CERN, fork. for Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, intereuropeisk organisasjon som har til formål å støtte samarbeidet mellom de europeiske stater innen forskning i elementærpartikkelfysikk, kjernefysikk og kjernekjemi. Denne forskningen er av rent vitenskapelig og fundamental karakter.

CERN ble stiftet 1952 etter forutgående forhandlinger mellom de interesserte land, kommet i stand på UNESCOs initiativ. De opprinnelige medlemslandene var Belgia, Danmark, Frankrike, Hellas, Italia, Jugoslavia, Nederland, Norge, Storbritannia, Sveits, Sverige og Vest-Tyskland. Jugoslavia trakk seg ut i 1961. Etter hvert har Østerrike, Spania, Portugal, Finland, Polen, Slovakia, Tsjekkia, Ungarn og Bulgaria blitt medlemmer.

Som opphavsmann til ideen om et felles europeisk laboratorium nevnes den franske fysiker Louis de Broglie. Hensikten var dels å skaffe forskning innenfor kjerne- og partikkelfysikk i Europa den økonomiske støtte den måtte ha, om den skulle hevde seg i forhold til forskningen i USA, dels å styrke det europeiske og internasjonale samarbeidet. Det ble ved stiftelsen lagt stor vekt på at forskningsresultatene ikke skulle kunne utnyttes militært og at resultatene skulle være tilgjengelige for alle.

Etter ratifikasjon av medlemslandene trådte overenskomsten i kraft 29. sept. 1954. Det ble straks etablert forskningsgrupper i København (teoretisk) og Liverpool (eksperimentell) og videre satt i gang planlegging og bygging av to akseleratorer, en synkrosyklotron (SC) for protoner med energi 600 megaelektronvolt (MeV), ferdig i 1957, og en protonsynkrotron (PS) for protoner med energi 28 gigaelektronvolt (GeV), den siste tatt i bruk i 1959 og på det tidspunkt verdens største akselerator. Maskinene ble bygd ved landsbyen Meyrin i Sveits, ved den franske grense like utenfor Genève, og alle forskningsgruppene flyttet dit. Nordmennene O. Dahl, R. Widerøe og K. Johnsen spilte en avgjørende rolle for tilblivelsen av PS. Virksomheten er siden betydelig utvidet med bygging av nye anlegg på begge sider av den fransk-sveitsiske grensen.

I 1965 ble det besluttet å bygge to lagringsringer for protoner fra synkrotronen. De ble vanligvis betegnet som ISR (Intersecting Storage Rings). De to ringene var forskjøvet litt i forhold til hverandre. Strålen fra synkrotronen ble ledet inn i ringene og akkumulerte der. Når det ble lagret tilstrekkelig med protoner i begge ringene, ble strålene ledet mot hverandre. På denne måten utnyttet man partiklenes kinetiske energi fullt ut. ISR var i bruk fra 1971 til 1984.

Da byggingen av ISR var ferdig, ble det besluttet å konstruere en større protonakselerator, SPS (Super Proton Syncrotron), som ble tatt i bruk i 1977. Den er bygd i en ringformet tunnel, 4 m vid og med en omkrets på 7 km. Tunnelen ligger ca. 40 m under bakken, dels på den franske, dels på den sveitsiske siden av grensen. Den kan akselerere protoner til en energi på 450 GeV, og kan akselerere protoner og antiprotoner samtidig i motsatte omløpsretninger, slik at strålene kolliderer når partiklene har oppnådd full energi.

I 1984 startet et nytt prosjekt, LEP (Large Electron Positron collider) hvor elektroner og positroner akselereres samtidig i motsatte omløpsretninger til en energi på ca. 45 GeV før de kolliderte med hverandre. Senere ble energien økt til litt over 100 GeV per partikkel. Denne maskinen var ferdig i 1989 og ble bygd i en ringtunnel, 27 km i omkrets og 80–100 m under bakken. LEP ble nedlagt 2000 og erstattes av LHC (Large Hadron Collider), ferdigstilt 2008. Her skal protoner akselereres i LEP-tunnelen og støte mot hverandre med energier opp til 7000 GeV per proton. Man skal også la tunge ioner støte mot hverandre.

Av andre prosjekter på CERN kan nevnes LEAR (Low Energy Antiproton Ring) som gir stråler av lavenergetiske antiprotoner (helt ned til 5 MeV) og ISOLDE (Isotope Separator on Line Development) hvor man arbeider med kjernekjemi og lavenergi kjernefysikk.

CERN finansieres ved bidrag fra medlemslandene utlignet i forhold til størrelse og økonomisk evne. Når nye prosjekter settes i gang, tar hvert av medlemslandene stilling til om de vil delta i prosjektet. I 1959, etter at første byggeperiode var avsluttet, var årsbudsjettet for CERN på 90 mill. kr. I 1972, da byggingen av SPS ble vedtatt, økte det til omkring 2 milliarder kr og har siden steget i takt med inflasjonen. Det årlige budsjett er nå (2004) 630 mill. euro. Frankrike, Italia, Storbritannia og Tyskland dekker til sammen vel 75 % av utgiftene, mens Norges andel er ca. 2 %.

CERN ledes av en generaldirektør som utnevnes for fem år, og et råd med to representanter fra hvert av medlemslandene. Generaldirektørene har alle vært fremstående vitenskapsmenn: Nederlenderen C. J. Bakker (1955–60), amerikaneren V. F. Weisskopf (1961–65), franskmannen B. P. Gregory (1966–70), tyskeren W. Jentsche (1970–75). Briten J. B. Adams var generaldirektør for SPS-prosjektet 1971–75 og for hele organisasjonen 1976–80. Etter ham fulgte tyskeren H. Schopper (1980–89), italieneren C. Rubbia (1989–93) og briten C. Lleweelyn-Smith (1993–99). Italieneren Luciano Maiani var generaldirektør frem til 2004 da franskmannen R. Aymar overtok.

Av en fast stab på ca. 3500 er bare noen få hundre vitenskapelig personale. I tillegg til den faste staben er det årlig ca. 6500 forskere fra ca. 500 universiteter i 80 land (også ikke-medlemsland) som oppholder seg ved CERN i kortere eller lengre perioder for å delta i spesielle forskningsprosjekter.

CERN er et av verdens største forskningssentre for fundamental partikkelfysikk, men i tillegg har det også utviklet seg teknologiske forskningsmiljøer innen mange andre områder. De bygningsmessige konstruksjonene hvor partiklene skal bevege seg flere mil uten å avvike fra sin bane, setter enorme krav til presisjon og stabilitet. Tilsvarende krav stilles til vakuumteknikk, kryoteknikk og elektronisk måleteknikk. Datateknologien er utviklet for å samle opp, analysere og bearbeide måleresultater og for konstruksjon av akseleratorer og måleapparatur. Utviklingsarbeidet foregår dels ved CERN, dels ved deltagerlandenes nasjonale laboratorier, og samarbeidsavtalen forutsetter både at arbeidsoppdrag fordeles mellom deltagerlandene og at det fast tilsatte personalet rekrutteres fra disse landene.

Mange viktige oppdagelser er gjort ved CERN, og en rekke nobelprisvinnere har utført sine arbeider ved senteret. Av spesiell betydning er verdensveven, World Wide Web, som kom i gang fordi man trengte meget rask flyt av informasjon, spesielt innen partikkelfysikk, mellom ulike universiteter og institutter over hele verden. I forbindelse med utviklingen av Large Hadron Collider, LHC, har man nå etablert verdensgitteret, World Wide Grid, som gir tilgang til regnekraft og datalagring. Man kan i teorien sitte ved en hvilken som helst datamaskin hvor som helst i verden og gjøre gigantiske regneoppgaver.

Forskningsgrupper fra universitetene i Bergen, Oslo og Trondheim deltar aktivt i CERN-samarbeidet. Av det fast tilsatte norske personalet kan nevnes K. Johnsen som har deltatt i, og i en periode ledet, avdelingen for akseleratorbygging, og A. Lundby som har ledet en av forskningsgruppene. I tillegg har flere nordmenn sittet i CERNs styrende organer.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.