CERN, soprannome di Organizzazione europea per la ricerca nucleare, precedentemente (1952-1954) Consiglio europeo per la ricerca nucleare, Organizzazione europea inglese per la ricerca nucleare, organizzazione scientifica internazionale istituita ai fini della ricerca collaborativa sulla fisica delle particelle ad alta energia. Fondata nel 1954, l'organizzazione mantiene la sua sede vicino a Ginevra e opera espressamente per la ricerca di un "puro carattere scientifico e fondamentale". L'articolo 2 della Convenzione del CERN, sottolineando l'atmosfera di libertà in cui è stato istituito il CERN, afferma che "non deve preoccuparsi del lavoro per esigenze militari e i risultati del suo lavoro sperimentale e teorico saranno pubblicati o altrimenti resi generalmente disponibili". Le strutture di ricerca scientifica del CERN - che rappresentano le più grandi macchine al mondo, acceleratori di particelle, dedicate allo studio degli oggetti più piccoli dell'universo, le particelle subatomiche - attirano migliaia di scienziati da tutto il mondo. I risultati della ricerca al CERN, che includono scoperte scientifiche vincitrici del Premio Nobel, comprendono anche innovazioni tecnologiche come il World Wide Web.
L'istituzione del CERN fu almeno in parte uno sforzo per rivendicare i fisici europei che erano immigrati per vari motivi negli Stati Uniti a seguito della seconda guerra mondiale. L'organizzazione provvisoria, creata nel 1952 come Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, era stata proposta nel 1950 dal fisico americano Isidor Isaac Rabi alla quinta Conferenza generale dell'UNESCO. Dopo la ratifica formale della costituzione del gruppo nel 1954, la parola Organizzazione sostituì Conseil nel suo nome, sebbene l'organizzazione continuasse a essere conosciuta con l'acronimo del nome precedente. Alla fine del 20 ° secolo, il CERN contava 20 stati europei, oltre a diversi paesi che mantenevano lo status di "osservatore".
Il CERN ha le strutture più grandi e versatili del suo genere al mondo. Il sito copre oltre 100 ettari (250 acri) in Svizzera e, dal 1965, oltre 450 ettari (1.125 acri) in Francia. L'attivazione nel 1957 del primo acceleratore di particelle del CERN, un sincrociclotrone da 600 megaelettroni volt (MeV), permise ai fisici di osservare (circa 22 anni dopo la previsione di questa attività) il decadimento di un pi-mesone, o pione, in un elettrone e un neutrino. L'evento è stato determinante nello sviluppo della teoria della forza debole.
Il laboratorio del CERN è cresciuto costantemente, attivando l'acceleratore di particelle noto come Proton Synchrotron (PS; 1959), che ha utilizzato la "forte messa a fuoco" dei fasci di particelle per ottenere un'accelerazione di 28 gigaelettron volt (GeV) dei protoni; gli Intersecting Storage Rings (ISR; 1971), un design rivoluzionario che consente collisioni frontali tra due intensi fasci di protoni da 32 GeV per aumentare l'energia effettiva disponibile nell'acceleratore di particelle; e il Super Proton Synchrotron (SPS; 1976), che presentava un anello di circonferenza di 7 km (4,35 miglia) in grado di accelerare i protoni fino a un'energia di picco di 500 GeV. Esperimenti al PS nel 1973 dimostrarono per la prima volta che i neutrini potevano interagire con la materia senza trasformarsi in muoni; questa scoperta storica, nota come "interazione di corrente neutra", ha aperto le porte alla nuova fisica incarnata nella teoria elettrodebole, unendo la forza debole con la forza elettromagnetica più familiare.
Nel 1981 l'SPS fu convertito in un collettore protone-antiprotone basato sull'aggiunta di un anello di accumulatore antiprotoni (AA), che consentiva l'accumulo di antiprotoni in fasci concentrati. L'analisi degli esperimenti di collisione protone-antiprotone con un'energia di 270 GeV per raggio ha portato alla scoperta delle particelle W e Z (portatori della forza debole) nel 1983. Il fisico Carlo Rubbia e l'ingegnere Simon van der Meer del CERN furono premiati nel 1984 Premio Nobel per la fisica in riconoscimento del loro contributo a questa scoperta, che ha fornito una verifica sperimentale della teoria elettrodebole nel modello standard di fisica delle particelle. Nel 1992 Georges Charpak del CERN ricevette il premio Nobel per la fisica in riconoscimento della sua invenzione del 1968 della camera proporzionale multi-filo, un rivelatore di particelle elettronico che rivoluzionò la fisica delle alte energie e ha applicazioni nella fisica medica.
Nel 1989 il CERN ha inaugurato il collider Large Electron-Positron (LEP), con una circonferenza di quasi 27 km (17 miglia), che è stato in grado di accelerare sia gli elettroni che i positroni a 45 GeV per raggio (aumentato a 104 GeV per raggio entro il 2000). LEP ha facilitato misurazioni estremamente precise della particella Z, che ha portato a raffinamenti sostanziali nel modello standard. Il LEP fu chiuso nel 2000, per essere sostituito nella stessa galleria dal Large Hadron Collider (LHC), progettato per far collidere i fasci di protoni con un'energia di quasi 7 teraelettroni volt (TeV) per raggio. L'LHC, che dovrebbe estendere la portata degli esperimenti di fisica ad alta energia a un nuovo plateau energetico e quindi rivelare nuove aree di studio inesplorate, ha iniziato le operazioni di test nel 2008.
La missione fondatrice del CERN, di promuovere la collaborazione tra scienziati di molti paesi diversi, ha richiesto per la sua attuazione la rapida trasmissione e comunicazione di dati sperimentali a siti di tutto il mondo. Negli anni '80 Tim Berners-Lee, uno scienziato informatico inglese del CERN, iniziò a lavorare su un sistema ipertestuale per collegare documenti elettronici e sul protocollo per trasferirli tra computer. Il suo sistema, introdotto al CERN nel 1990, divenne noto come World Wide Web, un mezzo di comunicazione rapida ed efficiente che trasformò non solo la comunità della fisica delle alte energie ma anche il mondo intero.
