Стюарт Джей Фридман (13 января 1944 — 10 ноября 2012) — американский физик, известный своим экспериментом по проверке неравенства Белла, предложенного ему Джоном Клаузером в Калифорнийском университете в Беркли , а также своим вкладом в ядерную физику и физику элементарных частиц, в частности физику слабого взаимодействия . Он был выпускником Беркли , получив степень бакалавра наук в 1965 году и докторскую степень по физике в 1972 году под руководством Юджина Комминса . Во время обучения в Беркли он работал с аспирантом Стивеном Чу . Он также был лауреатом премии Тома В. Боннера по ядерной физике 2007 года . [1]
Он занимал должности в Принстонском университете , Стэнфордском университете , Аргоннской национальной лаборатории , Чикагском университете и Лаборатории Лоуренса в Беркли . [2]
Фридман родился в Лос-Анджелесе 13 января 1944 года. Он учился там в средней школе, прежде чем переехал на север, чтобы поступить в Калифорнийский университет в Беркли. Начав обучение в качестве теоретика под руководством профессора Чарльза Земаха, он переключился на экспериментальную атомную физику под руководством профессора Юджина Комминса . Среди учеников Комминса того времени были Фрэнк Калаприс, Стивен Чу , Филип Баксбаум и Персис Дрелл .
Эксперимент Фридмана [3] проверял неравенство Белла , которое отличает ортодоксальную квантовую механику от теорий скрытых переменных . Следуя предложению Клаузера, Хорна, Шимони и Холта, [4] Фридман сформулировал неравенство, соответствующее проведенному им эксперименту. Этот эксперимент согласовывался с предсказаниями ортодоксальной квантовой механики и расходился с теориями скрытых переменных на шесть стандартных отклонений. Этот эксперимент занял центральное место в Нобелевской премии по физике в 2022 году. [5]
После этого благоприятного начала Фридман провел ряд экспериментов в области атомной, ядерной физики и физики элементарных частиц, проверяя самые фундаментальные теории и принципы.
В эксперименте 1975 года с Фрэнком Калаприсом и его коллегами [6] Фридман изучал бета-распад поляризованного 19 Ne, ища наличие слабых токов второго класса, то есть токов, запрещенных G-четностью .
Хотя бозон Хиггса был в конечном итоге открыт в ЦЕРНе в 2012 году, диапазон масс для первоначальных поисков бозона Хиггса был совершенно неограничен. Очень легкий бозон Хиггса мог быть испущен 4He в возбужденном состоянии 0 + при 20 МэВ и наблюдался в его распаде до e + e - . Фридман и его коллеги не обнаружили такого эффекта, [7] исключая массы Хиггса между 3 и 14 МэВ.
Отношение аксиальной и векторной связи нейтрона при бета-распаде является фундаментальным параметром, а измерение [8] g A /g V = 1,262±0,005, выполненное в Гренобле в 1985 году Фридманом и его коллегами, установило новый стандарт точности.
Фридман был известен своей тщательностью в проведении экспериментов и стал эффективным противоядием от захватывающих, невероятных результатов. Сообщения об узких линиях в совпадениях e + e - в столкновениях тяжелых ионов побудили Фридмана и его коллег искать наблюдение эффекта. Результат был полностью отрицательным. [9]
Возможно, более драматичными были сообщения о том, что существует нейтрино с массой 17 кэВ. Смешение этого нейтрино с обычными безмассовыми или очень легкими нейтрино изменило бы спектр бета-распада. Команда Фридмана не обнаружила такого нейтрино. [10] Более того, эффективность метода была подтверждена добавлением некоторого количества 14 C, распад которого имитировал бы распад предполагаемого тяжелого нейтрино.
Открытие нейтринных осцилляций и его вывод о том, что нейтрино массивны, являются одними из важнейших достижений в физике элементарных частиц в конце двадцатого века. Детальная оценка матрицы Понтекорво-Маки-Накагавы-Сакаты (PMNS) для смешивания нейтрино потребовала тщательно спланированных экспериментов. Ацуто Судзуки из Токийского и Тохокуского университетов признал, что набор японских ядерных реакторов предоставил как раз необходимый источник для такого эксперимента. Джорджио Гратта из Стэнфорда возглавил команду американских университетов, присоединившихся к японской команде. Группа из Беркли во главе с Фридманом присоединилась к этому эксперименту, известному как KamLAND (Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector), и Фридман стал американским соспикером вместе с Граттой в 1998 году. KamLAND имел огромный успех.,, [11] [12] [13] даже создав график, показывающий непосредственно осцилляции.
В память о его вкладе Американское физическое общество (APS) учредило награду его имени — премию Стюарта Джея Фридмана в области экспериментальной ядерной физики. [14] В 1984 году он был избран членом APS за «важные исследования явлений слабых взаимодействий в ядрах». [15]