stringtranslate.com

Гордон Л. Кейн

Гордон Леон Кейн (родился 19 января 1937 года) — заслуженный профессор университета имени Виктора Вайскопфа в Мичиганском университете и почетный директор Центра теоретической физики Лейнвебера (LCTP), ведущего центра по продвижению теоретической физики. Он был директором LCTP с 2005 по 2011 год и профессором физики Виктора Вайскопфа с 2002 по 2011 год. Он получил премию Лилиенфельда от Американского физического общества в 2012 году и премию Дж. Дж. Сакураи за теоретическую физику элементарных частиц в 2017 году.

Кейн — всемирно признанный научный лидер в области теоретической и феноменологической физики элементарных частиц и теорий физики за пределами Стандартной модели . В последние годы он является лидером в области феноменологии струн . Кейн работает в Мичиганском университете с 1965 года.

Работа

Ранние фундаментальные исследования

В 1982 году Кейн был одним из руководителей международной рабочей группы Snowmass, которая указала на сверхпроводящий суперколлайдер (SSC) как на следующее научное направление в физике элементарных частиц. Кейн предположил, вместе с Джеком Ганионом, в исследованиях Snowmass, что бозоны Хиггса могут быть лучше всего обнаружены на SSC ​​или LHC через редкую моду гамма-гамма-распада (окончательно задокументированную в Nucl. Phys. B 299 (1988) 231, также с Вудкой.). Проект SSC был окончательно остановлен и заменен Большим адронным коллайдером CERN ( LHC ) в Женеве , где это действительно был метод открытия. LHC продолжает исследовать наличие суперсимметрии , ведущей модели-кандидата для новой физики за пределами Стандартной модели.

Примерно в то же время Кейн и Левейль [1] выполнили первый расчет правил Фейнмана для глюино и расчета образования глюино на коллайдерах, что оказалось одним из важнейших способов открытия суперсимметрии на Большом адронном коллайдере.

Гордон Кейн также хорошо известен своей работой с Говардом Хабером , в которой он собрал и объяснил структуру Минимальной Суперсимметричной Стандартной Модели (MSSM) в полном и вычислимом контексте в 1984 году. Их основополагающая статья, опубликованная в 1985 году [2], остается одним из самых важных источников по суперсимметрии и MSSM. Подробный сопутствующий отчет был опубликован в 2002 году. [3]

Кейн внес важный ранний вклад в изучение бозонов Хиггса , включая верхний предел массы бозона Хиггса, [4] последствия электрических дипольных моментов, эксперимент с мюоном g-2, изучение темной материи и ее обнаружение, [5] и раннюю феноменологию супергравитации [6] и теории струн. Совместно с коллегами он указал на потенциальную обратную задачу LHC и решения для ее разрешения. [7]

Недавние примечательные исследования

Более поздняя работа Кейна была посвящена разработке проверяемых моделей, основанных на теории струн, в частности, тех, которые основаны на компактификациях G 2 М-теории, предсказательном подходе, который мог бы объяснить иерархию между слабой шкалой и шкалой Планка. [8] Совместно с коллегами он недавно вновь подчеркнул роль нейтралино темной материи в контексте данных космических лучей, [9] [10], а также важность связи темной материи и LHC - в частности, сосредоточившись на легких глюино и легких нейтралино (предполагаемых суперпартнерах глюона и W-бозона соответственно), которые возникают в моделях, мотивированных супергравитацией и теорией струн. [11] Он утверждал, что эти идеи образуют согласованную структуру с нетепловой космологической историей Вселенной.

Недавно он и его коллеги обобщили результаты компактифицированных теорий струн и, в частности, показали, что скалярные суперпартнеры должны иметь массы порядка десятков ТэВ. Он и его коллеги также предложили мотивированные струнами объяснения основных вопросов теории частиц, включая так называемую проблему «малой иерархии» или «тонкой настройки», и основных связанных вопросов космологии, включая понимание соотношения барионной материи к темной материи во Вселенной.

Научное резюме

Кейн опубликовал более 200 научных статей, с более чем 20 000 цитирований и h-числом 65. Он написал или был соавтором или редактором по меньшей мере 10 книг по физике и имеет 3 влиятельные статьи в Scientific American по физике элементарных частиц. Глава из одной книги была перепечатана в антологии, с другими главами Галилея, Ньютона, Эйнштейна, Хокинга, Максвелла, Гейзенберга, Вайнберга. Две из его последних книг включают «Перспективы суперсимметрии» и «Перспективы физики LHC», обе из которых содержат обширные обзоры этой области.

Кейн был избран членом Американского физического общества, членом Американской ассоциации содействия развитию науки, членом Британского института физики и членом Гуггенхайма. Он работал во многих правительственных консультативных группах, в последнее время в качестве председателя подгруппы теоретической физики в трехлетнем Комитете посетителей Отдела физических и математических наук Национального научного фонда , высшей оценочной группе NSF. Кейн также был членом нескольких национальных комитетов по политике лабораторных программ. Он работал в международных консультативных комитетах более 40 национальных и международных встреч. Он был победителем конкурса эссе Physics Today 1998 года «Физика завтра». Он был лектором Delphasus в Калифорнийском университете в Санта-Крус , почетным приглашенным докладчиком в Калифорнийском университете в Дэвисе , лектором Dozer в Университете Бен-Гуриона , лектором Lewiner в Технионе в Тель-Авиве и докладчиком Американского физического общества в честь столетия. В 2017 году Кейн был награжден престижной премией JJ Sakurai Prize for Theoretical Particle Physics . Премия, считающаяся одной из самых престижных в физике, была присуждена за его работу по теории свойств, реакций и сигнатур бозона Хиггса . [12]

У него есть две популярные книги для любого любознательного читателя: «Сад частиц», посвященная Стандартной модели, и «Суперсимметрия и дальше», посвященная физике за пределами Стандартной модели, включая теорию струн/М. Он также является частым автором Edge.org.

Книги

Ссылки

  1. ^ Кейн, GL; Левейль, JP (1982). «Экспериментальные ограничения на массы глюино и суперсимметричные теории». Physics Letters B. 112 ( 3). Elsevier BV: 227–232. Bibcode :1982PhLB..112..227K. doi :10.1016/0370-2693(82)90968-6. hdl : 2027.42/23982 . ISSN  0370-2693.
  2. ^ Хабер, Х.; Кейн, Г.Л. (1985). «Поиск суперсимметрии: исследование физики за пределами стандартной модели». Physics Reports . 117 (2–4). Elsevier BV: 75–263. Bibcode : 1985PhR...117...75H. doi : 10.1016/0370-1573(85)90051-1. hdl : 2027.42/25825 . ISSN  0370-1573.
  3. ^ Chung, D; Everett, L; Kane, G; King, S; Lykken, J; Wang, L (2005). «Мягкий лагранжиан, нарушающий суперсимметрию: теория и приложения». Physics Reports . 407 (1–3): 1–203. arXiv : hep-ph/0312378 . Bibcode :2005PhR...407....1C. doi :10.1016/j.physrep.2004.08.032. ISSN  0370-1573. S2CID  119344585.
  4. ^ Кейн, ГЛ; Колда, Крис; Уэллс, Джеймс Д. (1993-05-03). «Вычисляемый верхний предел массы самого легкого бозона Хиггса в пертурбативно допустимых суперсимметричных теориях с произвольными секторами Хиггса». Physical Review Letters . 70 (18): 2686–2689. arXiv : hep-ph/9210242 . Bibcode : 1993PhRvL..70.2686K. doi : 10.1103/physrevlett.70.2686. ISSN  0031-9007. PMID  10053627. S2CID  15416281.
  5. ^ Полный список ранних работ см. в публикациях, ссылки на которые приведены выше.
  6. ^ Кейн, GL; Колда, Крис; Рошковски, Лешек; Уэллс, Джеймс Д. (1994-06-01). «Исследование ограниченной минимальной суперсимметрии». Physical Review D. 49 ( 11): 6173–6210. arXiv : hep-ph/9312272 . Bibcode :1994PhRvD..49.6173K. doi :10.1103/physrevd.49.6173. ISSN  0556-2821. PMID  10016942. S2CID  46531720.
  7. ^ Arkani-Hamed, Nima; Kane, Gordon L; Thaler, Jesse; Wang, Lian-Tao (29.08.2006). "Суперсимметрия и обратная задача LHC". Journal of High Energy Physics . 2006 (8): 070. arXiv : hep-ph/0512190 . Bibcode : 2006JHEP...08..070A. doi : 10.1088/1126-6708/2006/08/070. ISSN  1029-8479. S2CID  12990534.
  8. ^ Ачарья, Бобби С.; Бобков, Константин; Кейн, Гордон Л.; Кумар, Пиюш; Шао, Цзин (2007-12-12). "Объяснение электрослабой шкалы и стабилизирующих модулей в теории". Physical Review D. 76 ( 12): 126010. arXiv : hep-th/0701034 . Bibcode : 2007PhRvD..76l6010A. doi : 10.1103/physrevd.76.126010. ISSN  1550-7998. S2CID  4834837.
  9. ^ Кейн, Гордон; Лу, Ран; Уотсон, Скотт (2009). «Спутниковые данные PAMELA как сигнал нетермальной LSP темной материи винного происхождения». Physics Letters B. 681 ( 2): 151–160. arXiv : 0906.4765 . Bibcode : 2009PhLB..681..151K. doi : 10.1016/j.physletb.2009.09.053. ISSN  0370-2693. S2CID  36126528.
  10. ^ Grajek, Phill; Kane, Gordon L.; Phalen, Daniel J.; Pierce, Aaron; Watson, Scott (2009-02-05). "Являются ли позитроны PAMELA избытком алкашей?". Physical Review D. 79 ( 4): 043506. arXiv : 0812.4555 . Bibcode : 2009PhRvD..79d3506G. doi : 10.1103/physrevd.79.043506. ISSN  1550-7998. S2CID  33688144.
  11. ^ Фельдман, Дэниел; Кейн, Гордон; Лу, Ран; Нельсон, Брент Д. (2010). «Темная материя как руководство к легкому глюино на LHC». Physics Letters B. 687 ( 4–5): 363–370. arXiv : 1002.2430 . Bibcode : 2010PhLB..687..363F. doi : 10.1016/j.physletb.2010.03.055. ISSN  0370-2693. S2CID  55584466.
  12. ^ "Профессор физики Гордон Кейн награжден премией Американского физико-математического общества имени Дж. Дж. Сакураи 2017 года за теоретическую физику элементарных частиц". LSA Physics, Мичиганский университет . 28 сентября 2016 г.
  13. ^ Фон Байер, Ганс Кристиан (ноябрь 2000 г.). «Обзор суперсимметрии: скварки, фотино и раскрытие основных законов природы Гордоном Кейном». American Journal of Physics . 68 (11): 1064. doi :10.1119/1.1290254.

Внешние ссылки