Джонатан Ричард «Джон» Эллис , CBE, FRS HonFInstP (родился 1 июля 1946 года [6] ) — британо-швейцарский физик-теоретик .
После окончания средней школы Хайгейт , он поступил в Королевский колледж в Кембридже с 1964 года, получив докторскую степень по теоретической (высокоэнергетической) физике элементарных частиц в 1971 году, после того как провел учебный год 1970/71 в качестве приглашенного студента в ЦЕРНе . [7] После одного года работы в качестве постдокторанта в Теоретической группе SLAC [8] и в Калтехе , [9] он вернулся в ЦЕРН в 1973 году, сначала в качестве научного сотрудника, а с 1974 года в качестве штатного сотрудника, [10] где он оставался до достижения им установленного пенсионного возраста в 65 лет. [11] С 2010 года Эллис является профессором теоретической физики имени Клерка Максвелла в Королевском колледже Лондона , но продолжает работать в ЦЕРНе, занимая должность приглашенного ученого. [12] [13]
Деятельность Эллиса в ЦЕРНе была широкомасштабной в дополнение к его исследованиям. [14] [15] Он дважды был заместителем руководителя теоретического отдела («TH») и занимал должность руководителя отдела в 1988–1994 годах. [10] Он был членом комитетов , которые выбирали эксперименты на ускорителях LEP [16] и LHC [17], и участвовал в ранних исследованиях возможных будущих коллайдеров, таких как CLIC [18] и FCC . [19] В начале 2000-х годов он консультировал последующих генеральных директоров ЦЕРНа по вопросам отношений с государствами, не являющимися членами. [20] Он также был первым председателем Консультативной группы по равным возможностям ЦЕРНа. [21]
Научные исследования
Научные интересы Эллиса сосредоточены на феноменологических аспектах физики элементарных частиц, и он также внес важный вклад в астрофизику, космологию и квантовую гравитацию. [22] [23] Большинство его публикаций напрямую связаны с экспериментом, от интерпретации измерений и результатов поиска новых частиц до изучения физики, которую можно было бы реализовать с помощью будущих ускорителей. Он был одним из пионеров исследований на стыке физики элементарных частиц и космологии, которая с тех пор стала самостоятельной подспециальностью: астрофизикой элементарных частиц.
Ранние исследования Эллиса были сосредоточены на феноменологии калибровочных теорий. Работая с Димитрием Нанопулосом и Мэри Гайлард , он предложил в 1976 году так называемый процесс «излучения Хиггса», в котором бозон Хиггса излучается из Z -бозона [2] (это оказалось лучшим способом поиска бозона Хиггса на Большом электрон-позитронном коллайдере ) и рассчитал распад Хиггса на Z-фотоны, что было его наиболее отличительной сигнатурой на LHC. В том же году он оценил прямой вклад нарушения CP в редкие распады нейтральных каонов [24] (который позже наблюдался в экспериментах NA31 и NA48 в ЦЕРНе). Также в 1976 году он опубликовал статью, в которой предложил метод «излучения клея» для поиска глюона в е+ е− аннигиляции. [1] В следующем году он предсказал массу b-кварка на основе теории великого объединения , до того, как этот кварк был обнаружен в эксперименте. [25] В 1978 году он опубликовал часто цитируемую общую статью о таких теориях, совместно с Анджеем Дж. Бурасом , Гайяром и Нанопулосом. [26]
В 1980-х годах Эллис стал ведущим сторонником моделей суперсимметрии . В одной из своих самых ранних работ он показал, что самая легкая суперсимметричная частица является естественным кандидатом на темную материю . [27] В 1990 году он показал, что ранние данные LEP благоприятствовали суперсимметричным моделям Великого объединения . [28] В следующем году он показал, что радиационные поправки к массе самого легкого бозона Хиггса в минимальных суперсимметричных моделях увеличили эту массу за пределы досягаемости поисков на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP). [29] Эллис и его коллеги позже стали пионерами анализа так называемых «эталонных сценариев», призванных проиллюстрировать диапазон феноменологии, ожидаемой от суперсимметричных моделей; [30] такой анализ сыграл важную роль в оценке перспектив различных будущих вариантов ускорителей.
Параллельно с его исследованиями суперсимметричной феноменологии Эллис также выступал за феноменологические исследования квантовой гравитации и теории струн . Эти исследования включают прямые проверки квантовой механики с CPLEAR Collaboration [31] и вывод Великих объединенных теорий из теории струн. В этом ключе его работа по проверке постоянства скорости света и моделей струнной космологии отдельно получила первые премии от Gravity Research Foundation . [32]
В 1996 году он и его коллеги предложили искать аномальные радиоактивные изотопы в геологических отложениях, которые могли быть отложены в результате взрыва сверхновой неподалеку. Несколько экспериментов впоследствии обнаружили изотопы железа-60 и плутония-244 , что указывает на то, что один или несколько астрофизических взрывов произошли в пределах 100 парсек от Земли в течение последних нескольких миллионов лет. [33] [34]
После открытия бозона Хиггса в 2012 году Эллис и его тогдашний аспирант Тевонг Ю проанализировали его свойства. Ссылка на Нобелевскую премию Питера Хиггса и Франсуа Энглера содержит цитату: «Вне всякого разумного сомнения, это бозон Хиггса» из одной из их статей. [35] [36] Эллис впоследствии был одним из ведущих противников Стандартной модели эффективной теории поля как метода анализа данных Хиггса и других соответствующих данных с LHC и из других источников. [37] [38]
С 2019 года он является ведущим членом Обсерватории и сети атомной интерферометрии (AION) в Соединенном Королевстве, которая планирует использовать атомную интерферометрию для поиска сверхлегкой темной материи и гравитационных волн. [39] В этой связи он недавно (2024) изучал интерпретации и последствия сигнала гравитационной волны, сообщаемого синхронизирующими массивами пульсаров. [40]
Впечатление о влиянии исследований Эллиса можно получить из справочной системы INSPIRE-HEP для научных работ по физике элементарных частиц и смежным областям. По состоянию на 2024 год эта база данных содержит более 1000 научных работ, автором которых он является; в общей сложности сумма цитирований превышает 120 000. В 2004 году обзор SPIRES поставил его на второе место среди наиболее цитируемых физиков-теоретиков. [41] Его публикации включают шесть работ с более чем 1000 цитирований. Его h-индекс для опубликованных работ (2024) составляет 159. [42]
Поддержка проектов ускорителей частиц
В дополнение к своим теоретическим исследованиям Джон Эллис был сторонником и сторонником будущих ускорителей, начиная с LEP [43] и LHC , [44] и расширяясь до Компактного линейного коллайдера (CLIC), [45] фотонных коллайдеров и будущих протонных ускорителей. Естественно, его теоретическая работа отражала эти связи, как когда он показал, что данные из Стэнфордского линейного коллайдера (SLC) и из LEP могут быть использованы для предсказания масс верхнего кварка и бозона Хиггса. [46]
Что касается LHC, Эллис сыграл ведущую роль в основополагающем семинаре 1984 года по физике, которую можно было бы реализовать с помощью такого ускорителя. [47] [48] [44] С тех пор он написал множество статей о поисках бозонов Хиггса и суперсимметричных частиц на LHC, как для сообщества физиков элементарных частиц, так и на более популярном уровне.
Джон Эллис в настоящее время является ярым сторонником варианта FCC для будущего комплекса коллайдеров высоких энергий. [49]
С 1994 года по настоящее время: Избран в 12 почетных докторских степеней и стипендий [59] [60] [61] [62] [63]
Распространение знаний и физики по всему миру
Эллиса регулярно приглашают читать публичные лекции по физике элементарных частиц и смежным темам на французском, испанском, итальянском и английском языках. В ЦЕРНе он часто выступает с вводными лекциями для посетителей, включая студентов и преподавателей.
Эллис известен своими усилиями по вовлечению неевропейских стран в научную деятельность ЦЕРНа. В контексте LHC он часто взаимодействовал с физиками, администраторами университетов и институтов, министрами финансирующих агентств и дипломатическим корпусом из самых разных стран, от основных партнеров ЦЕРНа, таких как США, Россия, Япония, Канада, Индия, Израиль, Армения и Китай, до государств с зарождающимися физическими программами, такими как Азербайджан, Прибалтика, Боливия, Колумбия, Хорватия, Кипр, Иран, Мадагаскар, Новая Зеландия, Пакистан, Румыния, Шри-Ланка, Вьетнам, Палестина, Руанда и другие. Эти взаимодействия способствовали международному характеру ЦЕРНа и открыли пути научного дискурса по всему миру.
Ссылки
^ ab Эллис, Джон; Гайлард, Мэри К.; Росс, Грэм Г. (1976). "Поиск глюонов в е+ е− аннигиляция». Ядерная физика Б. 111 ( 2): 253. Bibcode : 1976NuPhB.111..253E. doi : 10.1016/0550-3213(76)90542-3."Errata". Ядерная физика Б. 130 ( 3): 516. 1977. Bibcode : 1977NuPhB.130Q.516.. doi : 10.1016/0550-3213(77)90253-X.
^ ab Эллис, Джон; Гайлард, Мэри К.; Нанопулос, Д.В. (1976). «Феноменологический профиль бозона Хиггса». Nuclear Physics B. 106 : 292–340. Bibcode : 1976NuPhB.106..292E. doi : 10.1016/0550-3213(76)90382-5.
^ Эллис, Дж.; Гайяр, МК; Нанопулос, ДВ; Рудаз, С. (1977). «Феноменология следующих левосторонних кварков». Nuclear Physics B. 131 ( 2–3): 285–307. Bibcode : 1977NuPhB.131..285E. doi : 10.1016/0550-3213(77)90374-1.
^ Эллис, Джон (2002). «Физика становится физической (переписка)». Nature . 415 (6875): 957. Bibcode :2002Natur.415..957E. doi : 10.1038/415957b . PMID 11875539.
^ Эллис, Джон (1986). «Суперструна: теория всего или ничего?». Nature . 323 (6089): 595–598. Bibcode : 1986Natur.323..595E. doi : 10.1038/323595a0. S2CID 4344940.
^ Слиман, Элизабет (2003). Международный справочник «Кто есть кто» 2004. Routledge. стр. 489. ISBN1-85743-217-7.
^ Эллис, Джонатан Ричард (26 октября 1971 г.). Приближенные симметрии адронов. Кембридж: Кембриджский университет.{{cite book}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
^ Бьёркен, Джеймс (1998). "Предисловие" (PDF) . Beam Line . 28 (2): 2–3.
^ Эллис, Джон; Джаффе, Роберт (1 марта 1974 г.). «Правило сумм для глубоконеупругого электророждения из поляризованных протонов». Physical Review D. 9 ( 5): 1444–1446. Bibcode : 1974PhRvD...9.1444E. doi : 10.1103/PhysRevD.9.1444. ISSN 0556-2821.
^ ab Senior Staff Appointment (J. Ellis). Nomination de Personnel Supérieur. 187-е заседание Комитета Совета, 1988 г. , получено 14 марта 2024 г.
^ "Устные исторические интервью | Джон Эллис | Американский институт физики". 23 июня 2022 г. Архивировано из оригинала 23 июня 2022 г. Получено 14 марта 2024 г.
^ "Назначен Клерк Максвелл на кафедру теоретической физики". 31 марта 2010 г. Архивировано из оригинала 7 июня 2010 г. Получено 14 марта 2024 г.
↑ Бэнкс, Майкл (11 августа 2011 г.). «Жизнь после ЦЕРНа». Physics World .
↑ Энтони, Катарина (5 сентября 2011 г.). «Джон Эллис обсуждает Хиггса, отсутствие Хиггса и дополнительные измерения». Бюллетень ЦЕРН (37–38).
↑ Энтони, Катарина (26 сентября 2011 г.). «Джон Эллис рассматривает космологию, коллоквиумы и новые виды сотрудничества». Бюллетень ЦЕРН (39–40).
↑ Комитет по экспериментам LEP: Протокол 1-го заседания 24–25 марта 1982 г., ЦЕРН, 1982 г. , получено 14 марта 2024 г.
^ Обер, Джей-Джей; Брианти, Дж; Кэшмор, Р.Дж.; Ди Лелла, Л; Дорнан, П.Дж.; Дуинкер, П; Эйнсвайлер, К; Эйзель, Ф; Эллис, Джонатан Ричард (1992 г.), Протокол первого заседания, состоявшегося 2 октября 1992 г., LHCC-1, ЦЕРН , получено 14 марта 2024 г.
^ Эллис, Джон; Уилсон, Ян (2001). «Новая физика с компактным линейным коллайдером». Nature . 409 (6818): 431–435. doi :10.1038/35053224. ISSN 0028-0836. PMID 11201761.
^ Рабочая группа по исследованию дизайна TLEP; Бисер, М.; Дюран Йылдыз, Х.; Йылдыз, И.; Куанье, Г.; Дельмастро, М.; Алексопулос, Т.; Грожан, К; Антуш, С.; Отправил.; Он, Х.-Ж.; Потамианос, К.; Хауг, С.; Морено, А.; Хейстер, А. (2014). «Первый взгляд на физический случай TLEP». Журнал физики высоких энергий . 2014 (1): 164. arXiv : 1308.6176 . Бибкод : 2014JHEP...01..164B. doi : 10.1007/JHEP01(2014)164. ISSN 1029-8479.
^ Эллис, Джон (2003). «Развивающиеся страны и ЦЕРН». CERN Courier . 43 (6): 26–28.
^ Краузе, Майкл (2014). «Теоретик: Джон Эллис». ЦЕРН: Как мы нашли бозон Хиггса. World Scientific. стр. 122–135. doi :10.1142/9789814623476_0008. ISBN978-981-4623-55-1.
^ Эллис, Джон; Нанопулос, Димитрий (июль 1983 г.). «Физика элементарных частиц и космология». CERN Courier . 23 (6): 211–216.
^ Эллис, Джон; Гайлард, Мэри К.; Нанопулос, Д.В. (1976). "Левые токи и нарушение CP" (PDF) . Nuclear Physics B. 109 ( 2): 213. Bibcode : 1976NuPhB.109..213E. doi : 10.1016/0550-3213(76)90203-0.
^ Чановиц, Майкл С.; Эллис, Джон; Гайлард, Мэри К. (1977). «Цена сохранения естественного аромата в нейтральных слабых взаимодействиях». Nuclear Physics B. 128 ( 3): 506–536. Bibcode : 1977NuPhB.128..506C. doi : 10.1016/0550-3213(77)90057-8.
^ Бурас, А. Дж.; Эллис, Дж.; Гайяр, МК; Нанопулос, Д. В. (1978). «Аспекты великого объединения сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий». Nuclear Physics B. 135 ( 1): 66–92. Bibcode : 1978NuPhB.135...66B. doi : 10.1016/0550-3213(78)90214-6.
^ Эллис, Джон; Хагелин, Дж. С.; Нанопулос, Д. В.; Олив, К.; Средницкий, М. (1984). «Суперсимметричные реликты большого взрыва». Nuclear Physics B. 238 ( 2): 453. Bibcode : 1984NuPhB.238..453E. doi : 10.1016/0550-3213(84)90461-9. OSTI 1446888.
^ Эллис, Джон; Келли, С.; Нанопулос, Д.В. (1990). «Точные данные LEP, суперсимметричные GUT и объединение струн». Physics Letters B. 249 ( 3–4): 441–448. Bibcode : 1990PhLB..249..441E. doi : 10.1016/0370-2693(90)91013-2. hdl : 1969.1/182058 .
^ Эллис, Джон; Ридольфи, Джованни; Цвирнер, Фабио (1991). «Радиационные поправки к массам суперсимметричных бозонов Хиггса». Physics Letters B. 257 ( 1–2): 83–91. Bibcode : 1991PhLB..257...83E. doi : 10.1016/0370-2693(91)90863-L.
^ Battaglia, M.; De Roeck, A.; Ellis, J.; Gianotti, F.; Matchev, KT; Olive, KA; Pape, L.; Wilson, G. (2001). «Предлагаемые пост-LEP-этапы для суперсимметрии». The European Physical Journal C. 22 ( 3): 535–561. arXiv : hep-ph/0106204 . Bibcode : 2001EPJC...22..535B. doi : 10.1007/s100520100792. S2CID 15749160.
^ Adler, R.; Angelopoulos, A.; Apostolakis, A.; Aslanides, E.; Backenstoss, G.; Bee, CP; Behnke, O.; Benelli, A.; Bertin, V.; Blanc, F.; Bloch, P.; Carlson, P.; Carroll, M.; Carvalho, J.; Cawley, E. (1995). "Проверки симметрии CPT и квантовой механики с экспериментальными данными из CPLEAR". Physics Letters B. 364 ( 4): 239–245. arXiv : hep-ex/9511001 . Bibcode : 1995PhLB..364..239A. doi : 10.1016/0370-2693(95)01416-0.
^ ab "Gravity Research Foundation: Наградные эссе по годам". Gravity Research Foundation . Получено 14 марта 2024 г. .
^ Шавив, Гиора (2009), «Жизнь и смерть массивных звезд», Жизнь звезд , Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр. 369–453, doi :10.1007/978-3-642-02088-9_8, ISBN978-3-642-02087-2, получено 19 марта 2024 г.
^ Эллис, Джон; Филдс, Брайан Д.; Шрамм, Дэвид Н. (1996). «Геологические изотопные аномалии как признаки близких сверхновых». The Astrophysical Journal . 470 : 1227. arXiv : astro-ph/9605128 . Bibcode : 1996ApJ...470.1227E. doi : 10.1086/177945. ISSN 0004-637X.
^ Научные предпосылки Нобелевской премии по физике 2013 года: Механизм BEH, взаимодействия с короткодействующими силами и скалярными частицами (PDF) . Стокгольм: Королевская шведская академия наук (опубликовано 8 октября 2013 г.). 2013.
^ Эллис, Джон; Ю, Тевонг (2013). «Обновленный глобальный анализ связей Хиггса». Журнал физики высоких энергий . 2013 (6): 103. arXiv : 1303.3879 . Bibcode : 2013JHEP...06..103E. doi : 10.1007/JHEP06(2013)103. ISSN 1029-8479.
^ Уильямс, Портер (31 августа 2023 г.). "5. Эффективная теория поля". Философия физики элементарных частиц (1-е изд.). Cambridge University Press. Bibcode : 2023ppp..book.....W. doi : 10.1017/9781009205382. ISBN978-1-009-20538-2.
^ Эллис, Джон; Мэдиган, Мейв; Мимасу, Кен; Санс, Вероника; Ю, Тевонг (2021). «Топ, Хиггс, дибозон и электрослабое соответствие эффективной теории поля Стандартной модели». Журнал физики высоких энергий . 2021 (4): 279. arXiv : 2012.02779 . Bibcode : 2021JHEP...04..279E. doi : 10.1007/JHEP04(2021)279. ISSN 1029-8479.
^ Бадурина, Л.; Бентин, Э.; Блас, Д.; Бонгс, К.; Бортолетто, Д.; Боукок, Т.; Бриджес, К.; Боуден, В.; Бухмюллер, О.; Беррейдж, К.; Коулман, Дж.; Элертас, Г.; Эллис, Дж.; Фут, К.; Гибсон, В. (6 мая 2020 г.). "AION: обсерватория и сеть атомных интерферометров". Журнал космологии и астрочастичной физики . 2020 (5): 011. arXiv : 1911.11755 . Bibcode : 2020JCAP...05..011B. doi : 10.1088/1475-7516/2020/05/011. ISSN 1475-7516.
^ Эллис, Джон (2024). «Гравитационные волны: отголоски самых больших взрывов со времен Большого взрыва и/или физика BSM?». arXiv : 2402.10755 [hep-ph].
^ "Самые цитируемые авторы теорий в базе данных SPIRES-HEP (2004)". SPIRES-HEP . Май 2004 . Получено 29 июня 2012 .
^ "INSPIRE-HEP: Эллис, Джон Р." INSPIRE-HEP . Получено 14 марта 2024 г. .
^ ab Эллис, Джонатан Ричард; Джелмини, Грасиела Б.; Ковальски, Х. (1984). "Глава XII: Новые частицы и их экспериментальные сигнатуры". Отчет ЦЕРН . Труды семинара ECFA-ЦЕРН: Большой адронный коллайдер в туннеле LEP (CERN-1984-010 (т. 2)): 393–454. doi :10.5170/CERN-1984-010-V-2.393.
^ De Roeck, A; Schulte, Daniel; Battaglia, Marco; Ellis, Jonathan Richard (2004). "Физика на линейном коллайдере CLIC Multi-TeV: отчет рабочей группы по физике CLIC". Отчет CERN (CERN-2004-005). doi :10.5170/CERN-2004-005.
^ Эллис, Джон; Фогли, GL; Лиси, E. (1994). «Массы топ-кварка и бозона Хиггса в стандартной модели и MSSM». Physics Letters B. 333 ( 1–2): 118–125. Bibcode : 1994PhLB..333..118E. doi : 10.1016/0370-2693(94)91016-2.
^ Смит, Крис Ллевеллин (13 января 2015 г.). «Происхождение Большого адронного коллайдера». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 373 (2032): 20140037. doi :10.1098/rsta.2014.0037. ISSN 1364-503X.
^ Ллевеллин Смит, Крис (15 декабря 2017 г.). «Genesis of the LHC, in Symposium 25 Years of LHC Experimental Programme» (PDF) . Indico . Получено 20 марта 2024 г. .
^ Кривеллин, Андреас; Эллис, Джон (6 января 2022 г.). «Экзотические вкусы в FCC». CERN Courier . 62 (1): 35–38.
^ "Duddell Medal and Prize". Physics Bulletin . 33 (2): 62–63. 1982. doi :10.1088/0031-9112/33/2/028. ISSN 0031-9112.
^ "Медаль и премия Максвелла". Physics Bulletin . 33 (2): 63–64. 1982. doi :10.1088/0031-9112/33/2/029. ISSN 0031-9112.
^ "Королевское общество: Справочник членов — Джонатан Эллис". royalsociety.org . Получено 14 марта 2024 г. .
^ Лондон, Королевский колледж. "Физик короля назначен почетным членом Института физики". Королевский колледж Лондон . Получено 14 марта 2024 г.
^ Эллис, Джон; Мавроматос, NE; Нанопулос, DV (1999). «Поиск квантовой гравитации». Общая теория относительности и гравитация . 31 (9): 1257–1262. arXiv : gr-qc/9905048 . Bibcode :1999GReGr..31.1257E. doi :10.1023/A:1026720723556. ISSN 0001-7701.
^ Эллис, Джон; Мавроматос, Николаос Э.; Нанопулос, Димитрий В. (2005). «Струнная связь ускоряет расширение Вселенной». International Journal of Modern Physics D. 14 ( 12): 2327–2333. arXiv : gr-qc/0503120 . Bibcode : 2005IJMPD..14.2327E. doi : 10.1142/S0218271805008042. ISSN 0218-2718.
^ "Лауреаты медали и премии Поля Дирака". Институт физики . Получено 14 марта 2024 г.
^ «Джон Эллис удостоен чести королевы». CERN Courier . 52 (6): 39. Июль 2012.
^ "Люди и вещи". CERN Courier . 34 (9): 24. Ноябрь 1994.
^ "Ня хедерсдокторер ином техник и натурветенскап" . уу.се . 7 октября 2010 года. Архивировано из оригинала 7 июня 2011 года . Проверено 22 января 2009 г.
^ "IOP приветствует шесть новых почетных членов". Институт физики . 24 июня 2020 г. Получено 14 марта 2024 г.
^ "Физик из Королевского колледжа назначен почетным членом Института физики". www.kcl.ac.uk . Получено 21 декабря 2020 г. .
^ "CURRICULUM VITAE - JONATHAN R. (JOHN) ELLIS". studylib.net . Получено 19 марта 2024 г. .
Внешние ссылки
Стенограмма устного исторического интервью с Джоном Эллисом от 6 мая 2021 г., Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора
Эллис рассуждает о суперколлайдере в ЦЕРНе и физических открытиях, которые могут быть сделаны с его помощью
«БАК безопасен», доклад Джона Эллиса в ЦЕРНе, Женева, 14 августа 2008 г.
Международный человек-загадка, 10 сентября 2008 г. (Интервью с Джоном Эллисом)
Пленарное выступление на конференции Open Knowledge, 17 сентября 2013 г.