Европе́йский центр я́дерных иссле́дований (ЦЕРН; Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire, CERN) — европейское международное научно-исследовательское учреждение по ядерным исследованиям, крупнейшая по размерам в мире лаборатория физики высоких энергий.
В октябре 1952 года на третьей сессии временного Совета Женева (Швейцария) была выбрана для размещения будущей лаборатории.
29 сентября 1954 года соглашение на размещение научного центра в Женеве подписали Франция и Германия. Тогда же эти страны подписали Конвенция Совета, а затем постепенно и 12 стран-участниц. Так была создана Европейская организация по ядерным исследованиям, Совет распался, но французская аббревиатура CERN в названии новой организации сохранилась.
CERN расположен в окрестностях Женевы на границе Швейцарии и Франции, занимает площадь около 100 га в Швейцарии и около 450 га во Франции. Во множество подземных тоннелей располагаются экспериментальные установки. Центра насчитывает около 3 тысяч постоянных сотрудников, в проектах участвуют около 6,5 тысяч ученых – специалистов по физике высоких энергий из 80 стран.
В 1957 году был открыт первый синхроциклотрон SC с энергией 600 МэВ (закрыт в 1990 году).
В 1959 году был запущен протонный синхротрон PS, 28 ГэВ
В 1968 году открыта многопроволочная пропорциональная камера.
В 1971 году в ЦЕРНе был открыт первый в мире протон-протонный коллайдер ISR (Intersecting Storage Rings), 62 ГэВ (закрыт в 1984 году).
В 1971 году состоялся запуск протонный суперсинхротрона (Super Proton Synchrotron; SPS) диаметром кольца 2 км, 300 ГэВ, позже — 400 ГэВ (с 1976 года)
В 1989 году был запущен коллайдер LEP, длина кольца 27 км, энергия 45 ГэВ (остановлен в 2000 году для переделки в LHC).
В 1999 году было начато строительство большого адронного коллайдера — БАК (LHC, Large Hadron Collider) — крупнейшего ускорителя на встречных протонных пучках. Он был создан в туннеле LEP и опробован в 2008 году. Вскоре после запуска произошла авария, на устранение последствий которой ушло почти 1,5 года. БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Длина его основного кольца составляет 26 659 м.
По состоянию на 2024 год ускорительный комплекс ЦЕРНа состоит из шести главных ускорителей:
- Linac2, Linac3 — 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.
- PS Booster — увеличивает энергию частиц из линейных ускорителей для передачи в PS.
- PS (Proton Synchrotron) — протонный синхротрон, мощность 28 ГэВ. Запущен в 1959 году.
- Протонный суперсинхротрон (Super Proton Synchrotron; SPS) диаметром кольца 2 км. 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).
В течение 1953-1954 годов изначально подписали соглашение 12 стран: Бельгия, Дания, Германия, Франция, Греция, Италия, Норвегия, Швеция, Швейцария, Нидерланды, Великобритания и Югославия.
После 1954 года произошел ряд изменений в составе организации — к соглашению присоединились еще 12 стран, а некоторые вышли из соглашения:
- Австрия присоединилась в 1959 году
- Югославия вышла из организации в 1961 году
- Испания присоединилась в 1961 году, затем покинула в 1969 году и снова присоединилась в 1983 году
- Португалия присоединилась в 1985 году
- Финляндия присоединилась в 1991 году
- Польша присоединилась в 1991 году
- Венгрия присоединилась в 1992 году
- Чехия присоединилась в 1993 году
- Словакия присоединилась в 1993 году
- Болгария присоединилась в 1999 году
- Израиль присоединился в 2013 году (принят официально 14.01.2014 году)
- Румыния присоединилась в 2016 году
- Сербия присоединилась в 2019 году.
Еще шесть государств имеют статус ассоциированных членов в процессе вступления в ЦЕРН:
- Украина
- Турция
- Хорватия
- Индия
- Литва
- Пакистан
Кроме того, ряд стран и организаций имеют статус наблюдателя при ЦЕРН:
- Европейская комиссия
- Россия (статус приостановлен в марте 2022 года после начала СВО на Украине)
- США
- Япония
- ЮНЕСКО
- Объединённый институт ядерных исследований.
В 1973 году произошло открытие нейтральных токов с помощью пузырьковой камеры Гаргамель.
В 1983 году были открыты W- и Z-бозоны в экспериментах UA1 и UA2.
В 1989 году было определено количества сортов нейтрино в экспериментах на ускорителе LEP.
В 1995 году созданы первые атомы антиматерии — атомы антиводорода в эксперименте PS210.
В 2000 году обнаружены первые признаки образования кварк-глюонной плазмы.
В 2001 году состоялось открытие прямого нарушения CP-симметрии в эксперименте NA48
В 2012 году была открыта новая элементарная частица - бозон Хиггса (БАК: ATLAS и CMS).
В 2014 году открыта новая элементарная частица - тетракварк (БАК: LHCb).
В 2015 годубыла открыта новая элементарная частица - пентакварк (БАК: LHCb).
В 1983 году были открыты W- и Z-бозоны в экспериментах UA1 и UA2.
В 1989 году было определено количества сортов нейтрино в экспериментах на ускорителе LEP.
В 1995 году созданы первые атомы антиматерии — атомы антиводорода в эксперименте PS210.
В 2000 году обнаружены первые признаки образования кварк-глюонной плазмы.
В 2001 году состоялось открытие прямого нарушения CP-симметрии в эксперименте NA48
В 2012 году была открыта новая элементарная частица - бозон Хиггса (БАК: ATLAS и CMS).
В 2014 году открыта новая элементарная частица - тетракварк (БАК: LHCb).
В 2015 годубыла открыта новая элементарная частица - пентакварк (БАК: LHCb).
В 1990 году сотрудник ЦЕРН Тим Бернерс-Ли создал протокол HTTP и заложил основу World Wide Web.