowego Cząstek Elementarnych. Do tej pory nie znaleziono tylko tajemniczego bozonu Higgsa – który jest potrzebny do wyjaśnienia, skąd bierze się masa z innych cząstek. Odkrycie to jest głównym zadaniem budowanego zderzacza LHC.

Kronika

1952 – Wybrano miejsce, aby stworzyć centrum w pobliżu Genewy.
1953 – mieszkańcy kantonu genewskiego zatwierdzili budowę referendum (16 539 wobec 7332).
1954 – początek budowy, oficjalna instytucja CERN.
1957 – uruchomiono pierwszy synchrotocyklowy SC o energii 600 MeV (zamknięty w 1990 r.).
1959 – Uruchomiono synchrotron protonowy PS, 28 GeV.
1968 – wynaleziono wieloczęściową komorę proporcjonalną (Nagroda Nobla, 1992: Georges Sharpak).
1971 – pierwszy na świecie zderzacz proton-proton ISR (Intersecting Storage Rings), 62 GeV (zamknięty w 1984 r.).
1973 – w komorze pęcherzykowej Gargamel znaleziono prądy neutralne – decydujące potwierdzenie teorii oddziaływania elektrosłabego.
1976 – został wprowadzony superszybki proton SPS, 300 GeV (późniejszy – 400 GeV).© CERN Prawa autorskie. Widok ogólny LHC z głównymi instalacjami eksperymentalnymi. Linia przerywana jest granicą Szwajcarii i Francji (zdjęcie z cdsweb.cern.ch)1983 – Odkrycie bozonów W i Z – Nagroda Nobla, 1984: Carlo Rubbia, Simon van der Meer.
1989 – uruchomiono zderzacz LEP, długość pierścienia wynosi 27 km, energia wynosi 45 GeV (została zatrzymana w 2000 roku w celu konwersji na LHC).
1990 – Tim Bernes-Lee stworzył protokół HTTP i położył podwaliny pod World Wide Web – światową sieć.
1999 – Rozpoczęto budowę LHC (planowane uruchomienie w 2007 r.).
2000 – po raz pierwszy zaobserwowano oznaki powstawania plazmy kwarkowo-gluonowej.

Instalacje

Linac2 (protony, 50 MeV) i Linac3 (jony ciężkie) – akceleratory liniowe przygotowują wiązki cząstek w innych instalacjach.
PS Booster – akcelerator protonowy, 1,4 GeV, obwód większy niż 600 m. Akceptuje protony z Linac2, przyspiesza i przesyła do PS.
PS – synchrotron protonowy (28 GeV, 1959), przyspiesza protony i ciężkie jony i przekazuje do SPS.
SPS – proton supersynochron (400 GeV, 1971), obwód 7 km. Początkowo pracował z ustalonym celem, od 1981 roku, w trybie zderzacza proton-antyproton.Od 1989 roku przyspieszone elektrony i pozytony dla LEP. Od 2007 roku przyspieszy protony dla LHC.© CERN Prawa autorskie. Główny układ eksperymentalny CERN (obraz z cdsweb.cern.ch)Lep – Duży zderzacz elektron-pozyton (45 GeV, 1989), tunel o obwodzie 26 km 659 m położono na głębokości około 100 m. Zatrzymano go w 2000 roku w celu przebudowy w LHC.
Lhc – Wielki Zderzacz Hadronów (14 TeV, 2007), stworzony w tunelu LEP, stanie się największym na świecie akceleratorem zderzających się wiązek protonów. Kiedy zostanie zbudowany pięć podstawowych instalacji eksperymentalnych. Dwie największe CMS i ATLAS zaprojektowane do wykrywania bozonu Higgsa, poszukiwania dowodów supersymetrii i odchyleń od Modelu Standardowego.

Osobowości

Georges SharpakUrodził się w Polsce w 1924 r., Kiedy jeszcze był dzieckiem, wyjechał z rodzicami do Palestyny, a następnie wylądował w Paryżu. W czasie wojny był we francuskim ruchu oporu, przeżył w Dachau. W 1946 r. Otrzymał francuskie obywatelstwo. Pracował w CERN od 1959 do 1991 roku i był tam jedną z kluczowych postaci. Tim Berners-Lee (zdjęcie z www.inter.su) Wynaleziona wielordzeniowa kamera proporcjonalna radykalnie zwiększyła dokładność rejestracji cząstek, a za 24 lata zdobyła nagrodę Nobla.

Tim Berners-Lee (na zdjęciu), urodził się w 1955 roku w Londynie w rodzinie matematyków komputerowych.W 1976 roku ukończył Oxford i stworzył swój pierwszy komputer. Pomysł hipertekstu wymyślił dla potrzeb osobistych około 1980 roku. W 1989 r., Pracując jako programista w CERN, zaproponował na jej podstawie budowanie wspólnego dostępu do danych naukowych w rozproszonej sieci komputerowej. Wkrótce pierwsze wersje języka HTML i protokołu HTTP były gotowe. W ciągu zaledwie kilku lat projekt zyskał wymiar globalny, a sam Berners-Lee ustanowił World Wide Web Consortium (W3C), które rozwija standardy dla Internetu.

Legendy

Pierwsza delegacja ZSRR pojawiła się w CERN w 1959 roku. Członkowie delegacji przedstawili szereg interesujących propozycji. Ale przede wszystkim koledzy z CERN-u pamiętali dwa fakty: nieznanego, cichego "eksperta", który towarzyszył wszędzie sowieckim naukowcom, oraz bankiet zorganizowany przez delegację w hotelu Metropol. Liczba kawioru i wódki została zapamiętana nawet w 50. rocznicę CERN. Członek delegacji Ivan Chuvilo, jeden z założycieli, a następnie dyrektor Laboratorium Wysokich Energetyki w JINR w Dubna, był odpowiedzialny za dostawę naczyń. Musiał wtedy podjąć wiele wysiłku, przekonując szwajcarskie zwyczaje w dyplomatycznym statusie swojego bagażu, aby przepuścili go bez przeszukania.

Terminologia

© CERN Prawa autorskie. Wielki Zderzacz Hadronów (obraz z cdsweb.cern.ch)

Hadrony – klasa cząstek złożona z kwarków.
Bosons – cząstki o całkowitej wartości spin; bozonami są wszystkie wektory interakcji.
Gluony – cząstki-nośniki interakcji, łączące kwarki w hadronach.
Kwark – podstawowe cząstki materii.
Collider – akcelerator, w którym zderzają się dwie zderzające się wiązki cząstek.
Synchrotron – pierścieniowy akcelerator cząstek z orbitą o stałym promieniu.
Model standardowy – Nowoczesna teoria cząstek elementarnych; obejmuje elektro-słabe i silne interakcje.
Teoria oddziaływań elektrosłabych – opisuje interakcje elektromagnetyczne i słabe jako różne przejawy jednej interakcji.
Elektronowolt = 1,6 x 10-19 J jest energią pozyskaną przez elektron, gdy różnica potencjału wynosi 1 wolt.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: