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2019年9月7日，瑞士中国学人科技协会、瑞中协会组织留瑞学人参观欧洲核子研究中心(CERN)。来自CERN的研究员任忠良老师首先向我们介绍了CERN的历史。缘起第二次世界大战以后，欧洲国家饱受战争蹂躏，欧洲人才大量流失，欧洲科学丧失了世界水准。为重建欧洲科学，增进欧洲和平，由法国著名物理学家、诺贝尔物理奖获得者、物质波概念之父德布罗意1949年提出并推动、联合国教科文组织主导成立了CERN 的前身—欧洲原子核研究委员会（Commission Européen pour Recherche Nucléaire ）。欧洲核子研究中心实验室于1954年在瑞士日内瓦正式成立并以CERN命名，是目前世界上最大的前沿粒子物理研究中心，也是万维网(WorldWideWeb, WWW)、触屏技术等的发源地。2010年CERN修改了中心章程并正式国际化，目前CERN共有包括非欧洲国家在内的23个成员国以及多个准成员国和观察员国，中心年度经费11亿瑞士法郎，同时也和世界上多个国家保持着双边交流与合作。
在了解了CERN有关背景后，我们开始了实地考察。第一个参观的地点是反物质工厂。科学家在进行理论推导时于1920年代预言了反物质的存在，比如带正电荷的电子和带负电荷的质子。1930年代人类在宇宙线中发现了第一个反物质粒子—正电子。直到今天人类对反物质的特性还未完全了解。自然界存在四种力—分别是万有引力、电磁力、强核力及弱核力，基于强核力的作用，物质和反物质粒子总是成对产生并成对湮灭变成光，起初人类认为物质和反物质是完全镜像对称的。但现代粒子物理学研究的确发现，基于弱核力的作用物质和反物质粒子在其衰变过程中的确存在微小的差异—CP破坏或者电荷宇程不守恒。粒子物理学家认为这一现象或许可以帮助人类了解为什么我们所处的宇宙是由物质主导的。CERN反物质工厂在实验室里利用粒子加速器制造反氢原子并对其特性进行基础物理研究。主要有两个研究目标：一是生成正电子和反质子并大量合成反氢原子，精密测量其物理性质（反氢原子光谱，质量，…）并与氢原子特性对比；二是研究反物质的万有引力效应。17世纪英国物理学家牛顿曾经观察到苹果从树上掉落并进而发展了万有引力理论，理论上基于反物质粒子的负质量概念，物理学家相信反物质粒子在地球引力作用下应该不会往地上掉落而是往天上飞，需要实验研究加以验证。任老师带领我们参观了CERN反物质工厂的主要设备—周长为182米的反质子减速器和新近建成的周长为31米的超低能量反质子减速器以及多个反物质实验。工厂看似凌乱，但是整个实验的计划和实施都非常井然有序。同时，在工厂工作的研究人员的健康被很好的保护：虽然厚厚的水泥墙已经阻隔了绝大部分的辐射，实验场地处处有辐射剂量监测仪器，当辐射剂量超过限值时会发出警报，而长期在此工作的每位研究人员必须佩戴一个检测累计辐射量的剂量笔，一旦检测到的累计辐射剂量达到法定的上限，该研究人员将会被停止从事有辐射的工作一段时间。以此最大限度地保证研究人员的安全。对参观人员来说，其安全是绝对可以保证的。
第二个参观的地点是CERN的数据中心。由北京大学钱思进教授带领我们参观。钱教授告诉我们，CERN目前存储着约200PB(2*10^8GB)的海量数据，如果全部用DVD光盘来存储，这些光盘叠起来有8倍的勃朗峰那么高。所以，CERN对计算机和贮存设备的需求非常大。目前数据中心有超过10万台计算机处理器，但这也仅仅只能处理很少的一部分数据。其余大部分数据有赖分布于世界各地的其他一百多万台计算机处理。这就是目前世界上最大的、连接全球170个计算中心的大强子对撞机计算网格系统。另外，在数据中心还诞生了一项伟大的发明：为了促进全球粒子物理学家间的交流，在CERN工作的科学家Tim Berners-Lee于1989年发明了万维网(WWW)。1994年欧洲核子中心正式宣布放弃万维网专利，将其免费分享给全世界所有人，无疑为人类信息的传递做出了巨大贡献。
三个小时的参观很快就结束了，最后同学们和两位老师合影，衷心感谢老师们的耐心讲解，希望下次再会！
文：苏黎世学联陈佳玉
图：伯尔尼学联孙庆楠、包梦静