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John Ellis (físico, nacido en 1946)

Jonathan Richard "John" Ellis CBE FRS HonFInstP (nacido el 1 de julio de 1946 [6] ) es un físico teórico británico-suizo .

Después de completar su educación secundaria en la Highgate School , asistió al King's College, Cambridge desde 1964, obteniendo su doctorado en física teórica de partículas (alta energía) en 1971, después de haber pasado el año académico 1970/71 como estudiante visitante en el CERN . [7] Después de puestos de posdoctorado de un año en el SLAC Theory Group [8] y en Caltech , [9] regresó al CERN en 1973, primero como investigador y desde 1974 como miembro del personal, [10] donde permaneció hasta que alcanzó la edad fija de jubilación de 65 años. [11] Desde 2010, Ellis es profesor Clerk Maxwell de Física Teórica en el King's College de Londres , pero continúa trabajando en el CERN con un nombramiento de científico visitante. [12] [13]

Las actividades de Ellis en el CERN han sido de amplio alcance, además de su investigación. [14] [15] Fue dos veces subdirector de división de la división de teoría ("TH"), y sirvió como director de división entre 1988 y 1994. [10] Fue miembro de los comités que seleccionaron experimentos en los aceleradores LEP [16] y LHC [17] y participó en los primeros estudios de posibles colisionadores futuros como CLIC [18] y FCC . [19] A principios de la década de 2000, asesoró a sucesivos directores generales del CERN sobre las relaciones con estados no miembros. [20] También fue el primer presidente del Panel Asesor de Igualdad de Oportunidades del CERN. [21]

Investigación científica

Los intereses de investigación de Ellis se centran en los aspectos fenomenológicos de la física de partículas, y también ha hecho importantes contribuciones a la astrofísica, la cosmología y la gravedad cuántica. [22] [23] La mayoría de sus publicaciones se relacionan directamente con la experimentación, desde la interpretación de las mediciones y los resultados de las búsquedas de nuevas partículas hasta la exploración de la física que podría realizarse con los aceleradores del futuro. Fue uno de los pioneros de la investigación en la interfaz entre la física de partículas y la cosmología, que desde entonces se ha convertido en una subespecialidad propia: la astrofísica de partículas.

Las primeras investigaciones de Ellis se centraron en la fenomenología de las teorías de gauge. En 1976, en colaboración con Dimitri Nanopoulos y Mary Gaillard , propuso el llamado proceso de "radiación de Higgs" en el que un bosón de Higgs se irradia desde un bosón Z [2] (resultó ser la mejor manera de buscar el bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Electrones y Positrones ) y calculó la desintegración del Higgs en fotones Z, que era su firma más distintiva en el LHC. Ese mismo año, estimó la contribución directa de la violación de CP a las raras desintegraciones de kaones neutros [24] (que más tarde se observó en los experimentos NA31 y NA48 en el CERN). También en 1976, publicó un artículo en el que sugería la técnica de "radiación de pegamento" para encontrar el gluón en
mi+

mi−
aniquilaciones. [1] Al año siguiente predijo la masa del quark bottom basándose en la Teoría de la Gran Unificación , antes de que este quark fuera observado en un experimento. [25] En 1978 publicó un artículo general frecuentemente citado sobre tales teorías, con Andrzej J. Buras , Gaillard y Nanopoulos. [26]

En la década de 1980, Ellis se convirtió en un destacado defensor de los modelos de supersimetría . En uno de sus primeros trabajos, demostró que la partícula supersimétrica más ligera es un candidato natural a materia oscura . [27] En 1990 demostró que los primeros datos del LEP favorecían los modelos supersimétricos de Gran Unificación . [28] Al año siguiente, demostró que las correcciones radiativas a la masa del bosón de Higgs más ligero en los modelos supersimétricos mínimos aumentaban esa masa más allá del alcance de las búsquedas del Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP). [29] Más tarde, Ellis y sus colaboradores fueron pioneros en el análisis de los denominados "escenarios de referencia" destinados a ilustrar el rango de fenomenología que se puede esperar de los modelos supersimétricos; [30] dichos análisis han desempeñado un papel importante en la evaluación de la promesa de varias opciones futuras de aceleradores.

En paralelo a sus investigaciones sobre la fenomenología supersimétrica, Ellis también ha abogado por investigaciones fenomenológicas de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas . Estas investigaciones incluyen pruebas directas de la mecánica cuántica con la Colaboración CPLEAR [31] y la derivación de teorías de gran unificación a partir de la teoría de cuerdas. En esta línea, su trabajo sobre pruebas de la constancia de la velocidad de la luz y modelos de cosmología de cuerdas recibió por separado primeros premios de la Gravity Research Foundation . [32]

En 1996, él y sus colaboradores propusieron buscar isótopos radiactivos anómalos en depósitos geológicos, que podrían haber sido depositados por una explosión de supernova cercana. Varios experimentos han detectado posteriormente los isótopos hierro-60 y plutonio-244 , lo que indica que una o más explosiones astrofísicas ocurrieron a menos de 100 parsecs de la Tierra en los últimos millones de años. [33] [34]

Tras el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, Ellis y su entonces estudiante de doctorado Tevong You analizaron sus propiedades. La cita del Premio Nobel para Peter Higgs y François Englert contiene una cita, “Más allá de cualquier duda razonable, es un bosón de Higgs” , de uno de sus artículos. [35] [36] Posteriormente, Ellis ha sido uno de los principales oponentes de la teoría de campos efectivos del modelo estándar como técnica para analizar el bosón de Higgs y otros datos relevantes del LHC y de otros lugares. [37] [38]

Desde 2019, ha sido un miembro destacado del Observatorio y Red de Interferometría Atómica (AION) en el Reino Unido, que planea utilizar la interferometría atómica para buscar materia oscura ultraligera y ondas gravitacionales. [39] En este sentido, recientemente (2024) ha estado explorando interpretaciones e implicaciones de la señal de onda gravitacional reportada por conjuntos de cronometraje de púlsares. [40]

Se puede obtener una idea del impacto de la investigación de Ellis a partir del sistema de referencia INSPIRE-HEP para artículos científicos en física de partículas y campos relacionados. A partir de 2024, esta base de datos enumera más de 1000 artículos científicos de los que es autor; en total, la suma de citas supera las 120 000. En 2004, una encuesta SPIRES lo clasificó como el segundo físico teórico más citado. [41] Sus publicaciones incluyen seis artículos con más de 1000 citas. Su índice h para artículos publicados (2024) es 159. [42]

Apoyo a proyectos de aceleradores de partículas

John Ellis en su oficina del CERN en enero de 2012

Además de su investigación teórica, John Ellis ha sido un defensor y partidario de los futuros aceleradores, empezando por el LEP [43] y el LHC [44], y extendiéndose hasta el Compact Linear Collider (CLIC), [45] los colisionadores de fotones y los futuros aceleradores de protones. Naturalmente, su trabajo teórico reflejó estas conexiones, como cuando demostró que los datos del Stanford Linear Collider (SLC) y del LEP podían usarse para predecir las masas del quark top y del bosón de Higgs. [46]

En lo que respecta al LHC, Ellis desempeñó un papel destacado en el taller seminal de 1984 sobre física que se realizaría con dicho acelerador. [47] [48] [44] Desde entonces, ha escrito muchos artículos sobre búsquedas de bosones de Higgs y partículas supersimétricas en el LHC, tanto para la comunidad de física de partículas como a un nivel más popular.

John Ellis es actualmente un firme defensor de la opción FCC para un futuro complejo colisionador de alta energía. [49]

Premios y honores

Divulgación y difusión de la física en todo el mundo

John Ellis en la Universidad Birzeit en noviembre de 2008

Ellis recibe invitaciones periódicas para dar conferencias públicas sobre física de partículas y temas relacionados, en francés, español, italiano e inglés. Durante su estancia en el CERN, suele dar charlas introductorias a visitantes, incluidos estudiantes y profesores.

John Ellis en su papel de asesor del CERN para las relaciones con los Estados no miembros

Ellis es conocido por sus esfuerzos para involucrar a naciones no europeas en las actividades científicas del CERN. En el contexto del LHC, ha interactuado frecuentemente con físicos, administradores de universidades e institutos, y ministros de agencias de financiación y cuerpos diplomáticos de una amplia variedad de países, que van desde los principales socios del CERN como Estados Unidos, Rusia, Japón, Canadá, India, Israel, Armenia y China, hasta estados con programas de física incipientes como Azerbaiyán, las repúblicas bálticas, Bolivia, Colombia, Croacia, Chipre, Irán, Madagascar, Nueva Zelanda, Pakistán, Rumania, Sri Lanka, Vietnam, Palestina, Ruanda y otros. Estas interacciones han contribuido al carácter internacional del CERN y han abierto los caminos del discurso científico en todo el mundo.

Referencias

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    mi+

    mi−
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