A CERN a részecskefizikai kutatások európai szervezete, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma, a World Wide Web születési helye. A francia-svájci határon helyezkedik el, Genftől kissé északra. Az alapító okiratot 1954. szeptember 29-én írták alá 12-en, jelenleg viszont már 20 tagországgal rendelkezik.
Célja részecskegyorsítók biztosítása a nagyenergiájú fizika számára, nemzetközi együttműködések keretében számtalan kísérletet építettek fel itt. A fő telephelyen Meyrin-ben van egy nagy számítástechnikai központ is, rendkívül hatékony adatfeldolgozó kapacitással.
Jelenleg 3000 teljes idejű alkalmazottja van, és mintegy 6500 tudományos kutató és mérnök ? 80 nemzet 500 egyeteméről ?, a világ részecskefizikai közösségének mintegy fele, dolgozik CERN-beli kísérleteken. A nagyközönség szívesen látott vendége a CERN Mikrokozmosz kiállításának, és lehetőség van időnként ténylegesen működő detektorok szervezett látogatására is.
A CERN betűszó
Eredetileg az Európai Atommagkutató Tanács (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) rövidítése. A CERN-t 11 ország hozta létre 1952-ben a laboratórium megépítésére. Később a Tanács elnevezést központra változtatták (Centre Européen pour la Recherche Nucléaire).
Mai hivatalos neve: CERN European Laboratory for Particle Physics ? CERN Európai Részecskefizikai Laboratórium, azaz a betűszó elvált a tényleges rövidítéstől.
Fontosabb tudományos eredmények
A CERN-ben hoztak létre és mutattak ki először antianyagot (antihidrogént).
Felfedezték a semleges áramokat 1973-ban a Gargamelle buborékkamra segítségével.
Felfedezték a gyenge kölcsönhatás közvetítő részecskéit, a W- és Z-bozonokat, amiért Carlo Rubbia és Simon van der Meer fizikai Nobel-díjat kapott 1984-ben.
Kimutatták, hogy csak három részecskecsalád létezik.
A nagy hadronütköztető gyűrűt (LHC) többek között a többi részecskének tömeget adó Higgs-részecske keresésére és a szuperszimmetria elméletének igazolására építik.
Az 1992-es fizikai Nobel-díjat Georges Charpak kapta a sokszálas proporcionális kamra kifejlesztéséért.
A CERN és a számítástechnika
A World Wide Web (világháló) alapelveit Tim Berners-Lee a CERN munkatársaként dolgozta ki. Jelenleg a sok távoli számítógépet összekötő Grid-et fejlesztik a CERN-ben, amely az LHC miatt jelentősen megnövekedett számolási szükségletet hivatott kielégíteni.
A CERN tagjai
Alapító tagok: Belgium, Dánia, Németország, Az Egyesült Királyság, Franciaország, Görögország, Hollandia, Jugoszlávia, Norvégia, Olaszország, Svájc, Svédország.
Azóta:
* Ausztria 1959-ben csatlakozott
* Jugoszlávia kivált 1961-ben, megfigyelő státusza van
* Spanyolország 1961-ben csatlakozott, 1969-ben kivált, majd 1983-ban újra csatlakozott
* Portugália 1985-ben csatlakozott
* Finnország és Lengyelország 1991-ben csatlakozott
* Magyarország 1992-ben csatlakozott
* Csehország és Szlovákia 1993-ban csatlakozott
* Bulgária 1999-ben csatlakozott
Jelenleg tehát 20 tagja van.
A CERN gyorsítói
A CERN gyorsító rendszere hat fő gyorsítóból áll:
* Két lineáris gyorsító kis energiájú részecskéket állít elő a proton szinkroton számára. A Linac2 elnevezésű protonokat, a Linac3 nehézionokat gyorsít.
* A PS Booster, ami előgyorsítóként szolgál a többi gyorsító számára.
* A 28 GeV-es protonszinkrotront (PS) 1959-ben építették. Jelenleg az SPS előgyorsítójaként szolgál.
* A szuper protonszinkrotron (SPS), amelyet egy 2 km átmérőjű alagútba építettek, 1976-ban kezdett el működni. Eredetileg 300 GeV energiájú volt, amit fokozatosan 450 GeV-re emeltek. Amellett, hogy saját nyalábbal rendelkezett álló céltárgyú ütközések számára, proton?antiproton ütköztetőként is működött, sőt elektronokat és pozitronokat is gyorsított a LEP (Large Electron Positron collider ring = nagy elektron-pozitron ütköztetőgyűrű) számára. 2007-től kezdve protonokat, antiprotonokat és nehézionokat fog belőni a nagy hadronütkötető gyűrűbe (LHC, Large Hadron Collider).
* Az On-Line Isotope Mass Separator (ISOLDE), amely instabil atommagok tanulmányozására szolgál, 1967-ben állt üzembe. A részecskéket a PS Boosterben gyorsítják, mielőtt az ISOLDE-ba kerülne. 1974-ben és 1992-ben jelentősen átépítették.
* Az antiproton-lassító (Antiproton Decelerator, AD), antiprotonokat lassít le a fénysebesség mintegy 10%-ára, hogy az antianyagot lehessen tanulmányozni.
A jövő (LHC, CNGS)
A CERN legnagyobb feladata jelenleg a tervek szerint 2007-ben elinduló nagy hadronütköztető (LHC, Large Hadron Collider) építése és az ezzel kapcsolatos kísérletek. Ez azt a 27 km kerületű alagutat fogja használni, amelyet előzőleg a 2000-ben leállított LEP foglalt el, és a PS/SPS rendszer fogja előgyorsítani az ide kerülő protonokat. Az LHC nyalábenergiája 7 TeV lesz.
Az alagút 100 méterrel a föld alatt húzódik a genfi repülőtér és a közeli Jura-hegység között. Öt kísérlet (CMS, ATLAS, LHCb, TOTEM, ALICE) épül és fog működni a gyorsító mellett. Mindegyik részecskeütközéseket vizsgál majd más-más szempontból és technológiával. Építésükhöz hatalmas mérnöki teljesítményre volt szükség. Csak egy példa, a CMS elemeinek föld alá süllyesztéshez Belgiumból kellett egy 2000 tonna teherbírású darut bérelni.
A CERN másik projektje a CERN neutrínók a Gran Sasso-nak (CNGS, CERN Neutrinos to Gran Sasso) elnevezésű. Ebben a kísérletben a CERN-ből müon-neutrínókat irányatanak egy már meglévő Olaszországi Gran Sasso-hegység alatti alagútban lévő neutrínódetektorba. A kísérlet célja a Super-Kamiokande által kimutatott neutrínóoszcilláció további vizsgálata.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/CERN_members.png
A CERN tagországai. Kékkel az alapítótagok, zölddel a később csatlakozók
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/CERN_Jura_2005.jpg
A CERN egy részlete, háttérben a Jura-hegység már francia oldalon van.
forrás
Az LHC detektorai és gyorsítórendszere.
