국경 없는 세계, CERN

A world without borders, CERN

CERN의 발자취

Footprints of CERN

1957

Synchro Cyclotron(SC)

최초의 가속기

1959

Proton Synchrotron(PS)

1976

Super Proton Synchrotron(SPS)

세계에서 두 번째로 큰 입자가속기

1989

Large Electron Positron Collider(LEP)

전자 양전자 충돌기

2008

Large Hadron Collider(LHC)

대형강입자충돌기

2012

Foundation of Higgs Particle (CMS, ATLAS)

힉스입자의 발견(CMS, ATLAS)

1954년 09월 29일

스위스와 프랑스의 국경지대

CERN은 1949년, 프랑스 물리학자 루이 드 브로이(Louis de Broglie)가

개별 국가의 능력을 뛰어넘는 규모의 연구과제 수행을 위한 범국가적 연구소의 필요성을 제시한 것에서 출발했습니다.

1952년 유럽원자력연구이사회가 발족되면서 CERN(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire)이라는 이름이 탄생했고,

이사회에서 12개 창립국의 승인을 받은 뒤 1954년 9월 29일 유럽핵연구소라는 이름으로 연구소가 탄생했습니다.

이사회는 해체됐지만 CERN이라는 약어는 연구소의 이름으로 계속 남게 됩니다.

1954.09.29.

The border between Switzerland

and France.

CERN started in 1949 when French physicist Louis de Broglie suggested the need for a national research institute to carry out

research projects on a scale beyond the capabilities of individual countries.

The Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire was organized in 1952 and on September 29, 1954,

the European Nuclear Research Institute was established after the approval of the 12 founding countries by the Council.

The council was disbanded with the establishment of the institute,

but the acronym CERN remains in the name of the institute.

“우리는 우리 주변의 모든 것을 구성하고 있는 가장 근간의 구조를 탐구한다.”

집단지성의 올림픽, CERN

CERN은 그 이름처럼 초기에는 핵물리학과 관련된 연구를 진행했지만 다양한 분야에서 과학적 발전을 이루면서 유럽입자물리연구소로 명칭이 변경되었습니다.

CERN은 현재 유럽이라는 지역적 제한을 없애고 유럽 20개 회원국과 비유럽권의 많은 국가가 참여하여 운영되고 있습니다.

오늘날 CERN에서는 우주를 구성하고 있는 많은 입자를 연구하고, 물질과 반물질에 대해 깊게 탐구합니다.

힉스입자를 포함한 여러 기본 입자들의 발견을 주도하고 있으며, 2021년 현재 노벨 물리학상 수상자 8명을 배출한 연구소이기도 합니다.

세계 입자물리학자의 절반에 가까운 전 세계 600여 개 기관이 이용하고, 113여 개 국가에서 매년 만여 명의 연구자가 방문하여 연구를 진행하고 있습니다.

The World of Collective Intelligence, CERN

Today, as CERN eliminates the regional restrictions, it operates with 20 European member states and many non-European countries.

In these days, CERN studies many particles that make up the universe, leading to the various discoveries in world physics research.

more than 600 institutions around the world visit CERN,

and more than 10,000 researchers visit and conduct research every year from 113 countries.

Coming Soon

2012년 07월 04일 CERN

“I think we have it.”

사람들이 가득 모여 앉은 홀에서 힉스입자(Higgs boson)의 발견이 선언되었습니다. 모든 입자에 질량을 부여하는 ‘신의 입자’의 발견이었습니다.

입자물리학에서는 세계를 구성하는 입자와 힘을 통합하려는 다양한 시도가 있어왔습니다.

그 중 대표적인 것이 표준모형으로, 중력, 강력, 약력, 전자기력이라는 네 가지 기본 힘 중에 중력을 제외한 힘들과 입자들을 통합한 이론입니다.

표준모형이 등장한 이후 입자물리학의 실험 결과들은 무리 없이 설명되어 왔고,

2012년, 쿼크와 렙톤의 상호작용을 매개하는 입자들 중 가장 마지막으로 힉스입자가 발견되었습니다.

힉스입자는 표준모형을 구성하는 입자들 중 가장 기본이 되는 입자이자 표준모형을 완성해주는 입자입니다.

이 발견으로 표준모형의 실험적 검증이 완료되어, 표준모형의 기본 입자들이 힉스 매커니즘을 통해 질량을 갖게 되는 이론적인 구조가 완성되었습니다.

2012.07.04. CERN

“I think we have it.”

The discovery of the Higgs boson was declared in a crowded hall. It was the discovery of the “God's Particle,” which gives mass to all particles.

The Higgs particle is the most basic particle among the particles that make up the standard model and

the particle that completes the standard model.

With this discovery, the experimental verification of the standard model was completed,

and the theoretical structure in which the basic particles of the standard model had mass through the Higgs mechanism was completed.

우리 곁의 CERN

CERN의 연구가 기여하는 분야는 입자물리학 분야에만 한정되는 것은 아닙니다.

현재 우리가 쓰고 있는 웹브라우저 개발, 전 세계 컴퓨터를 하나로 묶는 그리드와 같은 컴퓨터과학, 양전자 방출 단층 촬영 같은 암치료를 위한 의학 분야 등에 많은 기여를 하고 있습니다.

KEY Achievement of CERN

The field where CERN's research contributes is not limited to the field of particle physics.

We are contributing a lot to the development of the web browser we are currently using, computer science such as a grid that unites computers around the world,

and medicine for cancer treatment such as positron emission tomography.

1

반물질(Antimatter)의 증명

Antimatter

반물질은 반입자(Antiparticle)로 구성된 물질을 뜻합니다. 보통의 물질을 구성하는 모든 입자에는 그에 상응하는 반입자가 존재하는데, 그 질량은 입자와 같지만 반대의 전하를 띠고 있습니다. 입자에 적용되는 물리 법칙과 반입자에 적용되는 물리 법칙은 거의 같으며 아주 약간의 차이만 있을 뿐입니다. 반입자는 1932년 앤더슨이 반전자를 발견하면서 그 존재가 증명되었고, CERN에서는 1995년 반물질의 일종인 반수소입자를 합성하는 데에 성공했습니다.

2

월드와이드웹(WWW)의 발명

Invention of

World Wide Web(WWW)

오늘날 다방면으로 활용되는 월드와이드웹은 유럽핵입자물리연구소가 여러 국가가 연합한 국제공동연구소라는 점에서 출발했다. 각 연구원들의 연구 자료가 여러 컴퓨터와 네트워크에 분산되어 호환이 되지 않는 문제를 해결하기 위해 흩어져 있는 문서와 자료를 연결하기 위한 공통 언어를 개발하는 것에서 시작해, 1990년 월드와이드웹이 개발되었다.

3

빅데이터의 활용

Application of Bigdata

빅데이터란 저장되지 않았거나 저장되더라도 분석되지 못하고 버리게 되는 방대한 양의 데이터를 의미한다. LHC실험만으로도 매년 90 petabytes 정도의 데이터가 생성된다. 그밖에 작은 실험들에서 매년 25 petabytes 정도의 데이터가 만들어진다. 유럽핵입자물리연구소에서 진행하는 실험에서 생산된 데이터를 연구소 내 연구팀에 공유할 뿐만 아니라 전 세계 여러 국가로 전송할 필요가 생기면서, 이 방대한 양의 데이터를 전송하고 저장하며 분석할 방법이 필요했다. 이를 해결하기 위해 1999년 MONARC 프로젝트를 시작으로 빅데이터 전송과 저장, 분석에 필요한 컴퓨터 클러스터 그리드 방식을 개발하게 되었다.

세계를 설명하는 표준모형과 힉스입자

1967년 미국의 스티븐 와인버그(Steven Weinberg) 박사가 발표한 표준모형은 자연계의 기본입자와 입자 사이에 작용하는 힘인 강력, 약력, 전자기력, 그리고 이 힘에 관여하는 매개입자에 대한 게이지 이론(Gauge Theory)을 기반으로, 세계를 구성하는 다양한 입자와 힘을 하나의 모형으로 통합한 것입니다. 표준모형에 의하면 우주 전체는 12개의 물질 입자와 4개의 힘으로 이루어져 있으며 12개의 입자는 6개의 쿼크와 6개의 렙톤으로 구성되어 있다고 합니다. 쿼크는 양자와 중성자를 구성하고, 렙톤에는 전자와 전자 중성미자 등이 있습니다.

한편, 표준모형에는 자연계에 존재하는 기본적인 힘에 관여하는 입자도 나타나있습니다. 예를 들어 글루온은 양성자와 중성자를 구성하는 쿼크 사이에 강력을 매개하는 입자이고, 광자나 W입자, Z입자, 글루온도 각각 상호작용을 매개하는 매개입자입니다.

[쿼크] 소립자 복합 모델에서의 기본 구성 입자입니다.

[렙톤] 원자핵을 구성하는 양성자나 중성자 등의 입자보다 가벼운 소립자의 총칭입니다.

[글루온] 쿼크에 강한 상호작용을 전달하는 소립자입니다.

Standard model and Higgs particle

that describe the world

The standard model published by Dr. Steven Weinberg of the United States in 1967 is the Gauge Theory for the force,

the weak force, the electromagnetic force, which are the forces acting between the basic particles and the particles in the natural world,

and the mediator particles involved in this force.

Based on, it is the integration of various particles and forces that make up the world into a single model.

According to the standard model, the entire universe is made up of 12 matter particles and 4 forces,

and 12 particles are composed of 6 quarks and 6 leptons.