CERN - Europäisches Zentrum für Kernforschung

CERN – Europäisches Zentrum für Kernforschung

Alexander Sergeev
"Was ist neu in Wissenschaft und Technologie" 1-2, 2006

Dossier

Gegründet: 29. September 1954.
Finanzierung: Österreich, Bulgarien, Belgien, Großbritannien, Ungarn, Deutschland, Griechenland, Dänemark, Spanien, Italien, Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Slowakei, Finnland, Frankreich, Tschechien, Schweden, Schweiz.
Beobachter: Israel, Indien, Russland, USA, Türkei, Japan, Europäische Kommission, UNESCO.
Ort: in der Nähe von Genf, an der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich.

© CERN Urheberrecht. Eine Vogelperspektive des Gebiets von CERN. Das Luftbild zeigt, wo die Beschleunigertunnel unterirdisch liegen. Großer Ring – LEP / LHC, mittel – SPS, kleiner – PS (Bild von cdsweb.cern.ch)

Gebiet: > 100 ha in der Schweiz und> 450 ha in Frankreich; unterirdische Tunnel bedecken ein großes Gebiet.
Mitarbeiter: ungefähr dreitausend feste Angestellte; An den Projekten nehmen etwa 6,5 ​​Tausend Wissenschaftler aus 80 Ländern teil – fast die Hälfte der Spezialisten für Hochenergiephysik der Welt.
Internetadresse: www.cern.ch

Die Mission

Seit der Zeit von Rutherford hat die Physik der Mikrowelt die gleiche Technik benutzt: zwei Teilchen härter zu drücken und zu sehen, was als Ergebnis passiert. Um zum Atomkern zu gelangen, wird Energie benötigt, gemessen in Millionen Elektronenvolt (MeV), und die Quarkstruktur der Materie wird in Gigarevolt (GeV) manifestiert.Bei Kollisionen können Sie Partikel erhalten, die durch die Einstein-Formel genügend Energie haben E=mc2. (Natürlich müssen die Gesetze der Konservierung, zum Beispiel die elektrische Ladung usw., beachtet werden.) Die meisten von ihnen verfallen schnell, aber auf den Spuren des Verfalls können wir verstehen, womit wir es zu tun hatten, und die Vorhersagen der Theorie überprüfen. So wurden 1983 W- und Z-Bosonen mit einer Masse von etwa 100 GeV entdeckt – Teilchenträger schwacher Wechselwirkung, die 1967 im Rahmen der elektroschwachen Wechselwirkungstheorie von Glashow-Weinberg-Salam vorhergesagt wurden. Bis heute wurden fast alle Vorhersagen des Standardmodells für Elementarteilchen bestätigt. Nur das mysteriöse Higgs-Boson wurde bisher nicht gefunden – was benötigt wird, um zu erklären, wo die Masse von anderen Teilchen genommen wird. Um es zu entdecken, ist die Hauptaufgabe des LHC Colliders im Bau.

Chronik

1952 – Ein Ort wurde gewählt, um ein Zentrum in der Nähe von Genf zu schaffen.
1953 – Die Bewohner des Kantons Genf stimmten dem Bau eines Referendums zu (16 539 gegen 7332).
1954 – der Beginn des Baus, die offizielle Institution des CERN.
1957 – das erste Synchrozyklotron SC mit einer Energie von 600 MeV wurde gestartet (1990 geschlossen).
1959 – PS, 28 GeV Proton Synchrotron wurde ins Leben gerufen.
1968 – Eine Mehrdrahtproportionalkammer wurde erfunden (Nobelpreis, 1992: Georges Sharpak).
1971 – der weltweit erste Proton-Proton-Collider ISR (Intersecting Storage Rings), 62 GeV (1984 geschlossen).
1973 – Neutrale Ströme wurden auf der Gargamel-Blasenkammer gefunden – eine entscheidende Bestätigung der Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung.
1976 – Ein Protonen Supercollider SPS, 300 GeV (später – 400 GeV) wurde ins Leben gerufen.© CERN Urheberrecht. Gesamtansicht des LHC mit den wichtigsten Versuchsanlagen. Die gepunktete Linie ist die Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich (Bild von cdsweb.cern.ch)1983 – Die Entdeckung von W-und Z-Bosonen – Nobelpreis, 1984: Carlo Rubbia, Simon van der Meer.
1989 – Der LEP-Collider wurde gestartet, die Ringlänge beträgt 27 km, die Energie beträgt 45 GeV (sie wurde im Jahr 2000 für die Umwandlung in den LHC gestoppt).
1990 – Tim Bernes-Lee erstellte das HTTP-Protokoll und legte den Grundstein für das World Wide Web – das World Wide Web.
1999 – Baubeginn des LHC (voraussichtlich 2007).
2000 – Anzeichen von Quark-Gluon-Plasmabildung wurden zum ersten Mal beobachtet.

Installationen

Linac2 (Protonen, 50 MeV) und Linac3 (Schwerionen) – Linearbeschleuniger bereiten Partikelstrahlen für andere Anlagen vor.
PS Booster – Protonenbeschleuniger, 1.4 GeV, Umfang mehr als 600 m. Akzeptiert Protonen von Linac2, beschleunigt und führt zu PS.
PS – Proton Synchrotron (28 GeV, 1959), beschleunigt Protonen und schwere Ionen und überträgt auf SPS.
SPS – Protonen-Supersinhrotron (400 GeV, 1971), Umfang 7 km. Zunächst arbeitete er seit 1981 mit einem festen Ziel im Modus eines Proton-Antiproton-Colliders.Seit 1989 beschleunigte Elektronen und Positronen für LEP. Ab 2007 wird Protonen für den LHC beschleunigen.© CERN Urheberrecht. Der experimentelle Hauptaufbau des CERN (Bild von cdsweb.cern.ch)Lep – Großer Elektron-Positron-Collider (45 GeV, 1989), ein Tunnel mit einem Umfang von 26 km 659 m wurde in einer Tiefe von ca. 100 m verlegt und im Jahr 2000 für den Umbau am LHC gestoppt.
Lhc – Der Large Hadron Collider (14 TeV, 2007), der im LEP-Tunnel entsteht, wird zum weltweit größten Beschleuniger bei kollidierenden Protonenstrahlen. Wenn es fünf grundlegende experimentelle Installationen gebaut wird. Die zwei größten CMS und ATLAS entworfen, um das Higgs-Boson zu erkennen, suchen nach Hinweisen auf Supersymmetrie und Abweichungen vom Standardmodell.

Persönlichkeiten

Georges SharpakEr wurde 1924 in Polen geboren, als er noch ein Kind war, ging er mit seinen Eltern nach Palästina, dann landete er in Paris. Während des Krieges war er im französischen Widerstand, überlebte in Dachau. Im Jahr 1946 erhielt er die französische Staatsbürgerschaft. Er arbeitete von 1959 bis 1991 am CERN und war dort eine der Schlüsselfiguren. Tim Berners-Lee (Foto von www.inter.su) Die erfundene Mehrdrahtproportionalkamera hat die Genauigkeit der Partikelregistrierung radikal erhöht und in 24 Jahren den Nobelpreis gewonnen.

Tim Berners-Lee (Bild), wurde 1955 in London in einer Familie von Computermathematikern geboren.1976 schloss er sein Studium in Oxford ab und stellte seinen ersten PC zusammen. Die Idee des Hypertexts kam er um 1980 für persönliche Bedürfnisse auf. Im Jahr 1989 schlug er als Programmierer am CERN vor, auf seiner Basis den gemeinsamen Zugang zu wissenschaftlichen Daten in einem verteilten Computernetzwerk aufzubauen. Bald waren die ersten Versionen der HTML-Sprache und des HTTP-Protokolls fertig. In nur wenigen Jahren erhielt das Projekt eine globale Dimension und Berners-Lee gründete selbst das World Wide Web Consortium (W3C), das Standards für das Internet entwickelt.

Legenden

Die erste Delegation der UdSSR erschien 1959 am CERN. Die Mitglieder der Delegation machten eine Reihe interessanter Vorschläge. Vor allem aber erinnerten sich die Kollegen vom CERN an zwei Tatsachen: einen unbekannten, stillen "Experten", der überall auf der Welt sowjetische Wissenschaftler begleitete, und ein Bankett, das von der Delegation im Hotel Metropol organisiert wurde. An die Zahl von Kaviar und Wodka wurde sogar beim 50. Jahrestag des CERN erinnert. Ivan Chuvilo, einer der Gründer und später Direktor des Hochenergie-Labors bei JINR in Dubna, war für die Lieferung des Geschirrs verantwortlich. Er musste sich dann sehr anstrengen, die Schweizer Zollbehörden vom diplomatischen Status ihres Gepäcks zu überzeugen, damit sie es durchlassen, ohne durchsucht zu werden.

Terminologie

© CERN Urheberrecht. Large Hadron Collider (Bild von cdsweb.cern.ch)

Hadronen – Klasse von Teilchen, die aus Quarks bestehen.
Bosonen – Partikel mit ganzzahligem Spinwert; Bosonen sind alle Interaktionsvektoren.
Gluonen – Teilchen-Träger der Wechselwirkung, die Quarks in Hadronen verbinden.
Quark – grundlegende Teilchen der Materie.
Collider – ein Beschleuniger, in dem zwei kollidierende Teilchenstrahlen kollidieren.
Synchrotron – Teilchenbeschleuniger mit einer Bahn konstanten Radius.
Standardmodell – Die moderne Theorie der Elementarteilchen; umfasst elektroschwache und starke Wechselwirkung.
Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung – beschreibt elektromagnetische und schwache Wechselwirkungen als unterschiedliche Erscheinungsformen einer Wechselwirkung.
Elektronvolt = 1,6 x 10-19 J ist die Energie, die ein Elektron bei einer Potentialdifferenz von 1 Volt aufnimmt.


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