歐洲核子研究組織

歐洲核子研究組織

歐洲核子研究組織(法語:OrganisationEuropéennepourlaRechercheNucléaire;英語:EuropeanOrganisationforNuclearResearch,1954年9月29日-),通常被簡稱為CERN,擁有世界上最大型的粒子物理學實驗室。機構位于瑞士日內瓦西部與法國接壤的邊境。該組織成立于1954年9月29日,為科學家提供必要的工具。最初,歐洲核子研究組織的簽字發起國有12個,現在會員國約增加到20個。
  • 中文名稱
    歐洲核子研究組織
  • 外文名稱
    Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire 
  • 簡 稱
    CERN 
  • 地 址
    瑞士日內瓦西部

​簡介

探訪歐洲核子研究組織總部的神秘建築(組圖)探訪歐洲核子研究組織總部的神秘建築(組圖)

歐洲核子研究組織的總部,位于瑞士日內瓦的梅漢(Meyrin)地區。它的主要功能是為高能物理學研究的需要,提供粒子加速器和其它基礎設施,以進行許多國際合作的實驗。同時也設立了資料處理能力很強的大型電腦中心,協助實驗資料的分析,為其他地方的研究員使用,形成了一個龐大的網路中樞。

歐洲核子研究組織已經聘用大約三千名的全職員工。並有來自80個國籍的大約6500位科學家和工程師,代表500餘所大學機構,在CERN進行試驗。這大約佔了世界上的粒子物理學圈子的一半。

粒子物理學博物館歡迎公眾會員在辦公時間參觀,在某些時段可以參觀他們實際的工作,並有多種語言的翻譯。

縮略詞

縮略詞CERN在法語裏原本代表歐洲核子研究理事會(ConseilEuropéenpourlaRechercheNucléaire),是一個1952年由11個歐洲政府建立的,臨時為實驗室設定的理事會。

在臨時理事會被解散後,新的實驗室在1954年被改名為歐洲核子研究組織(OrganisationEuropéennepourlaRechercheNucléaire),這個縮略詞仍然被保留著。

成就

歐洲核子研究組織總部歐洲核子研究組織總部

歐洲核子研究組織所舉行的實驗在粒子物理學中的重要成就。這是其中幾項:

在1973年,Gargamelle氣泡室發現了中性流。

在1983年,UA1和UA2發現了W及Z玻色子。

義大利的魯比亞(CarloRubbia)和荷蘭的範德米爾(SimonvanderMeer)獲得1984年的諾貝爾物理學獎

夏帕克(GeorgesCharpak)獲得1992年的諾貝爾物理學獎。

2011年6月,可存儲由氫原子提取的反物質長達16分鍾。

上帝粒子

2012年7月4日,歐洲核子研究中心的科學家4日表示,他們在尋找希格斯玻色子,也就是所謂的“上帝粒子”的研究過程中發現了一種新型亞原子粒子,該粒子符合希格斯玻色子的屬性。歐核中心發言人因坎德拉稱,物理學家已發現了一種新的玻色子,符合希格斯玻色子的屬性。玻色子是一種“亞原子粒子”,即比原子還小的粒子。

希格斯玻色子-內部結構模型圖希格斯玻色子-內部結構模型圖

“希格斯玻色子”理論由英國愛丁堡大學物理學家希格斯于1964年提出,希格斯認為,在137億年前的大霹靂中,希格斯玻色子使物質得到質量(萬有引力則將質量變成重量),使恆星和行星都得以誕生,最終孕育生命。這一理論可解釋粒子為何擁有質量,從而演化為萬事萬物。人類距離了解宇宙誕生之謎或許將要邁進一大步。歐核中心表示,還需要更多研究資料對發現進行驗證。

開放設施

1、科學與創新的地球

2、粒子物理學博物館,展覽粒子物理學及歐洲核子研究組織的歷史

加速器

大型強子對撞機大型強子對撞機

歐洲核子研究組織有一個由六個加速器和一個減速器所組成的網路正在運作。每一台機器在粒子束進行實驗或被送往更強的加速器前都為粒子提高能量。

直線加速器

直線加速器,提供低能量的粒子,來註入質子同步加速器。一個為了質子,另外一個是為了重離子。他們被稱為Linac2和Linac3。

質子同步加速器

28GeV質子同步加速器,建于1959年,為其他更強的超級質子同步加速器(SPS)提供粒子束。

超級質子同步加速器,直徑兩公裏的環形加速器,于1976年開始運作,能量輸出由300GeV至450GeV不等。它常被用來作質子-反質子對撞器,並為高能量電子及正電子加速。這些粒子最終被註入大型電子-正電子對撞器。2007年後,它作為大型強子對撞器註入中子及重離子。

上線同位貭素量分離器,用來研究不穩定的核子。粒子是由質子同步加速器所提供。它建于1967年,在1974年及1992年升級。

反質子減速器,研究反質子在低速(約十分之一光速)時的物理特徵。同時與正子合成反氫來進行反物質特徵的研究。

大型強子對撞機

大型強子對撞器(LHC)在2008年5月投入運作。它被隱藏于直徑27公裏的環形隧道中。隧道的前度主人就是大型電子-正電子對撞器(LEP),它已經在2000年11月停機。這條隧道位于地下100公尺,在日內瓦機場和附近的朱拉山之間。已拆除的加速器

Linac1

600MeV同步回旋加速器(1957-1991)

交叉碰撞儲存環(ISR)(1971-1984)

大型電子-正電子對撞器(LEP)(1989-2000)

低能反質子環(LEAR)(1982-1996)

實驗地點

小型的加速器坐落于梅漢實驗地點(又名西區),沿著法國邊境的瑞士境內。到了1965年,已經擴展到邊境的另一邊。在與瑞士接壤的法國地方,是沒有清晰的界限,隻有一些標志石頭。那裏有六個入口通往梅漢實驗地點:

A,瑞士境內,在某些時刻對所有CERN人員開放

B,瑞士境內,每天都對所有CERN人員開放

C,瑞士境內,在某些時刻對所有CERN人員開放

D,瑞士境內,在某些時刻隻作貨運用途

E,法國境內,在某些時刻對所有居留法國的CERN人員開放,由海關管理

除了這些實驗地點,還有其他實驗地點擁有正式名稱或編號。例如:NA32是在北區Prévessin的實驗地點,尋找含有魅誇克的粒子。WA22是在西區梅漢的實驗地點,利用大型歐洲氣泡室BEBC檢驗微中子的互作用。UA1、UA2則代表地下區域的實驗,那就是在超級質子同步加速器中進行。成員

始創國

比利時,丹麥,德國(包括前西德),法國,希臘,義大利,挪威,瑞典,瑞士,荷蘭,英國,南斯拉夫。

其他

奧地利在1959年加入。

南斯拉夫在1961年離開。

西班牙在1961年加入,在1969年離開,在1983年重新加入。

葡萄牙在1985年加入。

芬蘭和波蘭1991年加入。

匈牙利在1992年加入。

捷克和斯洛伐克在1993年加入。

保加利亞在1999年加入。

圖冊

歐洲核子研究組織的對撞機歐洲核子研究組織的對撞機

霍金在歐洲核子研究組織霍金在歐洲核子研究組織

大型強子對撞機大型強子對撞機

大型強子對撞機的建造是為了解開宇宙大霹靂之謎大型強子對撞機的建造是為了解開宇宙大霹靂之謎

空中俯瞰歐洲核子研究中心空中俯瞰歐洲核子研究中心

歐洲核子研究組織夜景歐洲核子研究組織夜景

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