Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Методология науки
Избранное
Публичные лекции
Лекции для школьников
Библиотека «Династии»
Интервью
Опубликовано полностью
В популярных журналах
«В мире науки»
«Знание — сила»
«Квант»
«Квантик»
«Кот Шрёдингера»
«Наука и жизнь»
«Наука из первых рук»
«Популярная механика»
«Потенциал»: Химия. Биология. Медицина
«Потенциал»: Математика. Физика. Информатика
«Природа»
«Троицкий вариант»
«Химия и жизнь»
«Что нового...»
«Экология и жизнь»
Из Книжного клуба
Статьи наших друзей
Статьи лауреатов «Династии»
Выставка
Происхождение жизни
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Новости науки

 
26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида

24.05
Клещи ездили на насекомых уже 320 миллионов лет назад

23.05
В Китае найдены древнейшие многоклеточные водоросли

18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий

16.05
Уровень полученного образования отчасти зависит от генов






Главная / Библиотека / В популярных журналах / «Что нового...» версия для печати

ЦЕРН — Европейский центр ядерных исследований

Александр Сергеев
«Что нового в науке и технике» №1-2, 2006

Досье

Учрежден: 29 сентября 1954 года.
Финансирование: Австрия, Болгария, Бельгия, Великобритания, Венгрия, Германия, Греция, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Финляндия, Франция, Чехия, Швеция, Швейцария.
Наблюдатели: Израиль, Индия, Россия, США, Турция, Япония, Европейская комиссия, ЮНЕСКО.
Место: окрестности Женевы, на границе Швейцарии и Франции.

© CERN Copyright. Вид территории ЦЕРНа с птичьего полета. На аэрофотоснимке показано, где под землей пролегают туннели ускорителей. Большое кольцо — LEP/LHC, среднее — SPS, меньшее — PS (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)

© CERN Copyright. Вид территории ЦЕРНа с птичьего полета. На аэрофотоснимке показано, где под землей пролегают туннели ускорителей. Большое кольцо — LEP/LHC, среднее — SPS, меньшее — PS (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)

Территория: >100 га в Швейцарии и > 450 га во Франции; подземные туннели охватывают на порядок большую площадь.
Персонал: около 3 тыс. постоянных сотрудников; в проектах участвуют около 6,5 тыс. ученых из 80 стран — почти половина специалистов по физике высоких энергий в мире.
Адрес в интернете: www.cern.ch

Миссия

Со времен Резерфорда физика микромира использует один и тот же прием: столкнуть посильнее две частицы и посмотреть, что получится в результате. Чтобы добраться до атомного ядра, нужна энергия, измеряемая миллионами электронвольт (МэВ), а кварковая структура материи проявляется на гигаэлектронвольтах (ГэВ). В столкновениях можно получить любые частицы, на которые хватит энергии по формуле Эйнштейна E=mc2. (Конечно, при этом должны соблюдаться законы сохранения, например, электрического заряда и др.) Большинство из них быстро распадаются, но по следам распада можно понять, с чем мы имели дело, и проверить предсказания теории. Именно так в 1983 году были обнаружены W- и Z-бозоны массой около 100 ГэВ — частицы-переносчики слабого взаимодействия, предсказанные в 1967 году в рамках теории электрослабого взаимодействия Глэшоу—Вайнберга—Салама. На сегодня подтверждены практически все предсказания Стандартной модели элементарных частиц. Не найден пока только загадочный бозон Хиггса — который нужен для объяснения, откуда у других частиц берется масса. Обнаружить его — главная задача строящегося коллайдера LHC.

Хроника

1952 — выбрано место для создания центра вблизи Женевы.
1953 — жители кантона Женева одобрили строительство на референдуме (16 539 против 7332).
1954 — начало строительства, официальное учреждение ЦЕРНа.
1957 — запущен первый синхроциклотрон SC с энергией 600 МэВ (закрыт в 1990 году).
1959 — запущен протонный синхротрон PS, 28 ГэВ.
1968 — изобретена многопроволочная пропорциональная камера (Нобелевская премия, 1992: Жорж Шарпак).
1971 — первый в мире протон-протонный коллайдер ISR (Intersecting Storage Rings), 62 ГэВ (закрыт в 1984-м).
1973 — на пузырьковой камере «Гаргамель» обнаружены нейтральные токи — решающее подтверждение теории электрослабого взаимодействия.
1976 — запущен протонный суперколлайдер SPS, 300 ГэВ (позже — 400 ГэВ).

© CERN Copyright. Общий вид LHC с основными экспериментальными установками. Пунктирная линия — граница Швейцарии и Франции (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)
© CERN Copyright. Общий вид LHC с основными экспериментальными установками. Пунктирная линия — граница Швейцарии и Франции (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)
1983 — открытие W- и Z-бозонов — Нобелевская премия, 1984: Карло Руббиа, Симон ван дер Меер.
1989 — запущен коллайдер LEP, длина кольца 27 км, энергия 45 ГэВ (остановлен в 2000-м для переделки в LHC).
1990 — Тим Бернес-Ли создал протокол HTTP и заложил основу World Wide Web — всемирной паутины.
1999 — начато строительство LHC (запуск ожидается в 2007-м).
2000 — впервые наблюдались признаки образования кварк-глюонной плазмы.

Установки

Linac2 (протоны, 50 МэВ) и Linac3 (тяжелые ионы) — линейные ускорители готовят пучки частиц для других установок.
PS Booster — протонный ускоритель, 1,4 ГэВ, окружность более 600 м. Принимает протоны от Linac2, разгоняет и подает в PS.
PS — протонный синхротрон (28 ГэВ, 1959), разгоняет протоны и тяжелые ионы и передает в SPS.
SPS — протонный суперсинхротрон (400 ГэВ, 1971), окружность 7 км. Первоначально работал с фиксированной мишенью, с 1981 года в режиме протон-антипротонного коллайдера. С 1989 года ускорял электроны и позитроны для LEP. С 2007 года будет ускорять протоны для LHC.

© CERN Copyright. Основные экспериментальные установки ЦЕРНа (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)
© CERN Copyright. Основные экспериментальные установки ЦЕРНа (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)
LEP — Большой электрон-позитронный коллайдер (45 ГэВ, 1989), туннель окружностью 26 км 659 м проложен на глубине около 100 м. Остановлен в 2000 году для перестройки в LHC.
LHC — Большой адронный коллайдер (14 ТэВ, 2007), создается в туннеле LEP, станет крупнейшим в мире ускорителем на встречных протонных пучках. При нем сооружается пять основных экспериментальных установок. Две самые крупные CMS и ATLAS предназначены для детектирования бозона Хиггса, поиска подтверждений суперсимметрии и отклонений от Стандартной модели.

Персоналии

Жорж Шарпак, родился в 1924 году в Польше, еще в детстве уехал с родителями в Палестину, потом оказался в Париже. Во время войны был во французском сопротивлении, выжил в Дахау. В 1946-м получил французское гражданство. В ЦЕРНе работал с 1959-го по 1991 год и был там одной из ключевых фигур.

Тим Бернерс-Ли (фото с сайта www.inter.su)
Тим Бернерс-Ли (фото с сайта www.inter.su)
Изобретенная им многопроволочная пропорциональная камера радикально повысила точность регистрации частиц и через 24 года принесла ему Нобелевскую премию.

Тим Бернерс-Ли (на фото), родился в 1955 году в Лондоне в семье математиков-компьютерщиков. В 1976 году закончил Оксфорд и собрал свой первый ПК. Идею гипертекста он придумал для личных нужд около 1980 года. В 1989 году, работая программистом в ЦЕРНе, предложил на ее основе построить совместный доступ к научным данным в распределенной компьютерной сети. Вскоре были готовы первые версии языка HTML и протокола HTTP. Всего через несколько лет проект обрел мировой масштаб, а сам Бернерс-Ли учредил Консорциум всемирной паутины (W3C), который занимается разработкой стандартов для интернета.

Легенды

Первая делегация из СССР появилась в ЦЕРНе в 1959 году. Члены делегации внесли целый ряд интересных предложений. Но всё же больше всего коллегам из ЦЕРНа запомнились два факта: никому не известный молчаливый «эксперт», который всюду сопровождал советских ученых, и банкет, организованный делегацией в отеле «Метрополь». Количество икры и водки вспоминали даже на 50-летнем юбилее ЦЕРНа. За доставку яств отвечал член делегации Иван Чувило — один из основателей и впоследствии директор Лаборатории высоких энергий при ОИЯИ в Дубне. Ему пришлось тогда приложить массу усилий, убеждая швейцарскую таможню в дипломатическом статусе своего багажа, чтобы его пропустили без досмотра.

Терминология

© CERN Copyright. Большой адронный коллайдер (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)
© CERN Copyright. Большой адронный коллайдер (изображение с сайта cdsweb.cern.ch)

Адроны — класс частиц, состоящих из кварков.
Бозоны — частицы с целым значением спина; бозонами являются все переносчики взаимодействий.
Глюоны — частицы-переносчики взаимодействия, связывающие кварки в адронах.
Кварки — фундаментальные частицы материи.
Коллайдер — ускоритель, в котором сталкиваются два встречных пучка частиц.
Синхротрон — кольцевой ускоритель частиц с орбитой постоянного радиуса.
Стандартная модель — современная теория элементарных частиц; охватывает электрослабое и сильное взаимодействия.
Теория электрослабого взаимодействия — описывает электромагнитное и слабое взаимодействия как разные проявления одного взаимодействия.
Электронвольт =1,6 х 10–19 Дж — энергия, приобретаемая электроном при прохождении разности потенциалов 1 вольт.


Комментарии (13)


 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия