CERN如何工作

自1950年代以来，CERN就一直存在。回想一下，结束时第二次世界大战，欧洲是一团糟，科学界很混乱。美国的科学家（包括从欧洲摘下的许多人）领导着物理学。1949年，法国量子物理学家路易斯·德·布罗格利（Louis de Broglie）提出，欧洲试图通过创建跨国原子物理实验室来重新夺回其科学荣耀。

几年后，Cern在日内瓦以外出生和建造。12个创始国家包括比利时，丹麦，法国，西德，希腊，意大利，荷兰，挪威，瑞典，瑞士，瑞士，英国和南斯拉夫。截至2014年1月，包括以色列，波兰和芬兰在内的21个国家是CERN成员，每个国家都在决策机构Cern Council上有两个景点，但对此类决策进行了一次投票。CERN总干事Rolf Heuer于2014年实质上是领导者。

美国不是成员，而是观察者状态也就是说，可以参加会议并获取信息但不能对CERN事务进行投票的人[来源：库恩]。（谈到美国，它为建造几个LHC组件贡献了5.31亿美元。）

CERN的工作是找出宇宙的运作方式。没什么大不了的，对吧？科学家认为完成这项巨大任务的最佳方法是建造巨型机器将亚原子粒子互相倾斜。希望这些所谓的原子粉碎机能使研究人员能够瞥见宇宙进入之后的时代。因此，CERN于1957年开始建造其第一个加速器，即Synchrocyclotron，该同步球坠毁并粉碎了33年的服务。Cern现在在一个跨越瑞士和法国边界的建筑综合体中经营几个加速器和一个减速器。实验的成本分布在成员国[来源：Exploratorium，，，，库恩]。

到2014年，有2,400名全职员工和1,500名兼职人员在CERN工作，而600多家机构和大学被允许使用其设施开始揭露各种奥秘，例如反物质，黑洞以及发生在大爆炸。此外，来自113个国家 /地区的10,000名科学家（星球上所有粒子物理学家的一半）每年都在研究中进行研究。这也不只是科学家。人们从事各种工作，包括工程师，实验物理学家甚至会计师。来自成员国的科学家首先要处于某个位置，尽管总是考虑了其他国家的高级科学家[来源：Exploratorium，，，，库恩]。

您是否想像我们一样糟糕地按下这些按钮？

©Denis Balibouse/Reuters/Corbis

Cern的核心是世界上最大，最强大的粒子加速器，这是一种原子粉碎机，称为大型强子对撞机（LHC）。（这是如此之大，以至于自己的文章。）LHC由超导磁体的17英里（27公里）环和一系列加速器制成，它们像子弹一样通过枪，像子弹一样通过设备射击高能颗粒。对撞机位于地面以下328英尺（100米），沿一个方向爆炸一束质子，而另一个梁则朝相反的方向行驶。

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使用您想要的任何感叹号。在最高速度下，颗粒以99.9999991％的光速粉碎到每个粒子[来源：库恩]。每次质子彼此粉碎时，都会产生其他颗粒的复杂喷雾。这些颗粒中的许多颗粒持续不到一秒钟，但留下了科学家可以遵循的亚原子面包屑。为了遵循这一路，科学家依靠两个高度复杂的探测器，使他们能够看到我们宇宙的基本构建块。

这些探测器之一是地图集。该机器长约148英尺（45米），高82英尺（25米），帮助找到了Higgs Boson。阿特拉斯（Atlas）大于巴黎圣母院（Notre Dame）（大教堂，而不是大学），重量与埃菲尔铁塔（Eiffel Tower）（巴黎，而不是拉斯维加斯）的重量一样多。CERN科学家使用Atlas和其他检测器（Alice，CMS，LHCB，LHCF）研究您仅在科幻书籍，例如是否存在其他维度；宇宙中可能是什么类型的统一力量；如果有证据表明暗物质。只有两个探测器，Atlas和CMS，专门用于解决Higgs Boson的谜团。LHC的所有实验都是独特的，并由全球科学家团队进行[资料来源：地图集，，，，库恩]。

将颗粒粉碎在一起几乎是光速是一回事。解释这些碰撞的数据是另一种。LHC中的颗粒每秒碰撞近6亿次[来源：Sakai]。从这些崩溃中传出的信息可以告诉我们有关原子的内部运作和将原子固定在一起的力量的数量，但是我们当然无法记录探测器的所有信息。例如，如果Cern做到了，则Atlas可以每秒填充100,000 CD。取而代之的是，与其他检测器一样，地图集只能记录一个“ smidgen”信息，大约足以在每分钟上放置27 cds [来源：地图集]。

尽管该数字只是可用信息的一部分，但仍然是压倒性的。探测器将发现的东西转移到CERN数据中心，技术人员和研究人员使用计算机来数字地重建每个碰撞。在重建过程中，科学家将颗粒如何对测试进行的理论提出了理论。他们将计算机模拟的冲突与实际冲突进行了比较。两者之间的差异可能意味着新科学，这是无法解释的[来源：Sakai]。

每天，数据中心都会处理一个信息。将223,000 dvds保存在PByte中的所有信息[来源：麦肯纳]。为了使事情变得更加困难，科学家每年要经过30 pb，这使得新科学难以找到[来源：：库恩，，，，麦肯纳]。

鉴于那些惊人的数字，CERN的数据中心本身就无法全部处理此类数字。取而代之的是，科学家依靠地球上最大的计算网络，全球LHC计算网格，这是40个国家 /地区的170个计算机中心的关联。该网格被吹捧为“有史以来为科学构建的最复杂的数据制作和分析系统”。它每天运行超过200万个工作，每秒可以从其服务器中传输10千兆的数据。没有网格，希格斯玻色子可能已经未被发现了[来源：WLCG]。

至于爱因斯坦，如果他知道Cern发生的事情，他将在坟墓里摇摆 - 也就是说，如果他的朋友们在1955年没有在特拉华河上散布灰烬。