Este documento descreve a história de 50 anos da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN). Fundada em 1954 por 12 países, atualmente tem 20 estados membros e realiza pesquisas em física de partículas usando aceleradores de partículas e detectores para entender melhor a estrutura da matéria. O projeto mais ambicioso é o Grande Colisor de Hádrons, que entrará em operação em 2007.

1. Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear
50 anos de pesquisa em física
05 Novembre 2003 1

2. CERN
European Organization for Nuclear Research
• Fundada em 1954 por 12 países
• Actualmente: 20 estados membros
• Mais de 7000 utilizadores de todas as partes do
mundo
• ~700 M€ / orçamento anual
1954: Convention establishing the Organization - original signatures 2004: The 20 member states
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3. CERN
European Organization for Nuclear Research
• Fundada em 1954 por 12 países
• Actualmente: 20 estados membros (1986-Portugal)
• Mais de 7000 utilizadores de todas as partes do
mundo
• ~700 M€ / orçamento anual
1954: Convention establishing the Organization - original signatures 2004: The 20 member states
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4. Utilizadores do CERN
Distribuição das nacionalidades dos utilizadores do CERN (1999)
80
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5. Localização do laboratório CERN
CERN 2nd site
acelerador SPS
CERN main site
acelerador LHC
Aeroporto de Genebra
t
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6. Missão : construir aceleradores de partículas
Parque de aceleradores no CERN, um esquema complexo
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7. Missão : construir aceleradores de partículas
O Large Hadron Collider (LHC) será o instrumento
mais poderoso jamais construído para investigar as
propriedades das partículas.
• Quatro gigantescas
cavernas subterrâneas para
alojar enormes detectores
• A mais elevada energia
de todos os aceleradores no
mundo
• Os feixes mais intensos
de partículas a colidir
• Funcionará a uma
temperatura mais baixa
que o espaço envolvente
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8. O LHC: o que irá ser
O LHC entrará em funcionamento em 2007.
Irá certamente alterar a nossa visão do Universo.
ATLAS
CMS
LHCb
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9. Preparando o LHC
27 km de perímetro
100 m abaixo do solo
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10. Construindo a experiência CMS para o LHC
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11. Porquê aceleradores? Para estudar as Partículas
A Física de Partículas estuda a matéria nas suas
dimensões mais pequenas
Aceleradores Microscópios Binóculos Telescópios ópticos e
de ondas de rádio
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12. Métodos da Física de Partículas
1) Concentrar energia em
partículas (aceleradores)
2) Colidir partículas (recriar
as condições após o Big Bang)
3) Identificar as partículas
criadas com Detectores
(pesquisa de novas ideias)
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13. Os constituintes da matéria
Quarks (Gell-Mann) 1964
Protão
Actual tabela periódica dos constituintes fundamentais
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14. Nós não sabemos tudo!
Porquê três famílias?
O LHC permitirá
solucionar todos
Supersimetria?
estes mistérios
não resolvidos
Bosão Higgs?
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15. Pesquisa do bosão Higgs no LHC
No LHC, dois feixes de protões chocarão frente a
frente 800 milhões de vezes por segundo
Só esperamos obter 1 Higgs em
1.000.000.000.000 eventos
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16. CERN, Internet e a WWW
es
m
Go
e
or g
J
r
po
da
ta
on
c
ia
tór
his
a
er
V
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17. Evolução das capacidades de
CPU no CERN em 1998-2010
Estimated CPU Capacity at CERN
5,000
4,500
4,000
3,500
3,000
K SI95
2,500
2,000
1,500 Outras experiências LHC
experiências
1,000
500
0
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
year
Moore’s law
Jan 2000:
3.5K SI95
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18. A GRID: a possível solução para as
necessidades de cálculo do CERN
A GRID, rede de cálculo para o LHC, é um projecto
financiado pela União Europeia. O objectivo é
construir a próxima geração de infrastruturas
de cálculo e análise de dados intensivos.
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19. O programa plural do CERN:
Experiências de alvo fixo
Desacelerador de Anti-protões
CNGS - propriedades dos neutrinos
Estudo de Anti-Hidrogénio
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20. O programa de alvo fixo do
CERN SPS - North Area
Heavy Ion Experiments
A experiência NA48 usa a
linha de feixe K12 do CERN
SPS . Estuda directamente a
NA10 de kaões de CP em sistemas
violação
neutros ou
spectrocarregados. (ver as
propriedades de KS e KL ).
NA49
NA50
Discover of Quark Gluon Plasma
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21. O programa de alvo fixo do
CERN SPS - North Area
COMPASS
COmmon Muon Proton Apparatus
for Structure and Spectroscopy
Os objectivos são o estudo de:
estrutura de spin do nucleão
- polarização do gluão
pesquisa de novas partículas:
Pentaquarks, glueballs...
Bariões de duplo charme
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22. Aplicações médicas da Física de Partículas
PEM – Mamografia de
emissão de positrão
Consórcio português:
HGO
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23. O Modelo Standard
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