CERN, alebo spojme svoje sily a um v prospech celého sveta.

CERN, alebo spojme svoje sily a um v prospech celého sveta.
17.08.2011 22:19 | Články | bedňa
Tento článok píšem len ako fanda tohoto projektu, žiadny atómový fyzik. Projekt uchvátil tisíce ľudí po celom svete hlavne svojim novátorským prístupom slobodného zverejňovania informácií. Pokiaľ sa tu nachádza človek vzdelaný v tejto oblasti, uvítam ďalší článok na odbornej úrovni.

Čo je CERN?

Názov je skratkou z francúzskeho Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, čo znamená Európska rada pre jadrový výskum. Vznikol ako potreba jadrového výskumu pre Európu, kde niesu štáty takej veľkej sily ako je Amerika. Spojením síl vytvorili dostatočne veľký finančný a vedecký potenciál, ktorý dokáže byť konkurencie schopný aj svetovým veľmociam. Keď sa pýtate prečo sa do tohoto výskumu nezapojil celý svet, tak odpoveďou môže byť to, že táto iniciatíva začala vznikať po II svetovej vojne, v dobe studenej vojny, kedy si Američania a Sovieti držali jadrový výskum len pre svoje účeli.

Celé sa to začalo v roku 1949 na konferencií v Lausanne, kde bolo skonštatované, že ani jedna z krajín Európy nemá dostatočný potenciál na jadrový výskum a jedinou možnosť je spojiť svoje sily. Uskutočnilo sa ešte niekoľko stretnutí, ktoré vyvrcholili v roku 1951, keď 11 krajín podpísalo vznik CERNu. Na treťom zasadaní Rady sa vybrala Ženeva, ako miesto pre vytvorenie laboratória. V roku 1954 Belgicko, Dánsko, Francúzsko, Grécko, Holandsko, Juhoslávia, Nemecko, Nórsko, Švajčiarsko, Švédsko, Taliansko, Veľká Británia ratifikujú zakladajúcu listinu CERNu.

V dnešnej dobe je CERN už medzinárodným zoskupením, ktoré spája nadšenie a um ľudí z celého sveta. Výsledky výskumov sú verejne prístupné, čiže pomôcť analyzovať výsledky môže každý.

Začiatky, objavy, ocenenia v skratke.

Hneď od začiatku bol projekt veľmi úspešný, pretože sa "našťastie" rozhodli pre dovtedy netestovaný Alternating Gradient (AG) 30GeV Protón Synchrotron (PS), namiesto predtým navrhovaného Weak Focusing Synchrotron. Tým získali za rovnako vynaložené finančné prostriedky ďaleko vyšší výkon a dostali sa na úroveň Ameriky.

Aby mali vedci do dokončenia stavby Protón Synchrotronu nástroj na testovanie postavili Synchro Cyclotron kde sa im podarilo pozorovať výnimočný rozpad pionu, ktorý prispel k mionovej fyzike. V roku 1959 sa dostaval Proton_Synchrotron kde sa im za pomoci magnetického rohu podarilo selektovať počet skúmaných častíc.

Magnetický roh

Magnetický roh

Ďalším projektom bolo ISR kde úspešne realizovali myšlienku stochastického chladenia, za čo v roku 1984 dostal Simon van der Meer Nobelovu cenu. S pribúdajúcimi skúsenosťami sa zlepšovali pozorovacie techniky a za objav drôtenej driftovej komory dostal Georges_Charpak v roku 1992 nobelovu cenu. Tento objav sa používa vo veľa oboroch, napríklad aj v zdravotníctve. Jeden z prielomových objavov nastal v bublinovej komore Gargamelle s priemerom 2metere a dĺžkou 4,8m, ktorá je naplnená 12kubickými metrami kvapalného freónu (CF3Br). Tu sa im podarilo objaviť neutrálne prúdy, to pretože Boson Z nemá elektrický náboj. (Nemýliť si Higgsovým bozónom)

Fotografia neutrálnych prúdov

Fotografia neutrálnych prúdov

Už v 70 rokoch sa začalo rozmýšľať o stavbe LEP Veľkého Elektrón Pozitrónového urýchľovača, oficiálna výstavba začala v roku 1983.

Časť 27kilometrového tunela LEP

Časť 27kilometrového tunela LEP

Bol to najväčší projekt CERNu s tunelom dlhým 27kilometrov, 100metrov pod zemou. Tento obrovský projekt začali s vierou, že sa im podarí objaviť toľko hľadaný Higgsov boson.

V roku 1980 začne Tim Berners-Lee pracovať na serverovej aplikácií pre zdieľanie dokumentov.
Za spolupráce s Robertom Cailliau v roku 1990 predstavuje protokol HTTP, je to vynález Internetu :) Áno skutočne vznikol v CERNe.
V roku 1983 bol objavený Boson W a Z za čo v roku 1984 dostávajú Carlo Rubbia a Simon van der Meer Nobelovu cenu.
Je to veľmi v skratke, ale dúfam že som zachytil aspoň podstatné veci.
Samozrejme pri tomto výskume vzniklo veľmi veľa vedľajších poznatkov, z ktorých časť spomeniem neskôr.

CERN modernizuje

V roku 1994 sa schvaľuje výstavba najznámejšieho projektu CERNu, LHC, Large Hadron Collider po slovensky Veľký hadrónový urýchľovač. Znovu sa dúfa v objav Higgsovho bozonu a prapodstaty vzniku vesmíru a hmoty ako takej. Dostavaný bol v roku 2008, ako náhrada projektu LEP v tom istom podzemnom tunely jeho súčasťou je 6 detektorov ALICE, ATLAS, LHCb, CMS, TOTEM a LHCf.

Čo nám to všetko prinieslo? Zatiaľ pre mňa zaujímavou vecou je že energia sa dokáže premeniť na hmotu, kde sú časy o zachovaní hmoty :) Pri zrážkach protónov sa tieto "rozbili" na väčšie častice ako protóny, dnes vedci už medzi hmotou a energiou nevidia veľký rozdiel. Zrážky protónov je možné sledovať online. Ďalšou zaujímavosť je výroba a skladovanie antihmoty. Nemýliť si s antikristom, nieje to nič nadprirodzené. Medzi hmotou a antihmotou je rozdiel v opačnom náboji. Pre laické vysvetlenie klasický atóm ma v jadre protóny a v obale elektróny u antihmoty je to "naopak". V skutočnosti má antihmota v jadre antiprotóny a v obale pozitróny. Pri zrážke hmoty s antihmotou sa uvoľní obrovská energia. Zatiaľ sa tento jav nedá nijak využiť v praxi, pretože na výrobu antihmoty je potrebné veľké množstvo energie.
Antiprotón ma tiež opačný náboj ako protón.

S čím žijeme v CERNe dnes

Detektor ATLAS pri výstave, všimnite si toho montéra

Detektor ATLAS pri výstave, všimnite si toho montéra

"Najhorúcejší" je detektor Atlas, online som sledoval legendárnu zrážku protónových zväzkov s celkovou energiou 7Tev, eV je fyzikálna jednotka pre energiu, elektrónvolt. 1Tev = 1 000 000 000 000eV. Číslo to vyzerá byť strašidelné, v skutočnosti je to prsk čiastočiek, ktoré sú okom nepozorovateľné :) Sledovanie prebieha tak, že pozeráš len na tabuľku s číslami, ale čo to dokáže urobiť s vedcami, neviem čo je to za matroš, ale chcem to, viď. foto.

Radosť, keď sa na monitoroch objavilo vytúžené číslo 7 :)

Radosť, keď sa na monitoroch objavilo vytúžené číslo 7 :)

Pár technických parametrov, detektor sa nachádza v jaskyni dlhej 55metrov, širokej 35metrov a vysokej 40metrov. Dĺžka samotného detektora je 46metrov, priemer 25metrov a váha 7000ton.

PS: Stále hľadáme Higgsov bozón :)

Nákres tunela LHC

Nákres tunela LHC - (c) OpenStreetMap contributors, CC-BY-SA

Prečo to všetko ...?

Nájdenie Higgsovho bozónu, zistenie čo je to temná hmota, ktorá tvorí 73 % vesmíru, vysvetlenie prapodstaty hmoty a vzniku vesmíru. Čo nám to môže priniesť? Toľko očakávané prevratné objavy v oblasti "lacných" zdrojov energie. Pretože keď budeme poznať ako fungujú sily v subatomárnych časticiach je tu predpoklad, že budeme vedieť túto energiu raz využiť, krásnym príkladom buď magnetizmus.

Čo nám CERN priniesol ako vedľajší produkt

Tých veci je veľa, pri tak obrovskom projekte sa riešia veci, ktoré ešte nikto pred tým neriešil a samozrejme s tým prichádzajú nápady, ktoré prekonávajú tieto problémy. Príkladom môže byť presnosť stavania tunelov s presnosťou približne centimeter na kilometer a ukladanie 80tonových magnetov, pre ktoré vyvinuli zariadenie na Slovensku. Pôvodným plánom bolo uloženie s presnosťou 0.1mm, podarilo sa 0.007mm.

Linux a CERN

Prečo sa práve na linuxovom portáli zmieňujem o CERNe. Majú veľa spoločného, tvoria ho ľudia z celého sveta a rovnako vydávajú voľne výsledky svojej práce. Neodmysliteľnou súčasťou CERNu pre vývoj je Linux a vydávajú aj svoje vlastné linuxové distro Scientific linux. Vyhľadaním slova Linux na ich stránkach nájdete viac ako 56000 výsledkov.

V CERNe sa vyvíja takzvaný GRID server, ktorý rovnako beží Linuxe a distribuuje svoje výpočty na spriatelené servery, napríklad aj na Slovensku v niektorých fakultách.

Scientific Linux

Slovensko, CERN a financovanie

CERN je v takzvanej "prvej línií" fyziky, to znamená že jeho ciele sú postavené na získavanie najelementárnejších poznatkov z fyziky, ktoré priamo o sebe neprinesú žiadny finančný výsledok a ani to nieje žiadúce. Tak prečo s nadšením prispievajú štáty a dobrovoľníci do tohoto projektu? Vysvetlenie je jednoduché, všetky členské krajiny, ktoré sa podieľajú na financovaní CERNu automaticky získavajú patenty na veci pri tom objavené. Tie už sa používajú v takzvanej "komerčnej fyzike" ako napríklad drôtená driftová komora, ktorá sa využíva v mnohých odvetviach. To nieje všetko, pretože členské krajiny sa podieľajú aj samostatne na výrobe a vývoji častí CERNu pri čom získavajú svoje vlastné patenty.

Slovensko sa podieľalo na návrhu a vybudovaní dvoch dielov detektoru Atlas a ALICE kalorimetra LArC a TILE, pri tom získalo Slovensko patent o ktorom ale neviem nič bližšie. Celkovo Slovensku sa vložené peniaze veľmi dobre zúročili v podobe dodávok pre CERN. Slovensko na počet obyvateľov je lídrom v CERNe, ako najvýznamnejšia osobnosť je viceprezident CERNu, Slovák Prof. RNDr. Branislav Sitár, DrSc. Kto si chce pozrieť prehľad financovania členskými krajinami CERNu pozrite tu

Viceprezident CERNu, Prof. RNDr. Branislav Sitár, DrSc.

Viceprezident CERNu, Prof. RNDr. Branislav Sitár, DrSc.

Záver

Článok končí, ale tento úžasný príbeh nie. Tých ktorých to zaujalo, odporúčam si občas pozrieť stránky projektu, alebo si aj hneď popozerajte obrázky a videá z experimentov. Pokiaľ máte v okolí, človeka s ktorým si o tom môžete pokecať je to fantastické zdielať spoločné objavy :-)

Zaujímavé linky:
1.) Live prenos počítačom spracovanej grafiky
2.) Obrázky z ATLASu
3.) Videá z ATLASu
4.) To nieje fake, ale namaľovaná budova riadiaceho centra ATLASu,
je to úžasné ako to namaľoval jeden človek za pár dní

V Status a Plans si pozrite kedy sa bude niečo online diať, väčšinou na večer,
napríklad zrovna teraz keď píšem tento článok, prebiehajú pokusy.

5.) Obrázky z CERNu
6.) Videá z CERNu
7.) CERN pre deti
8.) Koho by to uchvátilo natoľko, že sa tam chce zamestnať

Ale však vy si už nájde, čo vás zaujíma :)

    • cern 18.08.2011 | 02:41
      Avatar Fridolín Pokorný Fedora 21  Používateľ
      Po dlhsej dobe pekny clanok.

      Inac dva postrehy: "...hneď popozerajte obrázky a videá z experimentov..." A na konci clanku mi hadze chybu:
      Notice: Use of undefined constant SERVER_NAME - assumed 'SERVER_NAME' in /var/www/virtual/linuxos.sk/linuxos.sk/htdocs/modules/Clanok/classes/ClanokShow.class.php on line 142 Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/virtual/linuxos.sk/linuxos.sk/htdocs/modules/Clanok/classes/ClanokShow.class.php on line 142 
      • Re: cern 18.08.2011 | 03:06
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        Dík, nevedel som ako ľudia zareagujú na nie čisto linuxový článok.

        PS: Tú chybu zobrazuje aj mne.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
    • Vdaka 18.08.2011 | 18:01
      Avatar dash Gentoo  Používateľ
      Dakujem za pekny clanok!
    • vyborne 20.08.2011 | 13:55
      Avatar Juro Debian, win XP  Používateľ
      vyborny clanok, autorovi gratulujem

      btw:

      "V roku 1980 začne Tim Berners-Lee pracovať na serverovej aplikácií pre zdieľanie dokumentov.
      Za spolupráce s Robertom Cailliau v roku 1990 predstavuje protokol HTTP, je to vynález Internetu :) Áno skutočne vznikol v CERNe."

      nebol to vynalez internetu! vynasli WEB (sluzba poskytovana cez internet by sa dalo povedat) internet vznikol v amerike z arpanetu
      • Re: vyborne 20.08.2011 | 15:11
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        Pozri si vznik internetu na Wikipédií. Myslím že nieje nijak v rozpore s tým čo som napísal.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
        • Re: vyborne 20.08.2011 | 21:49
          Avatar Juro Debian, win XP  Používateľ
          "Za spolupráce s Robertom Cailliau v roku 1990 predstavuje protokol HTTP, je to vynález Internetu :)"

          sorry ja som tuto vetu pochopil tak ze vynasli internet :)

          je som len chcel poukazat, ze Internet a Web su dve rozne veci
          WEB The World Wide Web is a system of interlinked hypertext documents accessed via the Internet.
          INTERNET The Internet is a global system of interconnected computer networks that use the standard Internet Protocol Suite (TCP/IP) to serve billions of users worldwide.

          internet uz bol vo svete a aj cern bol pripojeny ked Tim Berners-Lee navrhol web jednoduchsi pristup k dokumentomna sieti
    • Dobrý prehľadný článok 22.08.2011 | 20:56
      Avatar dodoedo Fedora Linux  Používateľ
      Pekný a prehľadný a dáva informácie.
      Ď.
      G. Orwell: "Čím více se společnost vzdaluje od pravdy, tím více bude nenávidět ty, kteří ji říkají."
    • chyby 25.09.2011 | 13:24
      Avatar ondrejandrej Kubuntu 11.04  Používateľ
      Článok ujde, ale máš tam strašne veľa chýb, napr. "jadrový výskum len pre svoje účeli". To tu nikto nerobí korekciu?
      • Re: chyby 28.09.2011 | 11:30
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        Nie, väčšina ľudí po dvanástke v práci spraví ešte niečo pre komunitu a ide spať. Môžeš mi chyby poslať na e-mail, ďakujem.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
        • Re: chyby 28.09.2011 | 21:34
          Avatar Milan Dvorský debian,mint kde,android  Administrátor
          suhlasim. prave som z jednej dosiel, zajtra dalsia, pozajtra a popozajtra to bude ako nocna ... holt, v praci 237 hodin za september, vyse 40 hodin cestovanie ... to uz clovek vazne nestiha nic ...
          • Re: chyby 30.09.2011 | 02:05
            Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
            Tak, tak a ešte sa niekto čuduje že zameníme písmenko :) Držím palce aby si to vydržal, ja už idem na sytič :)
            Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
            • Re: chyby 30.09.2011 | 10:47
              Avatar Milan Dvorský debian,mint kde,android  Administrátor
              dikes a ono si na to clovek zvykne, ze zo spanku po nocnej ta po troch hodinach zobudi dcera/manzelka ... ;) atp, atd. ... ale aspon je srandy kopec.
    • pochvala 06.10.2011 | 17:25
      bombastic   Návštevník
      Musím pochváliť fakt výborný článok. Osobne články nehodnotím, avšak toto som musel.
    • pekny clanok 17.10.2011 | 18:50
      cto   Návštevník
      Pekny clanok, privitam aj dalsie :)
      Len male "upresnenie" k vete "Pôvodným plánom bolo uloženie s presnosťou 0.1mm, podarilo sa 0.007mm." Povodna poziadavka cernu bola presnost 0,01mm. Na tejto presnosti zacali pracovat a ked uz bol problem porieseny prisiel mail ze sa sekli a pozaduju presnost len 0,1mm. A ta firma sa vola VVU ZTS Kosice - to len tak pre zaujimavost. Po tejto zakazke dostali aj druhu nakolko bol cern prijemne prekvapeny schopnostami firmi :)
      • Re: pekny clanok 18.10.2011 | 01:47
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        Ďakujem za upresnenie.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
    • attribution 18.11.2011 | 18:33
      *Martin*   Návštevník
      Ahoj

      Super, ze v svojom clanku pouzivas mapu z projektu OpenStreetMap, avsak bez uvedenia spravneho attribution porusujes jej licenciu. Prosim, dopln tam: "(c) OpenStreetMap contributors, CC-BY-SA". Dakujem.
      • Re: attribution 20.11.2011 | 00:25
        didoa   Návštevník
        nasinec sa o taketo drobnosti nestara :)
      • Re: attribution 29.11.2011 | 09:34
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        OK, doplním.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org
    • snimac 12.02.2012 | 16:37
      alf   Návštevník
      Pekny clanok, ale miesto slova snimac by bolo vhodnejsie pouzit slovo "detektor" (detektor castic a nie snimac castic)
      • Re: snimac 01.03.2012 | 11:53
        Avatar bedňa antiX, Devuan, LegacyIce  Administrátor
        OK, zmenené.
        Táto správa neobsahuje vírus, pretože nepoužívam MS Windows. http://kernelultras.org