CERN
CERN, pseudonimul Organisation Européene pour la Recherche Nucléaire, anterior (1952-54) Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, în engleză European Organization for Nuclear Research, organizație științifică internațională înființată în scopul colaborării în domeniul cercetării în fizica particulelor de înaltă energie. Înființată în 1954, organizația își păstrează sediul în apropiere de Geneva și își desfășoară activitatea în mod expres pentru cercetări cu „caracter pur științific și fundamental”. Articolul 2 din Convenția CERN, care subliniază atmosfera de libertate în care a fost înființat CERN, stipulează că acesta „nu trebuie să se ocupe de lucrări pentru nevoi militare, iar rezultatele activității sale experimentale și teoretice trebuie să fie publicate sau puse la dispoziția publicului larg în alt mod”. Instalațiile de cercetare științifică ale CERN – care reprezintă cele mai mari mașini din lume, acceleratoare de particule, dedicate studierii celor mai mici obiecte din univers, particulele subatomice – atrag mii de oameni de știință din întreaga lume. Realizările cercetării la CERN, care includ descoperiri științifice premiate cu Premiul Nobel, cuprind, de asemenea, descoperiri tehnologice precum World Wide Web.
© 2007 CERN
Înființarea CERN a fost, cel puțin în parte, un efort de recuperare a fizicienilor europeni care emigraseră din diverse motive în Statele Unite ca urmare a celui de-al Doilea Război Mondial. Organizația provizorie, care a fost creată în 1952 sub numele de Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, fusese propusă în 1950 de către fizicianul american Isidor Isaac Rabi în cadrul celei de-a cincea Conferințe Generale a UNESCO. La ratificarea oficială a constituției grupului în 1954, cuvântul Organisation a înlocuit Conseil în denumirea sa, deși organizația a continuat să fie cunoscută sub acronimul denumirii anterioare. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, CERN avea ca membri 20 de state europene, la care se adaugă câteva țări care și-au păstrat statutul de „observator”.
CERN dispune de cele mai mari și mai versatile instalații de acest tip din lume. Situl se întinde pe mai mult de 100 de hectare în Elveția și, din 1965, pe mai mult de 450 de hectare în Franța. Punerea în funcțiune, în 1957, a primului accelerator de particule de la CERN, un sincrociclotron de 600 de megaelectronvolți (MeV), a permis fizicienilor să observe (la aproximativ 22 de ani de la prezicerea acestei activități) dezintegrarea unui pi-meson, sau pion, într-un electron și un neutrino. Evenimentul a avut un rol esențial în dezvoltarea teoriei forței slabe.
Laboratorul CERN a crescut în mod constant, activând acceleratorul de particule cunoscut sub numele de Proton Synchrotron (PS; 1959), care folosea „focalizarea puternică” a fasciculelor de particule pentru a obține o accelerare a protonilor de 28 de gigaelectronvolți (GeV); Intersecting Storage Rings (ISR; 1971), un proiect revoluționar care a permis coliziuni frontale între două fascicule intense de protoni de 32-GeV pentru a crește energia efectivă disponibilă în acceleratorul de particule; și Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), care includea un fascicul de protoni de 7 km (4.35 mile) cu o circumferință inelară, capabil să accelereze protoni până la o energie maximă de 500 GeV. Experimentele efectuate la PS în 1973 au demonstrat pentru prima dată că neutrinii pot interacționa cu materia fără a se transforma în muoni; această descoperire istorică, cunoscută sub numele de „interacțiunea curentului neutru”, a deschis ușa către noua fizică întruchipată în teoria electrofobică, unind forța slabă cu forța electromagnetică mai cunoscută.
În 1981, SPS a fost transformat într-un accelerator de protoni-antiprotoni pe baza adăugării unui inel Acumulator de antiprotoni (AA), care a permis acumularea de antiprotoni în fascicule concentrate. Analiza experimentelor de coliziune proton-antiproton la o energie de 270 GeV pe fascicul a dus la descoperirea particulelor W și Z (purtătoare ale forței slabe) în 1983. Fizicianul Carlo Rubbia și inginerul Simon van der Meer de la CERN au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1984, în semn de recunoaștere a contribuției lor la această descoperire, care a oferit o verificare experimentală a teoriei electro- slabe din modelul standard al fizicii particulelor. În 1992, Georges Charpak de la CERN a primit Premiul Nobel pentru Fizică în semn de recunoaștere a invenției sale din 1968 a camerei proporționale cu mai multe fire, un detector electronic de particule care a revoluționat fizica energiilor înalte și care are aplicații în fizica medicală.
În 1989, CERN a inaugurat Marele accelerator de electroni și pozitroni (LEP), cu o circumferință de aproape 27 km, care a fost capabil să accelereze atât electronii, cât și pozitronii la 45 GeV pe fascicul (crescut la 104 GeV pe fascicul până în 2000). LEP a facilitat măsurători extrem de precise ale particulei Z, ceea ce a dus la perfecționări substanțiale ale modelului standard. LEP a fost închis în anul 2000, pentru a fi înlocuit în același tunel de Large Hadron Collider (LHC), conceput pentru a ciocni fascicule de protoni la o energie de aproape 7 teraelectroni-volți (TeV) pe fascicul. LHC, care se așteaptă să extindă raza de acțiune a experimentelor de fizică de înaltă energie la un nou platou energetic și să dezvăluie astfel noi domenii de studiu neexplorate, a început operațiunile de testare în 2008.
Misiunea fondatoare a CERN, de a promova colaborarea între oamenii de știință din multe țări diferite, a necesitat, pentru punerea sa în aplicare, transmiterea și comunicarea rapidă a datelor experimentale către situri din întreaga lume. În anii 1980, Tim Berners-Lee, un informatician englez de la CERN, a început să lucreze la un sistem de hipertext pentru legarea documentelor electronice și la protocolul de transfer al acestora între calculatoare. Sistemul său, introdus la CERN în 1990, a devenit cunoscut sub numele de World Wide Web, un mijloc de comunicare rapidă și eficientă care a transformat nu numai comunitatea fizicii de înaltă energie, ci și întreaga lume.