A
Organizacao Europeia para a Investigacao Nuclear
(em
frances
:
Organisation Europeenne pour la Recherche Nucleaire
), conhecida como
CERN
(antigo acronimo para
Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire
) e o maior
laboratorio
de
fisica de particulas
do mundo, localizado em
Meyrin
, no
cantao
de
Genebra
, na fronteira
Franco
-
Suica
. Criada em 1954
[
1
]
a organizacao tem 23 Estados-membros, incluindo
Portugal
que aderiu em
1986
. Em 2010, contava com um efetivo de aproximadamente 2?400 funcionarios a tempo integral, assim como mais de 11 mil
[
2
]
cientistas
e
engenheiros
(representando 580 universidades e centros de pesquisa e 80 nacionalidades).
Organizacao Europeia
para a Investigacao Nuclear
Organisation Europeenne
pour la Recherche Nucleaire
Organizacao Europeia para a Investigacao Nuclear
|
Logotipo do CERN.
|
|
Tipo
|
Laboratorio
Centro de Pesquisas
|
Fundacao
|
29 de setembro
de
1954
(69?anos)
[
1
]
|
Sede
|
Meyrin
Suica
|
Membros
|
23 estados membros e 8 paises observadores
|
Linguas oficiais
|
frances
e
ingles
|
Filiacao
|
Uniao Europeia
|
Diretor-Geral
|
Fabiola Gianotti
|
Empregados
|
3 000
|
Sitio oficial
|
home.cern
|
As contribuicoes dos Estados-membros do CERN para o ano de 2011 totalizaram 1 130 milhoes de
francos suicos (CHF)
.
[
3
]
Desenvolvido com aproveitamento constante de infraestruturas preexistentes, o CERN possui os equipamentos necessarios para a pesquisa de
fisica a altas energias
pelo que varios
experimentos
tem sido construidos por colaboracoes internacionais.
No local de
Meyrin
, onde se encontra a sede da organizacao, existe um grande centro de informatica, contendo instalacoes de processamento de dados muito poderosas que, a principio, servia para a analise de dados experimentais, mas atualmente, e devido a enormidade de dados recolhidos diariamente pelo
LHC
, e o
Tier 0 da Grelha de calculo LHC (LCG)
, para por esses dados a disposicao dos outros pesquisadores que historicamente tem sido (e continua a ser) um
hub
de
rede de longa distancia
.
Uma das particularidades do CERN e o fato de ser um laboratorio transfronteirico, com instalacoes na Suica e na Franca. Assim como ja havia acontecido durante a extensao do laboratorio em Meyrin, nos anos 1970, onde cerca de 1/3 da sua superficie se expandiu em territorio frances, tambem para a construcao do SPS em 1976 a Franca cedeu o terreno para o
sitio de Prevessin
, no
Pais de Gex
, a fim de albergar as infraestruturas necessarias a esse acelerador.
[
4
]
Posteriormente para o
LEP
, foram edificadas as instalacoes de superficie correspondentes as atuais experiencias do
LHC
[
5
]
de
ALICE
em
St.Genis
,
CMS
em
Cessy
e
LHCb
em
Ferney-Voltaire
, ja que
ATLAS
se encontra na comuna de Meyrin no
cantao de Genebra, Suica
.
Depois da
Segunda Guerra Mundial
, a ciencia fundamental na Europa estava completamente antiquada e assim como o tinham feito as organizacoes internacionais, um grupo de cientistas e politicos visionarios, idealizaram um laboratorio europeu de pesquisa atomica. Um laboratorio deste tipo permitiria, nao so reunir os cientistas europeus dispersos pela Europa, com muitos deles fugitivos e mesmo receosos uns dos outros, como resolver o problema dos custos cada vez maiores na construcao das instalacoes necessarias. A ideia de uma organizacao deste genero foi exposta a
Francois de Rose
por um americano,
Robert Oppenheimer
, cientista que havia sido educado na aura da ciencia europeia e lhe disse, em substancia: "Nao e normal que a Europa dependa dos Estados Unidos ou da URSS para fazer a
pesquisa fundamental
. Ela necessitara de grandes maquinas e voces devem-se unir para as poderem construir."
A ideia tinha sido lancada e hoje sao os americanos que veem a Europa para fazer a pesquisa fundamental. Penso que Oppenheimer tinha previsto isso. Mas acho esta reviravolta de situacao extraordinaria.
[
6
]
A
Sociedade Americana de Fisica
(APS) e o CERN anunciaram em conjunto, em 2014, uma parceria para que todos os artigos e tratados do CERN publicados na colecao revista APS sejam de
acesso livre
. Todos os resultados do CERN, seja em
fisica teorica
e
fisica experimental
, no acelerador LHC, bem como outros programas experimentais, beneficiam desta parceria.
[
7
]
Pierre Auger
,
Raoul Dautry
,
Francois de Rose
e
Lew Kowarski
pela Franca,
Edoardo Amaldi
pela Italia e
Niels Bohr
pela Dinamarca, sao os precursores e grandes obreiros na criacao de um laboratorio deste genero pelo que sao regularmente designado como os
pais fundadores.
[
8
]
Desde 1949, na companhia de
Francis Perrin
, fisico frances e
Francois de Rose
, diplomata, deslocaram-se a varias capitais europeias para ver a reaccao dos responsaveis, que foi pessima, pois cada pais pensava que alocar fundos a uma organizacao iria tirar meios financeiros a pesquisa nacional. O preconceito da
pesquisa nuclear
tambem nao ajudava a saida da
Segunda Guerra Mundial
, e a presenca de
Frederic Joliot-Curie
a frente do
Comissariado da energia atomica francesa
tambem nao ajudava visto ser um membro importante do
partido comunista
. Durante a Conferencia Europeia da Cultura,
Lausana
, em dezembro 1949, e feita a primeira proposta oficial da criacao de um laboratorio desse tipo pela boca do
Nobel
frances
Louis de Broglie
. Em junho de 1950, durante a Quinta Conferencia da UNESCO, em
Florenca
, o Nobel de fisica norte-americano,
Isidor Rabi
, fez inscrever uma resolucao autorizando a organizacao a "assistir e encorajar a criacao de laboratorios regionais para aumentar a cooperacao cientifica internacional". Em dezembro de 1951, e adoptada uma primeira resolucao com vista a criacao de um
Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire
(Conselho Europeu para Pesquisa Nuclear) e, dois meses mais tarde, onze paises assinam um acordo estabelecendo o conselho provisorio. Tinha nascido o acronimo CERN.
Durante a terceira sessao do conselho provisorio,
Genebra
e escolhida como local para a implantacao do futuro laboratorio, escolha depois aprovada num
referendo
organizado no
Cantao de Genebra
, em junho de 1953.
[
9
]
A convencao do Conselho Europeu para a Investigacao Nuclear, definitivamente estabelecido em julho de 1953, foi assinada por doze paises fundadores:
Belgica
,
Dinamarca
,
Franca
,
Grecia
,
Italia
,
Noruega
,
Holanda
,
Republica Federal da Alemanha
,
Reino Unido
,
Suecia
,
Suica
e
Jugoslavia
, mas ja desde 29 de setembro de 1954, depois da rectificacao pela Franca e pela Alemanha, o CERN provisorio e dissolvido e criada e criada a
Organisation Europeenne pour la Recherche Nucleaire
(Organizacao Europeia para a Investigacao Nuclear). No entanto, esta nova organizacao conservou o acronimo do
Conselho
, CERN. Como, por esta altura, a fisica fundamental tinha como principal objectivo a compreensao do interior do atomo, o nucleo atomico, o termo
nuclear
foi empregue, mas pela imagem belicosa desta palavra o CERN passou a chamar-se
Organizacao Europeene pour la Physique des Particules
(Organizacao Europeia para a Fisica de Particulas).
Varias vezes foi o CERN incubadora de grandes avancos tecnicos que se tornaram publicos pelo simples facto da organizacao publicar sempre seus os trabalhos ou descobertas em
dominio publico
, como foi o caso da invencao da
World Wide Web
. Alem disso, certos avancos tecnicos necessarios e exigidos pelas experiencias conduzidas, assim como novas tecnicas desenvolvidas, acabam sempre em dominio publico.
A nivel medico, e atendendo a colaboracao cada vez mais desejada dos servicos hospitalares, foi criado em 2014 um
Escritorio para Aplicacoes Medicas
, mas mesmo antes deste, o CERN e as suas experiencias, detectores e desenvolvimento de
pixeis
, estavam na origem de conferencias sobre fisica e saude,
[
10
]
e no desenvolvimento do
TEP-TC
.
[
11
]
De facto foi em 1970, que se iniciou a primeira colaboracao com um hospital, o
Hospital de Genebra
e a tecnologia emergente da
tomografia por emissao de positroes
(TEP) que hoje esta na base dos
scanners
TEP-IRM
que conjugam a tecnologia de cristais utilizados no
LEP
juntamente com desenvolvimentos proprios ao
LHC
.
[
12
]
World Wide Web
editar
Fora do campo cientifico, o CERN e principalmente conhecido por ter sido o berco da invencao da
World Wide Web
, ou simplesmente
WWW
ou
Web.
[
14
]
Em 1990,
Tim Berners-Lee
que tinha construido o seu primeiro computador na
Universidade de Oxford
, onde se formou em 1976 tornava-se, quatro anos mais tarde, consultor de engenharia de software no CERN e escrevia o seu primeiro programa para armazenamento de informacao ? chamado Enquire e, embora nunca tenha sido publicado, foi a base para o desenvolvimento da Web. Na sua proposta para o projecto em 1989 - e curioso ver o comentario do seu chefe de servico
[
15
]
- sugere a ideia de
hipertexto
que permite as pessoas trabalhar em conjunto, combinando o seu conhecimento atraves uma rede de documentos ligados entre si. Foi esse projecto que ficou conhecido como a World Wide Web. Para a sua realizacao T. Berners-Lee foi ajudado tanto na especificacao da linguagem
HTML
, do
navegador
, assim como na criacao do
servidor web
por
Robert Cailliau
. A Web funcionou primeiro dentro do CERN, e no verao de 1991 foi disponibilizada mundialmente. Em 1994 Berners-Lee criou o
World Wide Web Consortium
, onde assumiu a funcao de director. Membro fundador da Internet Society, o CERN festejou o vigesimo aniversario da sua fundacao durante uma conferencia, no CERN, entre 22 a 24 de abril de 2012.
[
16
]
Ecra tactil capacitativo
editar
A construcao do SPS, na decada de 1970, exigia a utilizacao e centenas de botoes, interruptores e osciloscopios para gerir o
acelerador
. Algo irrealista, dada a complexidade do acelerador. Foi imaginado um sistema composto por: um ecra tactil com nove teclas programaveis, um rato para ser usado como apontador no ecra de controlo e um botao programavel.
[
17
]
Para localizar com precisao os eventos nos filmes das
camara de bolhas
utilizava-se o
track ball
, um mecanismo que pode identificar os movimentos num plano x-y rolando uma bola o que faz mover o apontador no ecra, o
rato
(
portugues europeu
)
ou
mouse
(
portugues brasileiro
)
de hoje.
[
18
]
Aceleradores e experiencias
editar
O CAC,
sigla
em
ingles
de CERN's Acelarators Complex,
Complexo de aceleradores do CERN
, e uma sucessao de
aceleradores
que podem atingir energias cada vez mais altas. Cada acelerador aumenta a velocidade do feixe de particulas antes de o injectar no seguinte. O complexo
[
19
]
tambem inclui o
AD
, e
ISOLDE
e alimenta o projecto
CNGS
-
CERN Neutrinos to Gran Sasso
-
Neutrinos
do CERN para
Gran Sasso
, assim como CTF3 para CLIC Test Facility 3, e onde CLIC corresponde a
Colisionador LInear Compacto
.
[
20
]
Para as suas experiencias o CERN necessita, a partida, de hidrogenio e de chumbo, uma vez que os
protoes
sao produzidos a partir de
atomos
de
hidrogenio
de onde se extraem os
electroes
. Os protoes comecam o seu percurso num acelerador linear, o
LINAC
e sao depois injectados sucessivamente no injector do
sincrotao
a protoes do PS, o
PSB
sigla inglesa de 'PS Booster', no
Super Sincrotao de Protoes (SPS)
antes de chegarem ao
Grande Colisionador de Hadroes (LHC)
.
[
19
]
Os
ioes
de
chumbo
sao produzidos a partir de chumbo vaporizado antes de serem enviados para LINAC 3. Sao em seguida acelerados no
Low Energy Ion Ring (LEIR)
e seguem o mesmo trajecto que os protoes.
O CERN emprega nas suas instalacoes um conjunto de seis
aceleradores
. Cada um tem por finalidade aumentar a energia do
feixe
das particulas recebidas antes de as enviar a experiencias ou para um outro acelerador. Assim, e no caso de entrarem em colisao a a altas velocidades no LHC, as particulas passam do duoplasmatron de 90
keV
, ao RFQ de 750 keV, ao Linac 2 de 50 MeV, ao Sincroton Injector do PS o (PSB) de “PS Booster” de 1,4 GeV, ao Sincrotrao a Protoes (PS) de 25 GeV, ao Super Sincrotao de Protoes (SPS) de 450 GeV e finalmente ao LHC a 3,5 TeV.
[
21
]
[
22
]
- os dois
aceleradores lineares
. O
LINAC 2
que acelera as particulas a 50 MeV para as injectar no Proton Synchrotron Booster (PSB) e o LINAC 3 que fornece
ioes
pesados a 4,2
MeV
para injeccao no
LEAR
.
- o PSB do ingles Proton Synchrotron Booster, ou seja, o 'booster' do PS que aumenta a energia das particulas geradas pelo Linac 2 antes de transferidas a outros aceleradores.
- o
LEIR
do ingles
Low Energy Ion Ring
, e uma modificacao do anterior LEAR, acelera ioes vindos do Linac 3 antes de os enviar para o PS.
- o
PS
do ingles Proton Synchrotron, de 28 GeV - inaugurado em 1959 - e o mais antigo acelerador do CERN ainda em funcionamento e que foi para a ocasiao reconfigurado mais uma vez.
- o
SPS
o Super Sincroton de Protons, um acelerador circular com 2?km de diametro a funcionar desde 1976, tambem tem as suas proprias experiencias com alvos fixos.
- e o
LHC
do ingles Large Hadron Collider (
Grande Colisor de Hadrons
) com os seus 27?km de circunferencia, e uma vez aqui, os protoes circulam durante 20 minutos antes de atingirem a energia e velocidade maximas.
- o
AD
do ingles Antiproton Decelerator (Desacelerador de
antiprotoes
), reduz a velocidade dos
antiprotoes
de cerca de 10% para experiencia com
antimateria
.
- a
ISOLDE
do ingles On-Line Isotope Mass Eparator, e usada para estudar
nucleos
instaveis. Os ioes
radioactivos
sao produzidos pelo impacto de
protoes
a uma energia entre 1,0?1,4 GeV provenientes do PSB. O REX-ISOLDE aumenta o estado das cargas dos ioes provenientes dos alvos de ISOLDE para as acelerar a 3
MeV
.
[
23
]
Experiencias nao LHC
editar
Enquanto a maioria dos esforcos do
CERN
se concentram no
LHC
, continuam a fazer-se
experiencias
com outros
aceleradores
e instalacoes o que ainda constituir uma actividade importante da organizacao.
[
24
]
Trata-se de experiencias com
alvo fixo
, onde um
feixe
de
particulas
e atirado contra um alvo que tanto pode ser um
solido
como um
liquido
ou um
gas
.
Retirados do servico
editar
Aceleradores
que trabalharam com as suas proprias
experiencias
e que foram paradas para renovacao a fim de, com mais energia, servirem de aceleradores a outros.
- O original
LINAC 1
;
- O SynchroCyclotron (SC), um
sincrociclotron
de 600
Mev
que comecou a trabalhar em 1957 e foi fechado em 1991;
- O Intersecting Storage Rings (
ISR
),
Aneis de Armazenagem a Interseccoes,
[
25
]
um antigo acelerador e armazenados de particulas que funcionou entre 1971 a 1984;
- O Large Electron-Positron Collider (
LEP
), o
Grande Colisor de Eletrons e Positrons
que funcionou de 1989 a 2000 e que era a maior maquina do seu genero. Encontrava-se alojada num tunel circular de 27?km de comprimento e que actualmente abriga o Large Hadron Collider (LHC), o Grande Colisor de Eletrons e Positrons;
- O Low Energy Antiproton Ring (
LEAR
) autorizada a sua construcao em 1982 e que juntou as primeiras pecas da
antimateria
em 1995. Foi fechado em 1996 substituido pelo
Antiproton Decelerator
(AD), o Desacelerador de antiprotoes.
Controlo: CCC
editar
O CCC, o Centro de Controlo do CERN - em ingles de
CERN Control Centre
- foi criado para reunir, num so local, todas as salas de controlo dos oito
aceleradores
que conta o
laboratorio
, incluindo a gestao da
criogenia
e das infraestruturas
tecnicas
. O
LHC
nao e uma maquina isolada: ela e alimentada por uma sucessao de aceleradores
interligados
. Os
protoes
serao assim acelerados e formados em
feixes
em quatro maquinas cada vez maiores - dos quais faz parte o
Sincrotrao a Protoes
, o mais antigo acelerador em servico no CERN com mais de 45 anos - antes de serem injectados com uma
energia
de 450
GeV
no anel de 27?km de
circunferencia
do LHC. A este conjunto chama-se o
CAC
- Complexo dos Aceleradores do CERN (ver Indice)
O CCC
[
26
]
tem 39 mesas de controlo onde se podem instalar ate treze operadores, sem contar com inumeros especialistas encarregados de os assistir.
Computacao: LCG
editar
A LCG e a sigla em
ingles
de
LHC Computing Grid
(
Grelha de calculo LHC
) que foi preparada para abarcar com a imensidade de dados que as experiencias do LHC vao fornecer.
A
aquisicao de dados
de cada uma das grandes experiencias do LHC poderiam encher 100 000
DVD de dupla camada
de uma capacidade unitaria de 8,5
GB
por ano. Dezenas de milhares de computadores dispersos pelo mundo serao utilizados no quadro duma rede informatizada descentralizada chamada
GRELHA
. O objetivo disto e permitir que durante os proximos 15 anos, cerca de 7 000 fisicos do mundo inteiro possam participar na analise desses dados.
[
27
]
Exposicoes e visitas
editar
Existem dois locais publicos no CERN para exposicoes.
- O Globo da Ciencia e da Inovacao, doacao da
Suica
depois do fecho da exposicao nacional em 2002, para exposicoes ou eventos ocasionais.
- O museu
Microcosmo
para exposicoes permanentes destinada a explicar a
fisica de particulas
e a historia do CERN.
Alem destas exposicoes, todos os fins de semana se efectuam visitas guiadas, que chegam a terem mais de 25 000 pessoas por ano.
[
28
]
[
29
]
Estados membros
editar
Membros fundadores
editar
Os doze paises fundadores do CERN em 1954 foram:
Todos os membros fundadores estao ate hoje (2008) no CERN, com excepcao da
Iugoslavia
que deixou o grupo de membros em 1961 (e nao existe mais desde 2003).
Membros posteriores
editar
Desde a sua fundacao, o CERN tem aceito, regularmente, novos membros. Todos os novos membros permanecem na organizacao continuamente desde a sua aceitacao, excepto
Espanha
, que, aderindo em 1961, saiu oito anos mais tarde, e entrou novamente em 1983. Os atuais membros do CERN sao:
-
Austria
aderiu em 1959, elevando o numero total de membros para 13. Depois de uma resolucao do ministerio da ciencia austriaco de 9 de maio de 2009, a
Austria
decidiu que vai se retirar do CERN ate o fim de 2010;
-
Iugoslavia
abandonou em 1961 (12 membros);
-
Espanha
aderiu em 1961 (aumentando assim o numero de estados-membros novamente para 13), saiu em 1969 (12 membros), e readeriu em 1983 (13 membros);
-
Portugal
aderiu em 1986 (14.º pais membro);
-
Finlandia
aderiu em 1991;
-
Polonia
aderiu em 1991 (juntamente com a
Finlandia
, elevando o numero de Estados-membros participantes para 16);
-
Hungria
aderiu em 1992 (17 membros);
-
Chequia
aderiu em 1993;
-
Eslovaquia
aderiu em 1993 (juntamente com a
Chequia
, aumentando o numero de membros para 19);
-
Bulgaria
aderiu em 1999 (20 membros);
-
Israel
aderiu em 2014 (21 membros);
-
Romenia
aderiu em 2016 (22 membros);
-
Servia
aderiu em 2018 (23 membros).
Desde a criacao do CERN, e devido as diferentes moedas entao em circulacao na Europa, o orcamento da organizacao foi e continua a ser calculado em
francos suicos (CHF)
.
As contribuicoes dos Estados-Membros do CERN para o ano de 2011 totalizaram 1 130 400 milhoes de CHF, aos quais se vem juntar uma contribuicao especial de 19,6 MCHF da Suica e a Franca. A Romenia contribuiu com 4,2 MCHF como candidata a adesao.
Para 2011 os principais paises financiadores foram:
A contribuicao de Portugal foi de 13 777 150
CHF
, correspondendo a 1,25% do total.
[
3
]
O orcamento completo de 2009: (Valores em Euros segundo a taxa de cambio de 25 de maio de 2009:
1 CHF = 0,659 EUR
)
Estado-membro
|
Contribuicao
|
Mil.
CHF
|
Mil.
EUR
|
Alemanha
|
19,88%
|
218,6
|
144,0
|
Franca
|
15,34%
|
168,7
|
111,2
|
Reino Unido
|
14,70%
|
161,6
|
106,5
|
Italia
|
11,51%
|
126,5
|
83,4
|
Espanha
|
8,52%
|
93,7
|
61,8
|
Paises Baixos
|
4,79%
|
52,7
|
34,7
|
Suica
|
3,01%
|
33,1
|
21,8
|
Polonia
|
2,85%
|
31,4
|
20,7
|
Belgica
|
2,77%
|
30,4
|
20,1
|
Suecia
|
2,76%
|
30,4
|
20,0
|
Noruega
|
2,53%
|
27,8
|
18,3
|
Austria
|
2,24%
|
24,7
|
16,3
|
Grecia
|
1,96%
|
20,5
|
13,5
|
Dinamarca
|
1,76%
|
19,4
|
12,8
|
Finlandia
|
1,55%
|
17,0
|
11,2
|
Chequia
|
1,15%
|
12,7
|
8,4
|
Portugal
|
1,14%
|
12,5
|
8,2
|
Hungria
|
0,78%
|
8,6
|
5,6
|
Eslovaquia
|
0,54%
|
5,9
|
3,9
|
Bulgaria
|
0,22%
|
2,4
|
1,6
|
Estatuto especial
editar
Oito organizacoes internacionais e paises possuem o estatuto especial, quer seja de observador quer como pais associado - porque nao membro da organizacao - como e o caso da:
Existem ainda paises nao membros mas envolvidos em programas tais como:
Africa do Sul
,
Arabia Saudita
,
Argentina
,
Argelia
,
Armenia
,
Australia
,
Azerbaijao
,
Bielorrussia
,
Bolivia
,
Brasil
,
Canada
,
Chile
,
China
,
Colombia
,
Coreia do Sul
,
Croacia
,
Egito
,
Emirados Arabes Unidos
,
Equador
,
Eslovenia
,
Estonia
,
Georgia
,
Irao
,
Irlanda
,
Jordania
,
Lituania
,
Macedonia do Norte
,
Malta
,
Mexico
,
Montenegro
,
Marrocos
,
Nova Zelandia
,
Paquistao
,
Peru
,
Ucrania
e
Vietna
.
E existem paises com os quais o CERN possui algum contato cientifico, tais como:
Catar
,
Cuba
,
Filipinas
,
Gana
,
Irlanda
,
Letonia
,
Libano
,
Madagascar
,
Malasia
,
Mocambique
,
Palestina
,
Ruanda
,
Singapura
,
Sri Lanka
,
Tailandia
,
Taiwan
,
Tunisia
,
Uzbequistao
,
Venezuela
.
Referencias
- ↑
a
b
CERN- Public; Fundation father's
- ↑
CERN Annual Report 2010
- ↑
a
b
Indico CERN
- ↑
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Ligacoes externas
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