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欧洲核子研究组织

（重定向自CERN）

欧洲核子研究组织（英语：European Organization for Nuclear Research，简称 CERN）是一个政府间国际组织，其宗旨是为欧洲国家提供核与粒子物理领域的纯科学和基础研究合作。CERN成立于1954年，总部位于瑞士日内瓦，其设施横跨瑞士与法国边境[1]。该组织运营着包括大型强子对撞机（LHC）在内的世界最大、最复杂的粒子加速器设施，致力于探索宇宙的基本构成与运行规律[2]。CERN也是万维网（WWW）的诞生地[3]。

欧洲核子研究组织
中文名欧洲核子研究组织
外文名European Organization for Nuclear Research
外文简称CERN
成立时间1954年9月29日
创始人路易·德布罗意（Louis de Broglie）等
总部瑞士日内瓦（设施延伸至法国境内）[1]
性质政府间国际组织
领域粒子物理学、核物理学
会员数量25个成员国（截至2025年）[1]
员工人数约2,600人[1]
官网https://home.cern/

历史

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起源与构想

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CERN的创立源于二战后欧洲科学界人才外流和对加强合作的需求。1949年12月9日，法国物理学家路易·德布罗意（Louis de Broglie）在洛桑欧洲文化会议上首次正式提出了建立欧洲实验室的提议[4]。1950年6月，美国物理学家、诺贝尔奖得主伊西多·拉比（Isidor Rabi）在联合国教科文组织（UNESCO）佛罗伦萨大会上提出决议，授权UNESCO协助成立区域研究实验室以促进国际合作[4]。

1951年12月，UNESCO在巴黎召开政府间会议，通过了建立欧洲核研究委员会（Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire）的决议，其缩写“CERN”由此诞生。1952年2月，11个国家签署协议成立了临时委员会[4]。

正式成立

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1953年6月，12个创始成员国签署了《欧洲核研究组织公约》。1954年9月29日，在法国和德国最终批准后，欧洲核研究组织正式成立，临时委员会解散，但“CERN”这一缩写得以保留[4]。

1954年5月17日，CERN在瑞士梅兰（Meyrin）站点破土动工。1955年7月，首任总干事费利克斯·布洛赫（Felix Bloch）为实验室奠基[1]。

发展里程碑

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  • 1957年：CERN首台加速器——同步回旋加速器（SC）投入运行[2]。
  • 1959年：质子同步加速器（PS）启动，至今仍是CERN加速器复合体的核心[2]。
  • 1971年：交叉储存环（ISR）——世界首台强子对撞机开始运行[2]。
  • 1973年：Gargamelle气泡室实验发现中性流，为电弱理论提供了证据[5]。
  • 1976年：超级质子同步加速器（SPS）投入运行[2]。
  • 1983年：CERN实验发现W和Z玻色子——弱相互作用的传播子[6]。
  • 1989年：蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）在CERN工作期间提出了万维网（WWW）的构想[3]。
  • 2008年：大型强子对撞机（LHC）首次启动[2]。
  • 2012年：LHC的ATLAS和CMS实验宣布发现希格斯玻色子[7]。

使命与目标

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CERN的使命是“为欧洲国家在纯科学和基础性质的核与粒子物理研究方面提供合作”[1]。具体包括：

  • 进行世界级的基础物理研究。
  • 为研究人员提供世界领先的粒子加速器设施。
  • 在环境负责和可持续的方式下推动人类知识边界的拓展。

其《公约》明确规定：“本组织不得从事任何与军事需求相关的工作，其实验和理论工作成果应予公布或以其他方式普遍提供。”[4]

组织结构

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CERN由成员国共同管理[1]。

  • 理事会（Council）：CERN的最高决策机构，由各成员国派出的两名官方代表组成。负责制定科学、技术和行政政策，批准预算，并任命总干事[1]。
  • 总干事（Director-General）：组织的首席执行官和法人代表。
  • 主要咨询机构：包括科学政策委员会（SPC）和财务委员会（FC）。
  • 员工：CERN拥有约2,600名员工，来自全球各地。同时，世界各地约有12,500至17,000名科学家参与其研究项目[1]。

主要设施

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CERN运营着一系列粒子加速器设施，构成一个复杂的加速器链[2]。

  • 大型强子对撞机（LHC）：位于地下100米处、周长27公里的环形隧道中，是世界最大、能量最高的粒子对撞机。LHC拥有四个主要实验点：ATLAS、CMS、ALICE和LHCb[2]。
  • 质子同步加速器（PS）：建于1959年，是CERN加速器链的关键部分[2]。
  • 超级质子同步加速器（SPS）：周长7公里，于1976年投入使用[2]。

主要成就与贡献

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科学发现

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  • 中性流（1973年）：Gargamelle实验的发现为电弱统一理论提供了关键证据[5]。
  • W和Z玻色子（1983年）：由CERN的实验发现，证实了电弱理论。卡罗·鲁比亚（Carlo Rubbia）和西蒙·范德梅尔（Simon van der Meer）因此获得1984年诺贝尔物理学奖[6]。
  • 希格斯玻色子（2012年）：LHC的ATLAS和CMS实验同时宣布发现了一种质量约为125 GeV的新粒子，其特性与希格斯玻色子一致[7]。

技术创新

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  • 万维网（WWW）：1989年，蒂姆·伯纳斯-李在CERN提出了万维网的构想，并于1990年开发出第一个网页服务器和浏览器。CERN于1993年将万维网软件置于公有领域，使其得以在全球普及[3]。
  • 多线比例室：乔治·夏帕克（Georges Charpak）在CERN发明了多线比例室，革新了粒子探测技术，并因此获得1992年诺贝尔物理学奖[1]。

成员国

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CERN现有25个成员国[1]。

  • 创始成员国（12个）：比利时、丹麦、法国、联邦德国、希腊、意大利、荷兰、挪威、瑞典、瑞士、英国和南斯拉夫。南斯拉夫于1961年退出[1]。
  • 后续加入的成员国：奥地利（1959）、西班牙（1961-1969，1983重新加入）、葡萄牙（1985）、芬兰（1991）、波兰（1991）、捷克斯洛伐克（1992）、匈牙利（1992）、保加利亚（1999）、以色列（2014）、罗马尼亚（2016）、塞尔维亚（2019）、爱沙尼亚（2024）和斯洛文尼亚（2025）。捷克共和国和斯洛伐克共和国于1993年分别重新加入[1]。

参考文献

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  1. ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 CERN - About CERN
  2. ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 CERN - Accelerators
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 CERN - The birth of the web
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 CERN History - Origins
  5. ↑ 5.0 5.1 CERN - Neutral currents
  6. ↑ 6.0 6.1 CERN - Weak force
  7. ↑ 7.0 7.1 CERN - Higgs boson
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