Русская Википедия:ЦЕРН

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

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-frЕвропейский совет по ядерным исследованиям. В русском языке обычно используется аббревиатура ЦЕРН.

Общие сведения

Файл:CERN-aerial 1.jpg
Главная площадка ЦЕРН, на переднем плане — Швейцария, на заднем — Франция

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

Файл:Bldng40cropped.jpg
Вид внутри здания 40, в котором находятся множество офисов учёных, работающих в коллаборациях CMS и ATLAS

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 19531954 годах:

Шаблон:Кол

Шаблон:Конец кол

Изменения после 1954 года:

Шаблон:Кол

Шаблон:Конец кол

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:

Страны, являющиеся ассоциированными государствами-членами на этапе подготовки к членству:

Страны и организации, имеющие статус наблюдателя:

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:

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

Файл:Cern-accelerator-complex.svg
Схема ускорительного комплекса ЦЕРНа
Файл:Location Large Hadron Collider.PNG
Карта LHC вместе с протонным суперсинхротроном

Ускорительный комплекс ЦЕРНа состоит из шести главных ускорителей:

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

Шаблон:Main

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

Файл:CERN Tram, line number 18.jpg
Линия трамвая 18 соединяет ЦЕРН с центром Женевы
  • 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

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:ВС Шаблон:CERN

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок tto1 не указан текст
  2. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок автоссылка1 не указан текст
  3. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок автоссылка2 не указан текст
  4. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок автоссылка3 не указан текст
  5. Шаблон:Cite web
  6. Большой адронный коллайдер создавали более 700 российских физиков | РИА Новости Шаблон:Webarchive
  7. Шаблон:Cite web
  8. Шаблон:Cite webШаблон:Недоступная ссылка
  9. Шаблон:Cite web
  10. Шаблон:Cite web
  11. Шаблон:Cite web
  12. «Политические причины»: Россия не станет членом ЦЕРН
  13. Шаблон:Cite web
  14. Шаблон:Cite web
  15. Шаблон:Cite web
  16. CERN приостановил для России статус страны-наблюдателя
  17. Множатся кольца. В ЦЕРНЕ делают ставку на новый сверхмощный коллайдер
  18. Эксперимент LHCb окончательно доказал реальность экзотического мезона Z(4430) Шаблон:Webarchive
  19. В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк Шаблон:Webarchive
  20. 20,0 20,1 20,2 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок ESONE не указан текст
  21. Шаблон:Cite web
  22. Шаблон:Cite web
  23. 23,0 23,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок autogenerated1 не указан текст
  24. Галлисон П. Коллективный автор Вопросы философии.
  25. CERN MusiClub Шаблон:Webarchive
  26. Welcome to Adobe GoLive 6. Шаблон:Webarchive