歐洲核子研究組織

歐洲核子研究組織（英語：European Organization for Nuclear Research，簡稱 CERN）是一個政府間國際組織，其宗旨是為歐洲國家提供核與粒子物理領域的純科學和基礎研究合作。CERN成立於1954年，總部位於瑞士日內瓦，其設施橫跨瑞士與法國邊境。該組織運營著包括大型強子對撞機（LHC）在內的世界最大、最複雜的粒子加速器設施，致力於探索宇宙的基本構成與運行規律。CERN也是全球資訊網（WWW）的誕生地。

歐洲核子研究組織

中文名	歐洲核子研究組織
外文名	European Organization for Nuclear Research
外文簡稱	CERN
成立時間	1954年9月29日
創始人	路易·德布羅意（Louis de Broglie）等
總部	瑞士日內瓦（設施延伸至法國境內）
性質	政府間國際組織
領域	粒子物理學、核物理學
會員數量	25個成員國（截至2025年）
員工人數	約2,600人
官網	https://home.cern/

歷史

起源與構想

CERN的創立源於二戰後歐洲科學界人才外流和對加強合作的需求。1949年12月9日，法國物理學家路易·德布羅意（Louis de Broglie）在洛桑歐洲文化會議上首次正式提出了建立歐洲實驗室的提議。1950年6月，美國物理學家、諾貝爾獎得主伊西多·拉比（Isidor Rabi）在聯合國教科文組織（UNESCO）佛羅倫斯大會上提出決議，授權UNESCO協助成立區域研究實驗室以促進國際合作。

1951年12月，UNESCO在巴黎召開政府間會議，通過了建立歐洲核研究委員會（Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire）的決議，其縮寫「CERN」由此誕生。1952年2月，11個國家簽署協議成立了臨時委員會。

正式成立

1953年6月，12個創始成員國簽署了《歐洲核研究組織公約》。1954年9月29日，在法國和德國最終批准後，歐洲核研究組織正式成立，臨時委員會解散，但「CERN」這一縮寫得以保留。

1954年5月17日，CERN在瑞士梅蘭（Meyrin）站點破土動工。1955年7月，首任總幹事費利克斯·布洛赫（Felix Bloch）為實驗室奠基。

發展里程碑

• 1957年：CERN首台加速器——同步回旋加速器（SC）投入運行。
• 1959年：質子同步加速器（PS）啟動，至今仍是CERN加速器複合體的核心。
• 1971年：交叉儲存環（ISR）——世界首台強子對撞機開始運行。
• 1973年：Gargamelle氣泡室實驗發現中性流，為電弱理論提供了證據。
• 1976年：超級質子同步加速器（SPS）投入運行。
• 1983年：CERN實驗發現W和Z玻色子——弱相互作用的傳播子。
• 1989年：蒂姆·伯納斯-李（Tim Berners-Lee）在CERN工作期間提出了全球資訊網（WWW）的構想。
• 2008年：大型強子對撞機（LHC）首次啟動。
• 2012年：LHC的ATLAS和CMS實驗宣布發現希格斯玻色子。

使命與目標

CERN的使命是「為歐洲國家在純科學和基礎性質的核與粒子物理研究方面提供合作」。具體包括：

• 進行世界級的基礎物理研究。
• 為研究人員提供世界領先的粒子加速器設施。
• 在環境負責和可持續的方式下推動人類知識邊界的拓展。

其《公約》明確規定：「本組織不得從事任何與軍事需求相關的工作，其實驗和理論工作成果應予公布或以其他方式普遍提供。」

組織結構

CERN由成員國共同管理。

• 理事會（Council）：CERN的最高決策機構，由各成員國派出的兩名官方代表組成。負責制定科學、技術和行政政策，批准預算，並任命總幹事。
• 總幹事（Director-General）：組織的執行長和法人代表。
• 主要諮詢機構：包括科學政策委員會（SPC）和財務委員會（FC）。
• 員工：CERN擁有約2,600名員工，來自全球各地。同時，世界各地約有12,500至17,000名科學家參與其研究項目。

主要設施

CERN運營著一系列粒子加速器設施，構成一個複雜的加速器鏈。

• 大型強子對撞機（LHC）：位於地下100米處、周長27公里的環形隧道中，是世界最大、能量最高的粒子對撞機。LHC擁有四個主要實驗點：ATLAS、CMS、ALICE和LHCb。
• 質子同步加速器（PS）：建於1959年，是CERN加速器鏈的關鍵部分。
• 超級質子同步加速器（SPS）：周長7公里，於1976年投入使用。

主要成就與貢獻

科學發現

• 中性流（1973年）：Gargamelle實驗的發現為電弱統一理論提供了關鍵證據。
• W和Z玻色子（1983年）：由CERN的實驗發現，證實了電弱理論。卡羅·魯比亞（Carlo Rubbia）和西蒙·范德梅爾（Simon van der Meer）因此獲得1984年諾貝爾物理學獎。
• 希格斯玻色子（2012年）：LHC的ATLAS和CMS實驗同時宣布發現了一種質量約為125 GeV的新粒子，其特性與希格斯玻色子一致。

技術創新

• 全球資訊網（WWW）：1989年，蒂姆·伯納斯-李在CERN提出了全球資訊網的構想，並於1990年開發出第一個網頁伺服器和瀏覽器。CERN於1993年將全球資訊網軟體置於公有領域，使其得以在全球普及。
• 多線比例室：喬治·夏帕克（Georges Charpak）在CERN發明了多線比例室，革新了粒子探測技術，並因此獲得1992年諾貝爾物理學獎。

成員國

CERN現有25個成員國。

• 創始成員國（12個）：比利時、丹麥、法國、聯邦德國、希臘、義大利、荷蘭、挪威、瑞典、瑞士、英國和南斯拉夫。南斯拉夫於1961年退出。
• 後續加入的成員國：奧地利（1959）、西班牙（1961-1969，1983重新加入）、葡萄牙（1985）、芬蘭（1991）、波蘭（1991）、捷克斯洛伐克（1992）、匈牙利（1992）、保加利亞（1999）、以色列（2014）、羅馬尼亞（2016）、塞爾維亞（2019）、愛沙尼亞（2024）和斯洛維尼亞（2025）。捷克共和國和斯洛伐克共和國於1993年分別重新加入。