歐洲核子研究組織

歐洲核子研究組織的總部，位於瑞士日內瓦近郊的梅漢（Meyrin）地區。它的主要功能，是為高能物理學研究的需要，提供粒子加速器和其它基礎設施，以進行許多國際合作的實驗。同時也設立了資料處理能力很強的大型電腦中心，協助實驗數據的分析，供其他地方的研究員使用，形成了一個龐大的網路中樞。

歐洲核子研究組織已經聘用大約三千名的全職員工。並有來自80個國籍的大約6500位科學家和工程師，代表500餘所大學機構，在CERN進行試驗。這大約佔了世界上的粒子物理學圈子的一半。

粒子物理學博物館歡迎公眾會員在辦公時間參觀，在某些時段可以參觀他們實際的工作，並有多種語言的翻譯。

2024年11月底，歐洲核子研究中心將停止與大約500名與俄羅斯有關聯的科學家合作。 ^[9] 

縮略詞CERN在法語裏原本代表歐洲核子研究理事會（Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire），是一個1952年由11個歐洲政府建立的，臨時為實驗室設定的理事會。在臨時理事會被解散後，新的實驗室在1954年被改名為歐洲核子研究組織（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire），這個縮略詞仍然被保留著。根據前任CERN的董事－科瓦爾斯基（Lew Kowarski），如果以新名字所定的縮略詞OERN會顯得十分突兀。而沃納·海森堡認為“雖然名字是這樣，但縮略詞仍然可以是CERN。”

歐洲核子研究組織所舉行的實驗在粒子物理學中的重要成就。這是其中幾項：

● 在1973年，Gargamelle氣泡室發現了中性流。

● 在1983年，UA1和UA2發現了W 及 Z 玻色子。

● 意大利魯比亞（Carlo Rubbia）和荷蘭範德米爾（Simon van der Meer）獲得1984年的諾貝爾物理學獎。

● 夏帕克（Georges Charpak）獲得1992年的諾貝爾物理學獎。

● 2011年9月23日，參與實驗的瑞士伯爾尼大學的物理學家伊雷蒂塔託等人聲稱：一種稱為中微子的亞原子移動的速度比光速快了60納秒，若該研究成果獲得科學界的確定，將改寫愛因斯坦在1905年發表的狹義相對論中提出的“光速為宇宙中最快速度”的理論，但在CERN於2012年2月23日所發佈的報告中指出這一結果有誤差，而誤差源於為GPS同步提供時間戳的振盪器步進過快和用於將GPS信號輸出到原子鐘的光纜沒有正確連接；後來在研究團隊內的不信任投票通過（團隊內有超過30個重要成員投了不信任票）後伊雷蒂塔託等人也為此引咎辭職。

●2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣佈，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標準差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標準差）。2013年3月14日，其發佈新聞稿表示，於12年7月4日探測到的新粒子是希格斯玻色子。

2020年2月19日，歐洲核子研究中心發佈公報稱，該中心的研究團隊首次成功對反氫原子能量結構中的某些量子效應展開測量，測量結果與“正常”氫效應的理論預測相符，為今後更精確地測量這類量子效應和其他基本量鋪平了道路。 ^[1] 

2022年11月，歐洲核子研究中心在大型強子對撞機（LHC）上開展的測試中，鉛原子核被加速併發生了核子—核子碰撞，對撞能量創下5.36太電子伏特紀錄。 ^[3] 

2023年4月1日，據歐洲核子研究中心官網報道，該機構反物質工廠的科研團隊結合銫和反銫原子振盪並取平均值，對秒進行了迄今最精確的測量並定義為——銫13原子振盪8846157280次為1秒，按照新定義，一天將達24小時56分24秒。 ^[4] 

2023年7月22日，歐洲核子研究中心（CERN）超環面儀器實驗（ATLAS）合作組報告了迄今最精確希格斯玻色子質量：125.11吉電子伏特 ^[7]  。

2024年3月25日，歐洲核子研究中心（CERN）官網報道，該機構大型強子對撞機（LHC）上的緊湊繆子線圈（CMS）國際合作組宣佈，他們利用CMS軌跡探測器出色的追蹤能力，首次觀察到質子對撞中兩個光子“變身”為兩個陶子（τ） ^[10]  。

它還是世界上第一個網站，第一個網絡服務器，第一個瀏覽器的誕生地。

歐洲核子研究組織有一個由六個加速器和一個減速器所組成的網路正在運作。每一台機器在粒子束進行實驗或被送往更強的加速器前都為粒子提高能量。正在運作的機器如下：

●兩個直線加速器，提供低能量的粒子，來注入質子同步加速器。一個為了質子，另外一個是為了重離子。他們被稱為Linac2和Linac3。

●質子同步加速器

●28 GeV質子同步加速器，建於1959年，為其他更強的超級質子同步加速器（SPS）提供粒子束。

●超級質子同步加速器，直徑兩公里的環形加速器，於1976年開始運作，能量輸出由300 GeV至450 GeV不等。它常被用來作質子－反質子對撞器，併為高能量電子及正電子加速。這些粒子最終被注入大型電子－正電子對撞器（LEP）。2007年或以後，它將為大型強子對撞器（LHC）注入中子及重離子。

●上線同位素質量分離器（ISOLDE），用來研究不穩定的核子。粒子是由質子同步加速器所提供。它建於1967年，在1974年及1992年升級。

●反質子減速器，研究反質子在低速（約十分之一光速）時的物理特性。同時與正子合成反氫來進行反物質特性的研究。

大型強子對撞器（LHC）將會在2008年5月投入運作。它被隱藏於直徑27公里的環形隧道中。隧道的前度主人就是大型電子－正電子對撞器（LEP），它已經在2000年11月停機。

這條隧道位於地下100米，在日內瓦機場和附近的朱拉山之間。五個實驗對撞機（分別是緊湊渺子線圈－CMS,大型強子對撞器超環面儀器－ATLAS,LHCb,TOTEM and ALICE）正在建造當中，預計於2007年開始運作。這五個對撞偵測器分別在加速器上不同的地點和運用不同的技術來進行研究以及相互驗證的工作。建設這些實驗設施需要非凡工程計劃。例如：為降下CMS實驗偵測器的組件到地下洞穴中，一台特別的起重機將必須從比利時租來使用。這台機器能夠舉起幾乎2000噸組件。因為建築上的需要，大約5000塊磁鐵在2005年3月7日格林維志時間13:00被下放在一個特別的軸上。

這個加速器將產生大量的電腦資料，將是遠遠超過單一研究機構所能夠負擔的。因此CERN將以串流方式發送到世界上的各個合作實驗室作分散處理。在2005年4月，研究人員成功地試驗以每秒600MB的傳輸速度發送到世界七個不同地點。然而科學家必須在2007年開始分析大型強子對撞器的所有資料之前，達成三倍於此的傳輸速度要求。

● Linac1

● 600 MeV 同步迴旋加速器 （1957-1991）

● 交叉碰撞儲存環（ISR）（1971-1984）

● 大型電子－正電子對撞器（LEP）（1989-2000）

● 低能反質子環（LEAR）（1982-1996）

小型的加速器坐落於梅漢實驗地點（又名西區），沿著法國邊境的瑞士境內。到了1965年，已經擴展到邊境的另一邊。在與瑞士接壤的法國地方，是沒有清晰的界限，只有一些標誌石頭。那裏有六個入口通往梅漢實驗地點：

A，瑞士境內，在上下班時段對所有CERN人員開放

B，瑞士境內，每天都對所有CERN人員開放

C，瑞士境內，在上下班時段對所有CERN人員開放

D，瑞士境內，在上下班時段只作貨運用途

E，法國境內，在上下班時段對所有居留法國的CERN人員開放，由海關管理

法國的隧道入口。只是對進出法國的器材運輸開放，並需要領有通行證。在組織的條約下，這些貨運是免税的。通道是由海關管理。

超級質子同步加速器及大型強子對撞器的隧道幾乎完全位於主實驗地點之外的地下，差不多完全埋沒於在法國農田之下並不留痕跡。然而他們在某些地點地面站，或與實驗有關的大樓，保持對撞器運作的設施，譬如低温冷卻工廠和通道井。實驗室則位於這些站點下面，與隧道的深度一樣。

雖然某些低温冷卻設施及進出區域在瑞士，但當中三個實驗地區在法國境內，而ATLAS則在瑞士。最大的實驗地區就是北區－法國安省Gex區的Prévessin，是超級質子同步加速器的非對撞器實驗的目標站。其他實驗地區則是為了UA1、UA2、大型強子對撞器的實驗。

除了這些實驗地點，還有其他實驗地點擁有正式名稱或編號。例如：NA32是在北區Prévessin的實驗地點，尋找含有粲夸克的粒子。WA22是在西區梅漢的實驗地點，利用大型歐洲氣泡室BEBC檢驗微中子的互作用。UA1、UA2則代表地下區域的實驗，那就是在超級質子同步加速器中進行。

萬維網（www）是歐洲核子研究組織的詢問計劃（ENQUIRE）的產物，是由蒂姆·伯納斯-李在1989年發起的。根據超文本的概念，計劃目的是為了研究人員更好地分享資訊。第一個網站建於1991年。1993年4月30日，歐洲核子研究組織宣佈開放萬維網給所有人使用。由蒂姆·伯納斯-李所製作的第一個網頁仍然被保存起來。

近期，歐洲核子研究組織成立了網格計算的發展中心，主持歐洲科學網格計劃（EGEE）、大型強子對撞器網格計算計劃和CERN網際網路交換點（CⅨP）－兩個瑞士網際網路交換點的其中一個。

歐洲核子研究組織的始創成員國：

比利時，丹麥，德國（包括前西德），法國，希臘，意大利，挪威，瑞典，瑞士，荷蘭，英國，南斯拉夫。

後來，

奧地利在1959年加入。

南斯拉夫在1961年離開。

西班牙在1961年加入，在1969年離開，在1983年重新加入。

葡萄牙在1985年加入。

芬蘭和波蘭1991年加入。

匈牙利在1992年加入。

捷克斯洛伐克在1992年加入（解體後捷克和斯洛伐克分別在1993年重新加入）。

保加利亞在1999年加入。

以色列在2014年加入。

羅馬尼亞在2016年加入。

塞爾維亞在2019年加入。 ^[6] 

2022年7月5日，歐洲核子研究中心宣佈，該機構的大型強子對撞機（LHC）上的底夸克探測器（LHCb）合作組發現了新的奇特粒子結構，包括一種首次發現的五夸克態粒子和有史以來觀察到的第一對四夸克態粒子。據歐洲核子研究中心發佈的公報介紹，夸克是一種基本粒子，是構成物質的基本單元。已知夸克有6種，分別稱為上、下、奇、粲、頂和底夸克。 ^[2] 

2023年3月，CERN所屬的“前向搜索實驗”（FASER）首次探測到LHC產生的中微子，有望加深科學家對中微子的理解，揭示行進較長距離與地球發生碰撞的宇宙中微子。5月，歐洲核子研究中心（CERN）的超環面儀器實驗（ATLAS）和緊湊繆子線圈實驗（CMS）實驗團隊攜手發佈報告稱，他們找到了希格斯玻色子衰變為Z玻色子和光子的首個證據，這種衰變有望提供間接證據，證明存在超出粒子物理學標準模型預測的新粒子。7月，科學家利用LHC發現了一種被稱為“奇異的五夸克”的新粒子，有助於研究更復雜的衰變，揭示夸克在粒子內部的結合情況。同月，ATLAS合作組報告了迄今最精確希格斯玻色子質量：125.11吉電子伏特，新結果達到了前所未有的0.09%的精度；ATLAS合作組還使用弱力的電中性載體——Z玻色子，以創紀錄的精度（不確定度低於1%）確定了強力的強度。9月，CERN報告了對反氫原子自由下落的首個直接觀測結果，有助於解決宇宙形成初期反物質比重之謎。 ^{[5]  [8]}