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Gordon L. Kane

Gordon Leon Kane (nacido el 19 de enero de 1937) es profesor distinguido de la Cátedra Universitaria Victor Weisskopf en la Universidad de Michigan y director emérito del Centro Leinweber de Física Teórica (LCTP), un centro líder en el avance de la física teórica. Fue director del LCTP de 2005 a 2011 y profesor universitario de Física Victor Weisskopf de 2002 a 2011. Recibió el Premio Lilienfeld de la Sociedad Estadounidense de Física en 2012 y el Premio JJ Sakurai de Física Teórica de Partículas en 2017.

Kane es un líder científico reconocido internacionalmente en física de partículas teórica y fenomenológica, y en teorías de la física más allá del Modelo Estándar . En los últimos años ha sido un líder en fenomenología de cuerdas . Kane ha estado en la Universidad de Michigan desde 1965.

Trabajar

Investigación fundamental temprana

En 1982, Kane codirigió el estudio del grupo de trabajo internacional Snowmass que señaló al Supercolisionador Superconductor (SSC) como la siguiente dirección científica para la física de partículas. Kane sugirió, junto con Jack Gunion, en los estudios de Snowmass que los bosones de Higgs podrían detectarse mejor en el SSC o el LHC a través del raro modo de desintegración gamma (finalmente documentado en Nucl. Phys. B 299 (1988) 231, también con Wudka). El proyecto SSC finalmente se detuvo y fue reemplazado por el Gran Colisionador de Hadrones ( LHC ) del CERN en Ginebra , donde este fue de hecho el método de descubrimiento. El LHC continúa investigando la presencia de supersimetría , el modelo candidato principal para la nueva física más allá del Modelo Estándar.

Casi al mismo tiempo, Kane y Leveille [1] realizaron el primer cálculo de las reglas de Feynman para gluinos y de la producción de gluinos en colisionadores, lo que resulta ser una de las formas más importantes de descubrir la supersimetría en el LHC.

Gordon Kane también es conocido por su trabajo con Howard Haber , en el que reunió y dilucidó la estructura del Modelo Estándar Supersimétrico Mínimo (MSSM) en un contexto completo y calculable en 1984. Su artículo seminal publicado en 1985 [2] sigue siendo una de las referencias más importantes sobre la supersimetría y el MSSM. En 2002 se publicó un informe complementario detallado. [3]

Kane realizó importantes contribuciones tempranas al estudio de los bosones de Higgs , incluyendo un límite superior para la masa del bosón de Higgs, [4] implicaciones de los momentos dipolares eléctricos, el experimento del muón g-2, el estudio de la materia oscura y su detección, [5] y a la supergravedad temprana [6] y la fenomenología de la teoría de cuerdas. Con colaboradores, señaló el potencial problema inverso del LHC y soluciones para su resolución. [7]

Investigaciones recientes destacadas

El trabajo más reciente de Kane ha sido en el desarrollo de modelos comprobables basados ​​en la teoría de cuerdas, en particular aquellos basados ​​en compactificaciones G 2 de la teoría M, un enfoque predictivo que podría explicar la jerarquía entre la escala débil y la escala de Planck. [8] Con colegas, recientemente ha vuelto a enfatizar el papel de la materia oscura neutralino en el contexto de los datos de rayos cósmicos, [9] [10] así como la importancia de conectar la materia oscura y el LHC, en particular centrándose en los gluinos ligeros y los neutralinos ligeros (los supuestos supercompañeros del gluón y el bosón W respectivamente) que surgen en modelos motivados por la supergravedad y la teoría de cuerdas. [11] Ha argumentado que estas ideas forman un marco consistente con una historia cosmológica no térmica del universo.

Recientemente, él y sus colaboradores han generalizado los resultados de las teorías de cuerdas compactificadas y, en particular, han demostrado que las superparejas escalares deberían tener masas del orden de decenas de TeV. Él y sus colaboradores también han propuesto explicaciones motivadas por cuerdas para importantes cuestiones de la teoría de partículas, incluido el llamado problema de la "pequeña jerarquía" o "ajuste fino", y cuestiones importantes relacionadas con la cosmología, incluida la comprensión de la relación entre la materia bariónica y la materia oscura en el universo.

Resumen científico

Kane ha publicado más de 200 artículos de investigación, con más de 20.000 citas y un número h de 65. Ha escrito, coescrito o editado al menos 10 libros de física y tiene 3 artículos influyentes sobre física de partículas en Scientific American. Un capítulo de un libro fue reimpreso en una antología, con otros capítulos de Galileo, Newton, Einstein, Hawking, Maxwell, Heisenberg y Weinberg. Dos de sus libros más recientes incluyen “Perspectives on Supersymmetry” y “Perspectives on LHC Physics”, ambos ofrecen extensas revisiones del campo.

Kane ha sido elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física, de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, del Instituto Británico de Física y de la beca Guggenheim. Ha formado parte de numerosos paneles asesores gubernamentales, más recientemente como presidente del subpanel de física teórica del Comité de Visitantes de la División de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Fundación Nacional de Ciencias , el panel de evaluación más alto que tiene la NSF. Kane también ha formado parte de varios comités nacionales de políticas de programas de laboratorio. Ha formado parte de los comités asesores internacionales de más de 40 reuniones nacionales e internacionales. Fue ganador del concurso de ensayos de Physics Today de 1998 "Physics Tomorrow". Ha sido profesor Delphasus en la Universidad de California en Santa Cruz , conferenciante invitado distinguido en la Universidad de California Davis , profesor Dozer en la Universidad Ben-Gurion , profesor Lewiner en el Technion de Tel-Aviv y conferenciante del centenario de la Sociedad Estadounidense de Física . En 2017, Kane recibió el prestigioso Premio JJ Sakurai de Física Teórica de Partículas . El premio, considerado uno de los más prestigiosos en física, fue otorgado por su trabajo sobre la teoría de las propiedades, reacciones y firmas del bosón de Higgs . [12]

Tiene dos libros populares para cualquier lector curioso: “The Particle Garden”, centrado en el Modelo Estándar, y “Supersymmetry and Beyond”, centrado en la física más allá del Modelo Estándar, incluida la teoría de cuerdas y la teoría M. Además, es un colaborador frecuente de Edge.org.

Libros

Referencias

  1. ^ Kane, GL; Leveille, JP (1982). "Restricciones experimentales sobre masas de gluinos y teorías supersimétricas". 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. ^ Haber, H; Kane, GL (1985). "La búsqueda de la supersimetría: investigando la física más allá del modelo estándar". 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). "El lagrangiano que rompe la supersimetría suave: teoría y aplicaciones". 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. ^ Kane, GL; Kolda, Chris; Wells, James D. (3 de mayo de 1993). "Límite superior calculable de la masa del bosón de Higgs más ligero en teorías supersimétricas con validez perturbativa y sectores arbitrarios de Higgs". Physical Review Letters . 70 (18): 2686–2689. arXiv : hep-ph/9210242 . Código Bibliográfico :1993PhRvL..70.2686K. doi :10.1103/physrevlett.70.2686. ISSN  0031-9007. PMID  10053627. S2CID  15416281.
  5. ^ Para obtener una lista completa de los primeros trabajos, consulte las publicaciones vinculadas anteriormente.
  6. ^ Kane, GL; Kolda, Chris; Roszkowski, Leszek; Wells, James D. (1994-06-01). "Estudio de la supersimetría mínima restringida". Physical Review D . 49 (11): 6173–6210. arXiv : hep-ph/9312272 . Código Bibliográfico :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 de agosto de 2006). "Supersimetría y el problema inverso del 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. ^ Acharya, Bobby S.; Bobkov, Konstantin; Kane, Gordon L.; Kumar, Piyush; Shao, Jing (12 de diciembre de 2007). "Explicación de la escala electrodébil y los módulos estabilizadores en la teoría de los materiales". Physical Review D . 76 (12): 126010. arXiv : hep-th/0701034 . Código Bibliográfico :2007PhRvD..76l6010A. doi :10.1103/physrevd.76.126010. ISSN  1550-7998. S2CID  4834837.
  9. ^ Kane, Gordon; Lu, Ran; Watson, Scott (2009). "Datos satelitales de PAMELA como señal de materia oscura LSP wino no térmica". Physics Letters B . 681 (2): 151–160. arXiv : 0906.4765 . Código Bibliográfico :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 (5 de febrero de 2009). "¿El exceso de positrones de PAMELA es borracho?". Physical Review D. 79 ( 4): 043506. arXiv : 0812.4555 . Bibcode :2009PhRvD..79d3506G. doi :10.1103/physrevd.79.043506. ISSN  1550-7998. S2CID  : 33688144.
  11. ^ Feldman, Daniel; Kane, Gordon; Lu, Ran; Nelson, Brent D. (2010). "Materia oscura como guía hacia un gluino ligero en el 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. ^ "El profesor de física Gordon Kane recibió el premio APS JJ Sakurai 2017 de física teórica de partículas". LSA Physics, Universidad de Michigan . 28 de septiembre de 2016.
  13. ^ von Baeyer, Hans Christian (noviembre de 2000). "Revisión de Supersymmetry: Squarks, Photinos, and the Unveiling of the Ultimate Laws of Nature de Gordon Kane". American Journal of Physics . 68 (11): 1064. doi :10.1119/1.1290254.

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