Русская Википедия:ЦЕРН
Шаблон:Карточка научной организации
ЦЕРН (Шаблон:Lang-fr2) — европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая по размерам в мире лаборатория физики высоких энергий. Также иногда переводится как Европейский Центр ядерных исследований[1]. Аббревиатура CERN произошла от Шаблон:Lang-fr — Европейский совет по ядерным исследованиям. В русском языке обычно используется аббревиатура ЦЕРН.
Общие сведения
ЦЕРН находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи Женевы. Территория ЦЕРНа состоит из двух основных площадок и нескольких более мелких. Большой комплекс зданий включает в себя рабочие кабинеты, лаборатории, производственные помещения, склады, залы для конференций, жилые помещения, столовые. Ускорительный комплекс расположен как на поверхности (старые ускорители Linac, PS), так и под землёй на большой глубине до 100 метров (более современные SPS, LHC).
Основной площадкой является территория близ швейцарского городка Мерен (Шаблон:Lang-fr) кантона Женева. Другой основной площадкой является территория возле французской коммуны Превессен-Моэн — site Prévessin. Более мелкие площадки разбросаны в ближайших окрестностях вдоль подземного кольца, построенного для ускорителя LEP.
Соглашение по образованию ЦЕРНа было подписано в Париже 29 июня — 1 июля 1953 года представителями 12 европейских стран. Организация была образована 29 сентября 1954 года[2]. В настоящее время число стран-членов возросло до 20. Кроме того, некоторые страны и международные организации имеют статус наблюдателя. Над инфраструктурой в ЦЕРНе постоянно работают около 2500 человек[3], ещё около 13.5 тысяч физиков и инженеров из университетов и институтов 77 стран [4] участвуют в международных экспериментах на территории ЦЕРНа.
Годовые взносы стран-участников ЦЕРНа в 2008 году составляют 1075,863 миллионов швейцарских франков (около 990 миллионов американских долларов).
В 2013 году ЦЕРН был награждён Золотой медалью Нильса Бора — наградой Организации Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) — как пример международного сотрудничества учёных из множества стран мира[5].
«Хотя Россия не является членом ЦЕРНа,… Россия финансировала сооружение как детекторов, всех четырёх, так и самого ускорителя. Доля примерно, если говорить о детекторах, это в среднем около 5 %. Если говорить об ускорителе, то порядка 3 %. Это деньги, которые Минобрнауки, Агентство по науке и инновациям выделяло специально на эти цели, в наши институты, и наши институты на эти деньги могли закупить все необходимое», — сказал координатор участия России в проекте ЦЕРН, заместитель директора НИИЯФ МГУ Виктор Саврин[6].
История
После успеха международных организаций в урегулировании послевоенных проблем, ведущие европейские физики считали, что подобная организация необходима и для физических экспериментальных исследований. Этими пионерами были Рауль Дотри, Пьер Оже и Лев Коварски во Франции, Эдоардо Амальди в Италии и Нильс Бор в Дании. Кроме объединения европейских учёных подобная организация была призвана разделить возрастающую стоимость физических экспериментов в области физики высоких энергий между государствами-участниками. Француз Луи де Бройль официально предложил создать европейскую лабораторию на Европейской культурной конференции (Лозанна, Швейцария, 1949).
Следующий толчок был сделан американским нобелевским лауреатом Исидором Раби в июне 1950 года на пятой Общей конференции ЮНЕСКО во Флоренции (Италия), где он предложил «помочь и поддержать создание региональных исследовательских лабораторий для увеличения международного сотрудничества». На межправительственной встрече ЮНЕСКО в Париже в декабре 1951 года, было принято решение о создании Европейского совета по ядерным исследованиям. Двумя месяцами позже (1952 год) 11 стран подписало соглашение о создании временного Совета, тогда и возникло название ЦЕРН.
На третьей сессии временного Совета в октябре 1952 года Женева (Швейцария) была выбрана для размещения будущей лаборатории. В июне 1953 года в кантоне Женева прошёл референдум, на котором 2/3 проголосовавших согласились на размещение научного центра. Конвенция Совета была подписана постепенно 12 (странами-участниками). 29 сентября 1954 года соглашение подписали Франция и Германия, родилась Европейская организация по ядерным исследованиям, Совет распался, но французский акроним CERN сохранился.
Директора ЦЕРН
См. en:List of Directors General of CERN Шаблон:Columns-list
Участники
Изначальные страны-участники, подписавшие соглашение в 1953—1954 годах:
- Шаблон:BEL
- Шаблон:DNK
- Шаблон:DEU
- Шаблон:FRA
- Шаблон:GRC
- Шаблон:ITA
- Шаблон:NOR
- Шаблон:SWE
- Шаблон:CHE
- Шаблон:NLD
- Шаблон:GBR
- Шаблон:YUG
Изменения после 1954 года:
- Шаблон:AUT присоединилась в 1959 году
- Шаблон:YUG покинула организацию в 1961 году
- Шаблон:ESP присоединилась в 1961, затем покинула в 1969 году и снова присоединилась в 1983 году
- Шаблон:PRT присоединилась в 1985 году
- Шаблон:FIN присоединилась в 1991 году
- Шаблон:POL присоединилась в 1991 году
- Шаблон:HUN присоединилась в 1992 году
- Шаблон:CZE присоединилась в 1993 году
- Шаблон:SVK присоединилась в 1993 году
- Шаблон:BGR присоединилась в 1999 году
- Шаблон:Флагификация присоединился в 2013 году (принят официально 14.01.2014[7])
- Шаблон:Флагификация присоединилась в 2016 году[8]
- Шаблон:Флагификация присоединилась в 2019 году[9]
Бюджет 2009 года
Государство-член | пожертвование | млн. CHF | млн. EUR |
---|---|---|---|
Шаблон:GER | 19,88 % | 218,6 | 144,0 |
Шаблон:FRA | 15,34 % | 168,7 | 111,2 |
Шаблон:GBR | 14,70 % | 161,6 | 106,5 |
Шаблон:ITA | 11,51 % | 126,5 | 83,4 |
Шаблон:ESP | 8,52 % | 93,7 | 61,8 |
Шаблон:NLD | 4,79 % | 52,7 | 34,7 |
Шаблон:CHE | 3,01 % | 33,1 | 21,8 |
Шаблон:POL | 2,85 % | 31,4 | 20,7 |
Шаблон:BEL | 2,77 % | 30,4 | 20,1 |
Шаблон:SWE | 2,76 % | 30,4 | 20,0 |
Шаблон:NOR | 2,53 % | 27,8 | 18,3 |
Шаблон:AUT | 2,24 % | 24,7 | 16,3 |
Шаблон:GRC | 1,96 % | 20,5 | 13,5 |
Шаблон:DNK | 1,76 % | 19,4 | 12,8 |
Шаблон:FIN | 1,55 % | 17,0 | 11,2 |
Шаблон:CZE | 1,15 % | 12,7 | 8,4 |
Шаблон:PRT | 1,14 % | 12,5 | 8,2 |
Шаблон:HUN | 0,78 % | 8,6 | 5,6 |
Шаблон:SVK | 0,54 % | 5,9 | 3,9 |
Шаблон:BGR | 0,22 % | 2,4 | 1,6 |
Обмен валюты : 1 CHF = 0,659 EUR (25.05.2009 г.)
Страны, имеющие статус ассоциированного члена в процессе вступления в ЦЕРН:
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флагификация
Страны, являющиеся ассоциированными государствами-членами на этапе подготовки к членству:
Страны и организации, имеющие статус наблюдателя:
- Шаблон:Флаг ЕС Европейская комиссия
- Шаблон:RUS — статус приостановлен в марте 2022 года из-за вторжения на Украину
- Шаблон:USA
- Шаблон:Флагификация
- Шаблон:Флаг ЮНЕСКО ЮНЕСКО
- ОИЯИ (взаимный статус)[10][11]
Современность
В настоящее время участниками ЦЕРНа является 23 государства (Австрия, Бельгия, Болгария, Чешская Республика, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Израиль, Италия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Румыния, Сербия, Словакия, Испания, Швеция, Швейцария и Великобритания), при этом страны-наблюдатели активно участвуют в проектах ЦЕРНа. В 2012 году Россия подала заявку на вступление в ЦЕРН в качестве ассоциированного участника, но отозвала её в 2018 году[12].
Украина в 2013 году также начала процесс вступления в ЦЕРН в качестве ассоциированного участника[13]. Хорватия стала ассоциированным членом в 2019 году[14]
Государства, не являющиеся членами, с соглашениями о сотрудничестве с CERN, включают Австралию, Азербайджан, Албанию, Алжир, Аргентину, Армению, Бангладеш, Беларусь, Боливию, Бразилию, Вьетнам, Грузию, Египет, Исландию, Иран, Иорданию, Канаду, Китай, Колумбию, Республику Корея, Коста-Рику, Мальту, Марокко, Мексику, Монголию, Новую Зеландию, Перу, Саудовскую Аравию, Северную Македонию, Хорватию, Черногорию, Чили, Эквадор, Эстонию, Южно-Африканскую Республику, Объединённые Арабские Эмираты.
ЦЕРН также имеет научные контакты с Ганой, Ирландией, Катаром, Китайской Республикой, Кубой, Латвией, Ливаном, Мадагаскаром, Малайзией, Мозамбиком, Палестиной, Руандой, Сингапуром, Таиландом, Тунисом, Узбекистаном, Филиппинами, Шри-Ланкой[15].
В марте 2022 года статус России как страны-наблюдателя приостановлен из-за вторжения на Украину[16].
Целый год коллаборации ЦЕРНа не публиковали статьи о научных открытиях.
Научные сотрудники из России и Беларуси могут публиковаться в статьях ЦЕРНа, но только без указания их принадлежности к организации с 27 марта 2023 года.
Перспективы
Планируется построить 91 километровый коллайдер , который до 2060 года будет разгонять адроны, а затем до 2091 года электроны и позитроны [17]
Научные достижения лаборатории
Шаблон:Обновить Несколько крупных открытий было сделано в экспериментах, проведённых в ЦЕРНе. Наиболее важные из них:
- 1973: Открытие нейтральных токов с помощью пузырьковой камеры Гаргамель[1].
- 1983: Открытие W- и Z-бозонов[1] в экспериментах UA1 и UA2.
- 1989: Определение количества сортов нейтрино в экспериментах на ускорителе LEP.
- 1995: Создание первых атомов антиматерии — атомов антиводорода в эксперименте PS210.
- 2000: Первые признаки образования кварк-глюонной плазмы[1].
- 2001: Открытие прямого нарушения CP-симметрии в эксперименте NA48.
- 2012: Открытие новой элементарной частицы бозона Хиггса (БАК: ATLAS и CMS).
- 2014: Открытие новой элементарной частицы тетракварка (БАК: LHCb)[18].
- 2015: Открытие новой элементарной частицы пентакварка (БАК: LHCb)[19].
В 1984 году Карло Руббиа и Симон ван дер Мер получили Нобелевскую премию по физике за работы, которые привели к открытию W- и Z-бозонов.
В 1992 году Нобелевскую премию по физике получил сотрудник ЦЕРН Жорж Шарпак «за изобретение и создание детекторов элементарных частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры».
Компьютерные технологии в ЦЕРН
Помимо открытий в области физики, ЦЕРН прославился тем, что длительное время был одним из передовых инженерных центров, создававших принципиально новые разработки и стандарты в сфере компьютерных технологий что привело к созданию интернета.
Создание и сопровождение промышленных стандартов в сфере управления оборудованием
Созданный в 1961ом году в рамках ЦЕРН Европейский Комитет по стандартам в ядерной электронике (ESONE) разработал и внедрил такой широко известный стандарт крейтовых систем как КАМАК[20]. Так же он, совместно с американскими исследователями, принял активное участие в разработке предназначенного для замены стандартов NIM и КАМАК стандарта FASTBUS[20],[21]
Впоследствии, ESONE сосредоточился на поддержке использования уже существующих стандартов и поддержке и обеспечении их взаимодействия с другими промышленными системами, такими как VMEbus, сменив расшифровку своей аббревиатуры с European Standards On Nuclear Electronics на European Studies On Norms for Electronics[20].
Всемирная паутина
В стенах ЦЕРН был предложен гипертекстовый проект Всемирная паутина. Английский учёный Тим Бернерс-Ли и бельгийский учёный Роберт Кайо, работая независимо, предложили в 1989 году проект связывания документов посредством гипертекстовых ссылок для облегчения обмена информации между группами исследователей, занимающихся проведением больших экспериментов на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP). Первоначально проект использовался только во внутренней сети ЦЕРНа. В 1991 году Бернерс-Ли создал первые в мире веб-сервер, сайт и браузер. Однако Всемирная паутина становится действительно всемирной только когда были написаны и опубликованы спецификации URI, HTTP и HTML. 30 апреля 1993 года CERN объявил, что Всемирная паутина будет свободной для всех пользователей.
Ещё до создания Всемирной паутины, в начале 1980-х CERN стал пионером в использовании технологии интернета в Европе[22].
Грид и суперкомпьютерные вычисления
В конце 1990-х годов CERN стал одним из центров развития новой компьютерной сетевой технологии грид. CERN присоединился к разработкам сети GRID, решив, что подобная система, поможет сохранить и оперативно обработать огромный поток данных, которые появятся после запуска большого адронного коллайдера (LHC). Под руководством ЦЕРНа, пригласившего в качестве партнёров Европейское космическое агентство и национальные научные организации Европы, создаётся крупнейший сегмент сети системы — DataGRID.
В настоящее время CERN входит в крупный грид-проект Enabling Grids for E-sciencE (EGEE) и, также, развивает собственные грид-сервисы. Этим занимается специальное отделение, связанное с коллайдером — LHC Computing Grid.
Иная активность в компьютерной сфере
CERN также является одной из двух точек обмена интернет-трафиком в Швейцарии CINP (CERN Internet Exchange Point).
В CERN собирают и используют свой собственный дистрибутив операционной системы Linux — Scientific Linux.
Сотрудники ЦЕРН Джейсон Стокман, Энди Йен и Вэй Сун создали популярный сервис веб-почты с шифрованием ProtonMail.
Ускорители
Ускорительный комплекс ЦЕРНа состоит из шести главных ускорителей:
- Linac2, Linac3[1]. Два линейных ускорителя низкоэнергетических частиц. Используются для инжекции частиц в протонный синхротрон (Proton Synchrotron, PS). Один используется для инжекции протонов, другой — тяжёлых ионов. К 2020 году добавится Linac4, который будет разгонять отрицательно заряженные ионы водорода[23].
- PS Booster[1], увеличивает энергию частиц из линейных ускорителей для передачи в PS.
- PS[1] (Proton Synchrotron), 28 ГэВ протонный синхротрон. Запущен в 1959 году[1].
- Протонный суперсинхротрон[1] (Super Proton Synchrotron; SPS) диаметром кольца 2 км, запущенный в 1971 году, изначально имел энергию 300 ГэВ, но пережил несколько улучшений. Применялся для экспериментов с фиксированной мишенью, как протон-антипротонный коллайдер. Далее использовался для ускорения электронов и позитронов в LEP.
- ISOLDE (Isotope Separator On-line), установка для исследования нестабильных ядер. Запущена в 1967 году. Предварительное ускорение частиц происходит в PS Booster.
- Большой адронный коллайдер (LHC, Large Hadron Collider)Шаблон:Переход
Основные текущие проекты
Медицинская техника
Инженеры ЦЕРНа в 2015 году представили миниатюрный линейный ускоритель длиной 2 метра, пригодный для применения в медицинской визуализации и рентгенографии[23].
Коллаборации
Все учёные ,работающие в ЦЕРНе состоят в какой-нибудь коллаборации . На сегодня на БАКе их четыре основных : CMS, LHcb, ATLAS, Alice. Также работают коллаборации: TOTEM, LHCF, Moedal.Коллаборации на других объектах: Медипикс, RD51, NA64, AWAKE. Как правило, коллектив коллаборации направляет статью в научные журналы , для описания открытия.[24] После 24 февраля 2022 публикация статей коллаборации в научных журналах приостановлена.
Большой адронный коллайдер
Основным проектом в данное время является Большой адронный коллайдер (LHC), протон-протонный (также рассчитан на ускорение тяжёлых ионов) коллайдер с максимальной проектной энергией 14 ТэВ. Четыре основных детектора, в том числе два многоцелевых, расположены в четырёх подземных шахтах. Многоцелевыми экспериментами являются ATLAS и CMS. Специализированный детектор для изучения B-физики — LHCb. Детектор для изучения физики тяжёлых ионов и нового состояния вещества (кварк-глюонной плазмы) — ALICE. Два менее масштабных, но также важных, эксперимента — TOTEM и LHCf. TOTEM предназначен для измерения полного сечения упругих и дифракционных процессов на LHC, а LHCf — для изучения сверхблизких к оси пучка ускорителя частиц и применения этих сведений в физике космических лучей.
Тестовый запуск Большого адронного коллайдера транслировался в прямом эфире европейского информационного телеканала Евроньюс. 10 сентября 2008 года первый пучок успешно преодолел 27-километровое кольцо.
4 июля 2012 года коллаборации ATLAS и CMS объявили о нахождении бозона массой около 125—126 ГэВ, который позже был подтверждён как бозон Хиггса.
Рассматриваются варианты будущей модернизации ускорителя и детекторов.
CLIC
Шаблон:Main Ведутся исследования по возможности создания электронного линейного коллайдера, после завершения программы LHC, на энергию около 3 ТэВ.
Одним из возможных вариантов является Компактный Линейный Коллайдер (CLIC, Compact LInear Collider), проект которого разрабатывается в ЦЕРНе в тесном сотрудничестве с научными учреждениями 36 стран мира.
Энергоснабжение
Так как потребление электроэнергии в ЦЕРНе очень велико существуют планы соединить ЦЕРН подводным кабелем с солнечными электростанциями на севере Африки.
В поп-культуре
- В начале XXI века новую волну популярности ЦЕРНу принесла книга-бестселлер Дэна Брауна «Ангелы и демоны». По сюжету книги, в ЦЕРНе был украден большой образец антивещества, при помощи которого злоумышленник задумал взорвать город-государство Ватикан.
- В визуальной новелле Steins;Gate (Врата Штейна) ЦЕРН является жестокой организацией, основная цель которой — захват власти над всем миром, для реализации этой цели они работают над созданием машины времени, основным компонентом которой является БАК (Большой адронный коллайдер). По сюжету данного произведения, в будущем ЦЕРН удалось захватить весь мир и установить правление путём жёсткой диктатуры.
- В ЦЕРН есть свой музыкальный клуб[25] и даже филк-группа Les Horribles Cernettes.[26]
- В сериале «Южный парк» в эпизоде 1306 «Сосновое дерби» отец Стэна Марша, чтобы помочь ему выиграть гонки, похищает из ЦЕРНа сверхпроводящий магнит. Во время заезда машинка внезапно ускоряется и выходит в космос, и при этом достигает так называемой «варп-скорости».
- ЦЕРН является одной из главных составляющих сюжетной линии игры дополненной реальности Ingress.
См. также
Примечания
Ссылки
- Шаблон:Официальный сайтШаблон:Ref-enШаблон:Ref-fr
- Шаблон:Cite web
- Журнал «CERN Courier»Шаблон:Ref-en
- Первый в мире веб-сайт (архив)Шаблон:Ref-en
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокtto1
не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокавтоссылка1
не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокавтоссылка2
не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокавтоссылка3
не указан текст - ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Большой адронный коллайдер создавали более 700 российских физиков | РИА Новости Шаблон:Webarchive
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite webШаблон:Недоступная ссылка
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ «Политические причины»: Россия не станет членом ЦЕРН
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ CERN приостановил для России статус страны-наблюдателя
- ↑ Множатся кольца. В ЦЕРНЕ делают ставку на новый сверхмощный коллайдер
- ↑ Эксперимент LHCb окончательно доказал реальность экзотического мезона Z(4430) Шаблон:Webarchive
- ↑ В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк Шаблон:Webarchive
- ↑ 20,0 20,1 20,2 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокESONE
не указан текст - ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 23,0 23,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>
; для сносокautogenerated1
не указан текст - ↑ Галлисон П. Коллективный автор Вопросы философии.
- ↑ CERN MusiClub Шаблон:Webarchive
- ↑ Welcome to Adobe GoLive 6. Шаблон:Webarchive
- Русская Википедия
- Страницы с неработающими файловыми ссылками
- Физика элементарных частиц
- Экспериментальная физика
- Научные институты Франции
- Научные институты Швейцарии
- Международные научные институты
- Центры ядерных исследований
- Ускорительные центры
- CERN
- Награждённые Золотой медалью Нильса Бора ЮНЕСКО
- Награждённые организации
- Организации Европы
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Википедия
- Статья из Википедии
- Статья из Русской Википедии
- Страницы с ошибками в примечаниях