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Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire
Logotipo do CERN.
Estados-membros Fotografia aérea do CERN.
Tipo	Laboratório Centro de Pesquisas
Fundação	29 de setembro de 1954[1]
Sede	Meyrin Suíça
Membros	20 estados membros e 8 países observadores
Línguas oficiais	Francês e Inglês
Filiação	União Europeia
Diretor-Geral	Fabiola Gianotti
Empregados	3.000
Sítio oficial	home.cern

A Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (em francês: Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire), conhecida como CERN (antigo acrônimo para Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) é o maior laboratório de física de partículas do mundo, localizado em Meyrin, na região em Genebra, na fronteira Franco-Suíça. Criado em 1954^[1] a organização tem 22 Estados-membros e em 2010 tinha um efetivo de aproximadamente 2 400 funcionários em tempo integral assim como mais de 11 mil^[2]cientistas e engenheiros (representando 580 universidades e centros de pesquisa e 80 nacionalidades).

As contribuições dos Estados-Membros do CERN para o ano de 2011 totalizaram 1 130 milhões de francos suíços (CHF).^[3] Desenvolvido com aproveitamento constante das infra-estruturas pré-existentes o CERN possui os equipamentos necessários para a pesquisa de alta energia física pelo que vários experimentos têm sido construídos por colaborações internacionais.

No sítio de Meyrin, onde se encontra a sede da organização, existe um grande centro de informática contendo instalações de processamento de dados muito poderosas que de princípio servia para a análise de dados experimentais, mas atualmente, e devido à enormidade de dados recolhidos diariamente pelo LHC, é o Tier 0 da Grelha de cálculo LHC (LCG), para pôr esses dados à disposição dos outros pesquisadores que historicamente tem sido (e continua a ser) um hub de rede de longa distância.

Uma das particularidades do CERN é o fato de ser um laboratório transfronteiras com instalações na Suíça e na França. Assim como já havia acontecido durante a extensão do laboratório no sítio de Meyrin nos anos 1970 onde cerca de 1/3 da sua superfície se expandiu em território francês, também para a construção do SPS em 1976 a França cedeu o terreno para o sítio de Prevessin, no País de Gex, a fim de albergar as infraestruturas necessárias a esse acelerador^[4]. Posteriormente para o LEP, foram edificadas as instalações de superfície correspondentes às atuais experiências do LHC^[5] de ALICE em St.Genis, CMS em Cessy e LHCb em Ferney-Voltaire, já que ATLAS se encontra na comuna de Meyrin no cantão de Genebra, Suíça. (Map of Cern Sites).

História |

Ver artigo principal: Cronologia do CERN

Origem |

Depois da II Guerra Mundial a ciência fundamental na Europa estava completamente antiquada e assim como o tinham feito as organizações internacionais, um grupo de cientistas e políticos visionários, imaginam um laboratório europeu de pesquisa atómica. Um laboratório deste tipo permitiria não só reunir os cientistas europeus dispersos pela Europa como muitos deles fugitivos e mesmo receosos uns dos outros, como resolver o problema dos custos cada vez maiores na construção das instalações necessárias. A ideia de uma organização deste gênero foi exposta a François de Rose por um americano, Robert Oppenheimer, cientista que havia sido educado na aura da ciência europeia e lhe disse, em substância: "Não seria normal que a Europa dependa dos Estados Unidos ou da URSS para fazer a pesquisa fundamental. Ela necessitará de grandes máquinas e vocês devem unir-se para as poderem construir".

A ideia tinha sido lançada e hoje são os americanos que vêem à Europa para fazer a pesquisa fundamental. Penso que Oppenheimer tinha previsto isso. Mas acho esta reviravolta de situação extraordinária.^[6]

A Sociedade Americana de Física (APS) e o CERN anunciaram em conjunto, em 2014, uma parceria para que todos os artigos e tratados do CERN sejam publicados na coleção revista APS para ser de acesso livre.. Todos os resultados físicos do CERN, seja em física teórica e física experimental, no acelerador LHC, bem como outros programas experimentais, são beneficiados desta parceria^[7].

Fundação |

Vista aérea da sede do CERN na Suíça.

Pierre Auger, Raoul Dautry, François de Rose e Lew Kowarski pela França, Edoardo Amaldi pela Itália e Niels Bohr pela Dinamarca, são os precursores e grandes obreiros na criação de um laboratório deste género pelo que são regularmente designado como os pais fundadores^[8]. Desde 1949 na companhia de Francis Perrin, físico francês e François de Rose, diplomata, deslocaram-se a vários capitais europeias para ver a reacção dos responsáveis que foi péssima, pois cada país pensava que meter fundos numa organização iria tirar meios financeiros à pesquisa nacional. O preconceito da pesquisa nuclear também não ajudava à saída da II Guerra Mundial, e a presença de Frédéric Joliot-Curie à frente do Comissariado da energia atómica francesa também não ajudava visto ser um membro importante do partido comunista. Durante a Conferência Europeia da Cultura, Lausana, em Dezembro 1949 é feita a primeira proposição oficial da criação de um laboratório desse tipo pela boca do Prémio Nobel francês Louis de Broglie. Em Junho de 1950 durante a Quinta Conferência da Unesco, em Florença, o Prémio Nobel de física americano Isidor Rabi faz inscrever uma resolução autorizando a organização a "assistir e encorajar a criação de laboratórios regionais para aumentar a cooperação científica internacional". Em Dezembro de 1951, é adoptada uma primeira resolução com vista na criação de um Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Conselho Europeu para Pesquisa Nuclear) e dois meses mais tarde onze países assinam um acordo estabelecendo o conselho provisório. Tinha nascido o acrónimo CERN.

Convenção |

Durante a terceira seção do conselho provisório é escolhido Genebra como o local para a implantação do futuro laboratório, escolha que foi aprovada depois de um referendum organizado no Cantão de Genebra em Junho de 1953.^[9] A convenção do Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire definitivamente estabelecida em Julho de 1953, vai sendo assinada pelos doze países fundadores que foram: Bélgica, Dinamarca, França, Grécia, Itália, Noruega, Holanda, República Federal da Alemanha, Reino Unido, Suécia, Suíça e Jugoslávia, mas já desde o 29 de Setembro de 1954, depois da rectificação pela França e pela Alemanha, o CERN provisório é dissolvido e criada a Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire mas a Organizção conservou o acrónimo do Conselho, CERN. Como numa determinada altura a pesquisa da física fundamental tinha por principal objectivo a compreensão do interior do átomo, o núcleo atómico, isso explica o termo nuclear empregue, mas pela imagem belicosa desta palavra o CERN chamou-se numa dada altura Organização Européene pour la Physique des Particules.

Invenções |

Várias vezes o CERN foi a incubadora de grandes avanços técnicos que se tornaram públicos pelo simples facto da organização publicar sempre todos os trabalhos ou descobertas que podem assim aparecerem um dia ou outro no domínio público, como foi o da invenção da Web. Além disso certas avanços técnicos necessários e exigidos pelas experiências, e novas técnicas acabam sempre no domínio público, como aliás todas as descobertas feitas no CERN, pois a sua organização a isso a obriga.

A nível médico e atendendo à colaboração cada vez mais desejada dos serviços hospitalares foi criado em 2014 um Escritória para aplicações médicas, mas mesmo antes dele, o CERN e as suas experiências, detectores e desenvolvimento de píxeis, estavam na origem de conferências sobre física e saúde ^[10], e no desenvolvimento do TEP-TC ^[11]. De facto foi em 1970, que se iniciou a primeira colaboração com um hospital, o Hospital de Genebra e a tecnologia emergente da Tomografia por emissão de positrões (TEP) que hoje está na base dos scanners TEP-IRM que conjuga a tecnologia de cristais utilizados no LEP juntamente com desenvolvimentos próprios ao LHC ^[12].

World Wide Web |

Ver artigo principal: História da World Wide Web

Homenagem, em 2004, à criação do WWW^[13]

Fora do campo científico o CERN é principalmente conhecido por ter sido o berço da invenção da World Wide Web, ou simplesmente WWW ou Web^[14]. Corria o ano de 1990, e o que, numa primeira fase, permitia apenas aos cientistas trocar dados, acabou por tornar-se na complexa e essencial Web. Tim Berners-Lee que tinha construído 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 informação – chamava-se Enquire e, embora nunca tenha sido publicada, foi a base para o desenvolvimento da Web. Na sua proposta para o projecto em 1989 - é curioso ver o comentário do seu chefe de serviço^[15] - sugere a ideia de hipertexto que permite às pessoas trabalhar em conjunto, combinando o seu conhecimento através uma rede de documentos ligados entre si. Foi esse projecto que ficou conhecido como a World Wide Web. Para a sua realização T. Berners-Lee foi ajudado tanto na especificação da linguagem HTML, do navegador, assim como na criação do servidor Web por Robert Cailliau. A Web funcionou primeiro dentro do CERN, e no verão de 1991 foi disponibilizada mundialmente. Em 1994 Berners-Lee criou o World Wide Web Consortium, onde actualmente assume a função de director. Mais tarde, e em reconhecimento dos serviços prestados para o desenvolvimento global da Web, foi nomeado cavaleiro pela rainha do Reino Unido. Membro fundador da Internet Society, o CERN festejou o vigésimo aniversário da sua fundação durante uma conferência, no CERN, do 22 ao 24 de Abril 2012^[16]

Écran táctil capacitativo |

Ver artigo principal: Écran táctil capacitativo

Na década de 1970 construía-se o SPS e teria de se utilizar centenas de botões, interruptores e osciloscópios para gerir o acelerador, o que era irrealista devido à complexidade do acelerador. Foi imaginado um sistema composto por: um écran táctil com um nove teclas programáveis, um rato para ser usado como apontador no écran de controlo e um botão programável^[17]. Esse sistema, tal qual, continuou em serviço até à paragem da sala de controlo do SPS mais de 20 anos depois!

Trackball |

Esta seção não cita fontes confiáveis e independentes, o que compromete sua credibilidade (desde maio de 2018). Por favor, adicione referências e insira-as corretamente no texto ou no rodapé. Conteúdo sem fontes poderá ser removido. —Encontre fontes: Google (notícias, livros e acadêmico)

Ver artigo principal: Trackball

Para localizar com precisão os eventos nos filmes das câmara de bolhas utilizava-se o track ball, um mecanismo que pode identificar o movimentos em x-y rolando uma bola o que faz mover o apontador no écran, o rato dos computadores de hoje.

Aceleradores e experiências |

Ver artigos principais: PS, SPS, LEP e LHC

Cadeia de aceleradores do CERN.

Interior do LHC.

O CAC, sigla em inglês de CERN's Acelarators Complex, Complexo de aceleradores do CERN, é uma sucessão de aceleradores que podem atingir cada vez maiores energias. Cada acelerador aumenta a velocidade do feixe de partículas antes de o injectar no seguinte. O complexo^[18] também incluí 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^[19].

Para as suas experiências o CERN necessita, à partida, de hidrogénio e de chumbo, pois que os protões são produzidos a partir de atomos de hidrogénio dos quais se extrai os electrões. Os protões começam o seu percurso num acelerador linear, o LINAC e depois são injectados sucessivamente no injector do sincrotão a protões do PS, o PSB sigla inglesa de 'PS Booster', no Super Síncroton de Prótons (SPS) antes de chegarem ao Grande Colisionador de Hadrões (LHC)^[20]. Os iões de chumbo são produzidos a partir de chumbo vaporizado antes de serem enviados no LINAC 3. Em seguida acelerados no Low Energy Ion Ring (LEIR) e seguem o mesmo trajecto que os protões.

O CERN emprega nas suas instalações um conjunto de 6 aceleradores. Cada um tem por finalidade aumentar a energia do feixe das partículas recebidas antes de as enviar a experiências ou a um outro acelerador. Assim, e no caso de entrarem em colisão à velocidade da luz no LHC, as partículas passam do duoplasmatron de 90 keV, ao RFQ de 750 keV, ao Linac 2 de 50 MeV, ao Síncroton Injector do PS o (PSB) de “PS Booster” de 1,4 GeV, ao Sincrotrão a Protões (PS) de 25 GeV e finalmente ao Super Síncroton de Prótons (SPS) de 450 GeV e finalmente no LHC 3,5 TeV^[21] -^[22]. Em contrapartida no AD, o Desacelerador de Antiprotons, reduz-se a velocidade para estudar 'calmamente' a antimatéria.

• os dois aceleradores lineares. O LINAC 2 que acelera as partículas a 50 MeV para as injectar no Proton Synchrotron Booster (PSB) e o LINAC 3 que fornece iões pesados a 4.2 Mev para injecção no LEAR .


• o PSB do inglês Proton Synchrotron Booster, ou seja o 'booster' do PS que aumenta a energia das partículas geradas pelo Linac 2 antes de transferidas a outros aceleradores.


• o LEIR do inglês Low Energy Ion Ring, é uma modificação do anteror LEAR, acelera as partículas de iões vindos do Linac 3 antes de as enviar ao PS.


• o PS do inglês Proton Synchrotron, de 28 GeV - inaugurado em 1959 - é o mais antigo acelerador do CERN ainda em funcionamento e que foi para a ocasião reconfigurado mais uma vez.


• o SPS o Super Síncroton de Prótons, um acelerador circular com 2 km de diâmetro a funcionar desde 1976, também tem as suas próprias experiências com alvos fixos.


• e o LHC do inglês Large Hadron Collider (Grande Colisor de Hádrons) com os seus 27 km de circunferência, e uma vez aqui, os protões circulam durante 20 minutos antes de atingirem a energia e velocidade máximas.


• o AD do inglês Antiproton Decelerator (Desacelerador de antiprotões), reduz a velocidade dos antiprotões) de cerca de 10% para experiência com antimatéria.


• a ISOLDE do inglês On-Line Isotope Mass Eparator, é usada para estudar núcleos instáveis. Os iões radioactivos são produzidos pelo impacto de protões a uma energia entre 1.0–1.4 GeV provenientes do PSB. O REX-ISOLDE aumenta o estado das cargas dos iões provenientes dos alvos de ISOLDE para as acelerar a 3 MeV^[23].

Complexo dos aceleradores e experiências do CERN.

Experiências não-LHC |

Ver artigo principal: Experiências não-LHC

Enquanto a maioria dos esforços do CERN se concentram no LHC, continuam a fazer-se experiências com outros aceleradores e instalações o que ainda constituir uma actividade importante da organização^[24]. Trata-se de experiências com alvo fixo, onde um feixe de partículas é atirado contra um alvo que tanto pode ser um sólido como um líquido ou um gás.

Retirados do serviço |

Aceleradores que trabalharam com as suas próprias experiências e que foram paradas para renovação a fim de, com mais energia, servirem de aceleradores a outros.

• O original LINAC 1,


• O SynchroCyclotron (SC), um sincrocíclotron de 600 Mev que começou a trabalhar em 1957 e foi fechado em 1991,


• O Intersecting Storage Rings (ISR), Anéis de Armazenagem a Intersecções^[25], um antigo acelerador e armazenados de partículas que funcionou entre 1971 a 1984,


• O Large Electron-Positron Collider (LEP), o Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons que funcionou de 1989 a 2000 e que era a maior máquina do seu género. Encontrava-se alojada num túnel circular de 27 km de comprimento e que actualmente abriga o Large Hadron Collider (LHC) , o Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons,


• O Low Energy Antiproton Ring (LEAR) autorizada a sua construção em 1982 e que juntou as primeiras peças da antimatéria em 1995. Foi fechado em 1996 substituído pelo Antiproton Decelerator (AD), o Desacelerador de antiprotões.

Estrutura |

Controlo: CCC |

Ver artigo principal: Centro de Controlo do CERN

Centro de Controlo do CERN - CCC

O CCC, o Centro de Controlo do CERN - em inglês de CERN Control Centre - foi criado para reunir num só local todas as salas de controlo dos oito aceleradores que conta o laboratório, incluindo a gestão da criogenia e das infraestruturas técnicas. O LHC não é uma máquina isolada : ela é alimentada por uma sucessão de aceleradores interligados. Os protões serão assim acelerados e formados em feixes em quatro máquinas cada vez maiores - dos quais faz parte o Sincrotrão a Protões, o mais antigo acelerador em serviço no CERN com mais de 45 anos - antes de serem injectados com uma energia de 450 GeV no anel de 27 km de circunferência do LHC. A este conjunto chama-se o CAC- Complexo dos Aceleradores do CERN (ver Índice)

O CCC^[26] tem 39 mesas de controlo onde se podem instalar até 13 operadores, sem contar com inúmeros especialistas encarregados de os assistir.

Computação: LCG |

Ver artigo principal: Grelha de cálculo LHC ( LCG - WLCG - EGE - CERN openlab

A LCG é a sigla em inglês de LHC Computing Grid (Grelha de cálculo LHC) que foi preparada para abarcar com a imensidade de dados que as experiências do LHC vão fornecer.

A aquisição de dados de cada uma das grandes experiências do LHC poderiam encher 100 000 DVD de dupla camada de uma capacidade unitária de 8.5 GB por ano. Dezenas de milhares de computadores dispersos pelo mundo serão utilizados no quadro duma rede informatizada descentralizada chamada GRELHA. O objetivo disto é permitir que durante os próximos 15 anos, cerca de 7000 físicos do mundo inteiro possam participar da análise desses dados.^[27]

Exposições e visitas |

O Globo da Ciência e da Inovação do CERN.

Existem dois locais públicos no CERN para exposições.

• O Globo da Ciência e da Inovação, doação da Suíça depois do fecho da exposição nacional em 2002, para exposições ou eventos ocasionais.


• O museu Microcosmo para exposições permanentes destinada a explicar a física de partículas e a história do CERN.

Além destas exposições, todos os fins de semana se efectuam visitas guiadas, que chegam a terem mais de 25.000 pessoas por ano^[28] -^[29].

Estados membros |

Membros fundadores |

Membros do CERN em 2008.

  Membros fundadores

  Membros que aderiram mais tarde ao CERN

Animação mostrando as mudanças nos membros do CERN de 1954 até 1999.

Membros do CERN (em azul) e observadores (em vermelho: Estados Unidos, Israel, Turquia, Japão, Índia e Rússia) em 2008.

Os doze países signatários do CERN em 1954 foram:

• 
   Bélgica
  


• 
   Dinamarca
  


• 
   Alemanha (então Alemanha ocidental)


• 
   França
  


• 
   Grécia
  


• 
   Itália
  


• 
   Noruega
  


• 
   Suécia
  


• 
  Suíça
  


• 
   Países Baixos
  


• 
   Reino Unido
  


• 
  Iugoslávia (posteriormente retirado)

Todos os membros fundadores estão até hoje (2008) no CERN, com excepção da Iugoslávia que deixou o grupo de membros em 1961 (e não existe mais desde 2003).

Membros posteriores |

Desde a sua fundação, o CERN tem aceito, regularmente, novos membros. Todos os novos membros permanecem na organização continuamente desde a sua aceitação, excepto Espanha, que aderiu em 1961, retirou-se oito anos mais tarde, e entrou novamente em 1983. Os atuais membros do CERN são:

• 
   Áustria aderiu em 1959, elevando o número total de membros para 13. Depois de uma resolução do ministério da ciência austríaco de 9 de maio de 2009, a Áustria decidiu que vai se retirar do CERN até o fim de 2010.


• 
  Iugoslávia retirada em 1961 (12 membros)


• 
  Espanha aderiu em 1961 (aumentando assim o número de estados membros para 13 de novo), saiu em 1969 (12 membros), aderiu em 1983 (13 membros)


• 
   Portugal aderiu em 1985 (14.º país membro)


• 
   Finlândia aderiu em 1991


• 
   Polónia aderiu em 1991 (juntamente com a Finlândia, elevando o número de Estados-membros participantes para 16)


• 
   Hungria aderiu em 1992 (17 membros)


• 
   República Checa aderiu em 1993


• 
   Eslováquia aderiu em 1993 (juntamente com República Tcheca aumentando o total para 19 membros)


• 
   Bulgária aderiu em 1999 (20 membros)


• 
   Israel aderiu em 2014 (21 membros)


• 
  Roménia aderiu em 2016 (22 membros)


• 
   Sérvia aderiu em 2018 (23 membros)

Orçamento |

Desde a criação do CERN, e devido às diferentes moedas então em circulação na Europa, o orçamento da organização foi e continua a ser calculado em francos suíços (CHF).

As contribuições dos Estados-Membros do CERN para o ano de 2011 totalizaram 1 130 400 milhões de CHF, aos quais se vêm juntar uma contribuições especiais de 19.6 MCHF dos países hospede, a Suíça e a França. A Roménia contribuiu com 4.2 MCHF como candidata à adesão.

Para 2011 os principais países financiadores foram:

País	Contr. em CHF	Porcentual
Alemanha	213.297.300	19,44%
França	169.139.750	15,41%
Reino Unido	164.558.000	14,99%
Itália	122.771.550	11.19%
Espanha	96.783.850	8.82%

A contribuição de Portugal foi de 13.777.150 CHF, correspondendo a 1,25% do total^[3].

O orçamento completo de 2009:
(Valores em Euros segundo a taxa de câmbio de 25 de maio de 2009 : 1 CHF = 0,659 EUR)

Estado membro	Contribuição	Mil. CHF	Mil. EUR
Alemanha	19,88%	218,6	144,0
França	15,34%	168,7	111,2
Reino Unido	14,70%	161,6	106,5
Itália	11,51%	126,5	83,4
Espanha	8,52%	93,7	61,8
Países Baixos	4,79%	52,7	34,7
Suíça	3,01%	33,1	21,8
Polónia	2,85%	31,4	20,7
Bélgica	2,77%	30,4	20,1
Suécia	2,76%	30,4	20,0
Noruega	2,53%	27,8	18,3
Áustria	2,24%	24,7	16,3
Grécia	1,96%	20,5	13,5
Dinamarca	1,76%	19,4	12,8
Finlândia	1,55%	17,0	11,2
República Checa	1,15%	12,7	8,4
Portugal	1,14%	12,5	8,2
Hungria	0,78%	8,6	5,6
Eslováquia	0,54%	5,9	3,9
Bulgária	0,22%	2,4	1,6

Estatuto especial |

Oito organizações internacionais e países possuem o estatuto especial, quer seja de observador quer como país associado - porque não membro da organização - como é o caso da :

• 
  União Europeia
  


• 
   Índia
  


• 
   Japão
  


• 
   Rússia
  


• 
   Turquia
  


• 
  UNESCO
  


• 
   Estados Unidos
  

Existem ainda países não membros mas envolvidos em programas tais como: África do Sul, Arábia Saudita, Argentina, Argélia, Arménia, Austrália, Azerbaijão, Bielorrússia, Bolívia, Brasil, Canadá, Chile, China, Colômbia, Coreia do Sul, Croácia, Egito, Emirados Árabes Unidos, Equador, Eslovénia, Estónia, Geórgia, Irão, Irlanda, Jordânia, Lituânia, Macedónia do Norte, Malta, México, Montenegro, Marrocos, Nova Zelândia, Paquistão, Peru, Ucrânia e Vietnã.

E existem países com os quais o CERN possui algum contato científico, tais como: Catar, Cuba, Filipinas, Gana, Irlanda, Letónia, Líbano, Madagáscar, Malásia, Moçambique, Palestiniana, Ruanda, Singapura, Sri Lanka, Tailândia, Taipé, Tunísia, Uzbequistão, Venezuela

Ver também |

• 
  Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons (LEP)


• 
  Grande Colisor de Hádrons (LHC)


• 
  Sincrotrão a Protões (PS)


• 
  Super Síncroton de Prótons (SPS)


• 
  Gargamela - detector


• 
  BEBC - detector


• Cronologia da descoberta de partículas


• 
  Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC)


• SLAC

Referências

Ligações externas |

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