ЦЕРН е европейска организация за ядрени изследвания (съкращението е на френаскяи вариант на името). Организацията се намира в квартала (бивше село) Мерин и е основана през 1954 година. Днес от центъра на Женева до там се стига за двадесетина минути с трамвай. Има 25 членки, сред които и България. В ЦЕРН работят почти 3 хиляди човека, което включва всички – от техниците, до физиците и програмистите. Специално споменавам програмистите, защото от много време ядрена физика работи интензивно с данни, генерирайки десетки петабайти на година.
Основният им инструмент е Големият хадронен ускорител, който представлява кръгов 27-километров тунел на 175 метра под земята. Най-просто казано по него се пускат частици, обикновено протони, които се движат в противоположни посоки и се удрят, при което се образуват други частици. Ядрените физици изследват тези други частици, някой от които са много кратко живеещи, като знаменития бозон на Хигс. При сблъсъците на протоните се образуват множество различни частици и разбира се за науката интерес представляват точно тези, които се образуват рядко. Затова експериментът трябва да върви много дълго време, месеци, дори години, преди да се образуват достатъчно от тях, за да бъдат регистрирано.
Всичко това е опростяване, има много детайли.
Например кръговата форма на ускорителя се дължи на нуждата от изключително високата скорост на протоните, което е еквивалентно на висока енергия при сблъсъка. Тя е необходима, защото някои от продуктите на сблъсъка са масивни и изискват достатъчно енергия за да се образуват. Затова физиците отдава, още преди повече от полови век, са измислили да ускоряват частиците, докато те се движат в кръг. Така постепенно протоните могат да увеличават скоростта си, получавайки засилващ „ритник“ при всяка обиколка.
Но и това не е съвсем прости – оставени сами на себе си протоните биха се движили по права посока, Значи, трябва сила, която да им действа постоянно и да ги кара да завиват, следвайки кръга Тази сила е магнитната – целият 27-километров ускорител е обграден със електромагнити, които се грижат за това. Това решава проблема със завиването, но
за да не се прегряват електромагнитите, се използват свръхпроводящи материали, което налага целият ускорител да се охлажда до около 2 градуса над абсолютната нула. Това означава, че ЦЕРН плаща огромна сметка за ток и работи само през лятото, когато хората използват по-малко електричество за отопление. Сметката им е огромна, както каза водещият на нашата група (ядрен физик от Дагестан, Русия, впрочем, макар и да работи сега другаде).
С други думи, ядрените физици в ЦЕРН правят (с голямо опростяване) един и същ експеримент, който тече непрекъснато и колкото по-дълго въври, толкова по-рядко срещащи се частици могат да бъдат регистрирани. Тази регистрация е борба с „фона“ от всички други частици, които се образуват с по-голяма вероятност и победата се постига, когато регистрацията на редките частици стане статистически значима.
По време на 1.5-часовата екскурзия стана дума за много неща. Например как протоните в двете посоки вървят на пакети, през няколко милисекунди и на разстояние няколко метра и как детекторите работят само когато тези пакети се срещат. Може да си представите колко пакети пътуват във всеки един момент през 27-километровия тунел. Видяхме контролната  стая, която сега е празна, защото големият ускорител е в процес на подобрения и ще остане така още няколко години. Не е изненадващо, че залата приличаше доста за залата, от където се управлява VLT – може би само мониторите на едрените физици бяха повече. Но нека да дойде ELT, ще видим тогава кой има повече монитори...
Отидоха на това посещение както всеки човек може да отиде (и то е безплатно) за да видя как колегите се занимават с популяризация на тяхната наука. Аз самият се занимавам малко с популяризация на астрономията и може да се каже, че това беше продиктувано от професионален интерес. Останах с чудесни впечатления. Прекрасна организация, много визуални инсталации, видеозаписи с физици от тяхната организация, които говорят за работата си, но също и за самите себе си – как са станали физици, например. При това тяхната задача е по-трудна от нашата, защото ние имаме изображения на планети, звезди и галактики, а изображенията в 1дрена физика в повечето случаи са следи от някоя заредена частица – светли линии на тъмен фон или обратното, и дума не може да става да се сравнят с която и да е спирална галактика. И все пак те са свършили чудесна работа, с помощта на прости и разбираеми средстсва.
За ЦЕРН, както и за ЕСО, може да се говорим още много. И при това там също работят български физици. За това може да се научи повече тук:
https://www.youtube.com/watch?v=1F09GwBRSOg
https://www.youtube.com/watch?v=yPqAsqUt0_I
А за организацията и за големия ускорител може да се прочете повече тук:
https://en.wikipedia.org/wiki/CERN#cite_note-acceded-118
https://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider