Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Джеральд Габриэльс
НациональностьАмериканец
Альма-матерКолледж Кальвина (бакалавр)
Чикагский университет (доктор философии)
Известенантивещество , прецизионные измерения
НаградыПремия Дэвиссона-Гермера (2002 г.)
Премия Джорджа Ледли (2004 г.)
Постановление в Национальной академии наук (2007 г.)
Премия Джулиуса Эдгара Лилиенфельда (2011 г.)
Премия Троттера (2014 г.)
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияВашингтонский
университет Гарвардский университет
Северо-Западный университет
ДокторантГенри Гордон Берри
Другие научные консультантыХанс Демельт (постдок)
Веб-сайтCFP .physics .northwestern .edu / gabrielse-группа / gabrielse-дома .html

Джеральд Габриэльс - американский физик. Он является профессором физики в Попечительском совете и директором Центра фундаментальной физики Северо-Западного университета , а также заслуженным профессором физики Гарвардского университета Джорджем Фасмером Левереттом . Он прежде всего известен своими экспериментами отлова и следственным антивещество , измеряя электронный г-фактор , [1] и измерения электронов электрическим дипольным моментом . [2] Он был описан как «лидер в сверхточных измерениях элементарных частиц и изучении антивещества». [3]

Карьера [ править ]

Габриэльс учился в Христианском колледже Тринити, а затем в Колледже Кальвина , получив диплом бакалавра (с отличием) в 1973 году. Затем он получил степень магистра (1975) и докторскую степень. (1980) по физике из Чикагского университета под руководством Генри Гордона Берри . Gabrielse стал постдоктор в Университете штата Вашингтон в Сиэтле в 1978 году под Hans Демельтом , [4] и поступил на факультет в 1985 году он стал профессором физики в Гарвардском университете в 1987 году, и председатель отдела Harvard физики в 2000 году.

В 2018 году Габриэльс перешла в Северо-Западный университет , став директором недавно созданного Центра фундаментальной физики в области низких энергий . [5] [6] Центр будет первым в своем роде, посвященным мелкомасштабным настольным экспериментам по фундаментальной физике. [7]

Исследование [ править ]

Исследование антивещества [ править ]

Габриэльс был пионером в области низкоэнергетических антипротонов и физики антиводорода , предложив захват антипротонов из накопительного кольца , охлаждение их в столкновениях с захваченными электронами [8] и их использование для образования низкоэнергетических атомов антиводорода. [9] Он возглавлял команду TRAP, которая реализовала первый захват антипротонов, [10] первое электронное охлаждение захваченных антипротонов и накопление антипротонов в аппарате 4 Кельвина. [11] Демонстрации и методы сделали возможным усилие, которое выросло с участием 4 международных коллабораций физиков, работающих в CERN's Antiproton Decelerator.. В 1999 году команда TRAP Габриэльса провела наиболее точную проверку фундаментальной теоремы CPT Стандартной модели , сравнив отношение заряда к массе одиночного захваченного антипротона и протона с точностью 9 частей из 10 11 . [12] Точность полученного подтверждения прогноза Стандартной модели превысила точность предыдущих сравнений почти в 10 6 раз .

Сейчас Габриэльс возглавляет команду ATRAP в ЦЕРНе , одну из двух групп, которые первыми создали медленные атомы антиводорода и поместили их в магнитную ловушку . [13] [14] И TRAP, и ATRAP команды использовали захваченные антипротоны внутри вложенной ловушки Пеннинга, чтобы произвести атомы антиводорода, достаточно медленные, чтобы попасть в магнитную ловушку. Команда провела первое одночастичное сравнение магнитных моментов одного протона и одного антипротона. [15] [16] Их сравнение с точностью до 5 частей на миллион было в 680 раз более точным, чем предыдущие измерения. [17]

Прецизионные измерения [ править ]

В 2006 году группа Габриэльсе использовала один захваченный электрон для измерения магнитного момента электрона до 0,76 частей на триллион [18], что было в 15 раз точнее, чем измерение, которое длилось около 20 лет. [19] Два года спустя команда улучшила неопределенность измерения еще в 3 раза. [1]

В 2014 годе Gabrielse, в рамках ACME сотрудничества с Джона Дойлом в Гарварде и Дэвид DeMille в Йельском , измерили электроны электрических дипольный момент до более чем на порядок по сравнению с предыдущим измерением с использованием пучка тория окиси , [20] в результате что имело значение для жизнеспособности суперсимметрии . [21]

Другие исследования [ править ]

Габриэль был также одним из первооткрывателей теоремы Брауна-Габриэльса об инвариантности [22], связывающей циклотронную частоту в свободном пространстве с измеряемыми собственными частотами несовершенной ловушки Пеннинга. Приложения теоремы включают точные измерения магнитных моментов и точную масс-спектрометрию . [23] Это также делает возможной масс-спектрометрию боковой полосы , стандартный инструмент ядерной физики. [24]

Габриэльс также изобрел самозащитный сверхпроводящий соленоид, который использует сохранение потока и тщательно подобранную геометрию связанных катушек для подавления сильных флуктуаций поля, вызванных внешними источниками. Устройство отвечало за успешное точное сравнение антипротонов и протонов, а также позволяет системам магнитно-резонансной томографии (МРТ) определять местонахождение изменяющихся магнитных полей от внешних источников, таких как лифты. [25]

Религиозные взгляды [ править ]

Габриэльс считает себя ученым- христианином-реформатором . В одном из интервью он сказал:

Я не верю, что наука и Библия противоречат друг другу. Однако возможно неверное понимание Библии и неправильное понимание науки. Важно выяснить, что из каждого из них может быть неправильно понято. [26]

Он также читал лекции о связи науки и религии. В 2006 году Габриэльс прочитал лекцию под названием «Бог антивещества» в Институте науки и религии Фарадея в Эммануэль-колледже в Кембридже , обсудив свои исследования антивещества, а также свой личный опыт общения с христианством. [27] Он был награжден премией Троттера в 2013 году и прочитал лекцию Троттера за этот год. [28]

Интересные факты [ править ]

  • В эпизоде ​​« Поздней ночи с Конаном О'Брайеном», который вышел в эфир 21 февраля 2007 года, Джим Керри и Конан О'Брайен с юмором обсуждали содержание статьи, озаглавленной «Стохастическое переключение фазы параметрически управляемого электрона в ловушке Пеннинга» [29] Джеральд Габриэльс сказал, что это «возможно, самая непонятная статья, которую я когда-либо писал». [30]
  • Работая в CERN, Gabrielse ловушка первые антипротонов в 1986 году Дэн Браун «s последующей новой Angels & Demons , и фильм сделал из него , использование антивещества в ловушке в ЦЕРНЕ как важный момент сюжета.

Награды [ править ]

  • Член Американского физического общества (1992)
  • Премия выдающегося выпускника Тринити-колледжа (1999)
  • Премия Левенсона за выдающиеся достижения в образовании студентов, Гарвардский университет (2000)
  • Премия Дэвиссона-Гермера Американского физического общества (2002 г.) [31]
  • Премия Джорджа Ледли , Гарвардский университет (2004 г.)
  • Премия Гумбольдта за исследования , Германия (2005 г.)
  • Премия «Выдающиеся выпускники», Колледж Кальвина (2006 г.) [32]
  • Введен в Национальную академию наук (2007 г.) [33]
  • Келлен, лектор, Лунд, Швеция (2007 г.)
  • Уильям Х. Захариасен, преподаватель Чикагского университета (2007-2008 гг.)
  • Лектор Пуанкаре, Париж (2007)
  • Премия Катерины Томассони и Феличе Пьетро Кизези , Италия (2008)
  • Премия Джулиуса Эдгара Лилиенфельда Американского физического общества (2011)
  • Премия Троттера , Техасский университет A&M (2013) [28]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Hanneke, D .; Fogwell, S .; Габриэльс, Г. (26 марта 2008 г.). «Новое измерение магнитного момента электрона и постоянной тонкой структуры». Письма с физическим обзором . 100 (12): 120801. arXiv : 0801.1134 . Bibcode : 2008PhRvL.100l0801H . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.120801 . PMID  18517850 .
  2. ^ Сотрудничество ACME; Baron, J .; Кэмпбелл, туалет; DeMille, D .; Дойл, JM; Gabrielse, G .; Гуревич Ю.В.; Hess, PW; Hutzler, NR (17 января 2014 г.). «Предел меньшего порядка величины электрического дипольного момента электрона». Наука . 343 (6168): 269–272. arXiv : 1310,7534 . Bibcode : 2014Sci ... 343..269B . DOI : 10.1126 / science.1248213 . ISSN 0036-8075 . PMID 24356114 .  
  3. ^ «Известный физик Джеральд Габриэльс присоединится к Северо-Западному: Новости Северо-Западного университета» . www.northwestern.edu . Проверено 20 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  4. ^ "Ганс Г. Демельт - Биографический" . www.nobelprize.org . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ «Известный физик Джеральд Габриэльс присоединится к Северо-Западному: Новости Северо-Западного университета» . www.northwestern.edu . Проверено 19 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  6. ^ «Познакомьтесь с физиком Джерри Габриэльсом: Колледж Вайнберга - Северо-Западный университет» . www.weinberg.northwestern.edu . Проверено 30 июля 2018 .
  7. ^ "From Nature:" Отойди в сторону ЦЕРН: есть более дешевый способ раскрыть физику " " . Scienceprings . 2018-01-12 . Проверено 30 июля 2018 .
  8. ^ Gabrielse, G .; Fei, X .; Ороско, Луизиана; Tjoelker, RL; Haas, J .; Калиновский, H .; Трейнор, TA; Келлс, В. (1989-09-25). «Охлаждение и замедление захваченных антипротонов ниже 100 мэВ». Письма с физическим обзором . 63 (13): 1360–1363. Bibcode : 1989PhRvL..63.1360G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.63.1360 . PMID 10040547 . 
  9. ^ Габриэльс, Г. "Предложение Эриче" (PDF) .
  10. ^ Gabrielse, G .; Fei, X .; Helmerson, K .; Rolston, SL; Tjoelker, R .; Трейнор, TA; Калиновский, H .; Haas, J .; Келлс, В. (1986-11-17). "Первый захват антипротонов ловушкой Пеннинга: источник килоэлектронвольт" . Письма с физическим обзором . 57 (20): 2504–2507. Bibcode : 1986PhRvL..57.2504G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.57.2504 . PMID 10033784 . 
  11. Перейти ↑ Gabrielse, G. (декабрь 1992 г.). «Чрезвычайно холодные антипротоны». Scientific American : 78.
  12. ^ Gabrielse, G .; Хаббаз, А .; Холл, ДС; Heimann, C .; Калиновский, H .; Jhe, W. (19 апреля 1999 г.). «Прецизионная масс-спектроскопия антипротона и протона с использованием одновременно захваченных частиц». Письма с физическим обзором . 82 (16): 3198–3201. Bibcode : 1999PhRvL..82.3198G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.82.3198 .
  13. ^ Gabrielse, G .; Боуден, Н.С.; Oxley, P .; Speck, A .; Сторри, Швейцария; Tan, JN; Wessels, M .; Грзонка, Д. (31.10.2002). «Безфоновое наблюдение холодного антиводорода с анализом его состояний с помощью ионизации поля» (PDF) . Письма с физическим обзором . 89 (21): 213401. Bibcode : 2002PhRvL..89u3401G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.89.213401 . PMID 12443407 .  
  14. ^ Gabrielse, G .; Kalra, R .; Колтхаммер, WS; McConnell, R .; Richerme, P .; Грзонка, Д .; Oelert, W .; Сефзик, Т. (16 марта 2012 г.). «Захваченный антиводород в его основном состоянии». Письма с физическим обзором . 108 (11): 113002. arXiv : 1201.2717 . Bibcode : 2012PhRvL.108k3002G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.108.113002 . PMID 22540471 . 
  15. ^ DiSciacca, J .; Габриэльс, Г. (2012-04-10). «Прямое измерение магнитного момента протона». Письма с физическим обзором . 108 (15): 153001. arXiv : 1201.3038 . Bibcode : 2012PhRvL.108o3001D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.108.153001 . PMID 22587247 . 
  16. ^ DiSciacca, J .; Marshall, M .; Marable, K .; Gabrielse, G .; Ettenauer, S .; Tardiff, E .; Kalra, R .; Фитцакерли, DW (25 марта 2013 г.). «Одночастичное измерение магнитного момента антипротона». Письма с физическим обзором . 110 (13): 130801. arXiv : 1301.6310 . Bibcode : 2013PhRvL.110m0801D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.110.130801 . PMID 23581304 . 
  17. ^ "Физики измеряют магнитный момент отдельной частицы антивещества | Физика | Sci-News.com" . www.sci-news.com . Проверено 20 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  18. ^ Odom, B .; Hanneke, D .; D'Urso, B .; Габриэльс, Г. (17 июля 2006 г.). «Новое измерение магнитного момента электрона с помощью одноэлектронного квантового циклотрона». Письма с физическим обзором . 97 (3): 030801. Bibcode : 2006PhRvL..97c0801O . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 . 
  19. ↑ Шварцшильд, Бертрам (1 августа 2006 г.). «Гиромагнитное отношение одинокого электрона, захваченного в ловушку, измеряется лучше, чем часть на триллион». Физика сегодня . 59 (8): 15–17. Bibcode : 2006PhT .... 59h..15S . DOI : 10.1063 / 1.2349714 . ISSN 0031-9228 . 
  20. ^ Сотрудничество, ACME; Baron, J .; Кэмпбелл, туалет; DeMille, D .; Дойл, JM; Gabrielse, G .; Гуревич Ю.В.; Hess, PW; Hutzler, NR (17 января 2014 г.). «Предел меньшего порядка величины электрического дипольного момента электрона». Наука . 343 (6168): 269–272. arXiv : 1310,7534 . Bibcode : 2014Sci ... 343..269B . DOI : 10.1126 / science.1248213 . ISSN 0036-8075 . PMID 24356114 .  
  21. ^ « „ Совершенный“Электрон округлость Синяки Суперсимметрия: DNews» . DNews . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  22. ^ Браун, Лоуэлл S .; Габриэль, Джеральд (1982-04-01). «Прецизионная спектроскопия заряженной частицы в несовершенной ловушке Пеннинга». Physical Review . 25 (4): 2423–2425. Bibcode : 1982PhRvA..25.2423B . DOI : 10.1103 / PhysRevA.25.2423 .
  23. Перейти ↑ Gabrielse, G. (2009-01-15). «Истинная циклотронная частота для частиц и ионов в ловушке Пеннинга». Международный журнал масс-спектрометрии . 279 (2–3): 107–112. Bibcode : 2009IJMSp.279..107G . DOI : 10.1016 / j.ijms.2008.10.015 .
  24. Перейти ↑ Gabrielse, G. (27.04.2009). «Почему возможна масс-спектрометрия боковой полосы с ионами в ловушке Пеннинга?». Письма с физическим обзором . 102 (17): 172501. Bibcode : 2009PhRvL.102q2501G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.102.172501 . PMID 19518777 . 
  25. ^ Gabrielse, G .; Тан, Дж. (1988-05-15). «Самозащитные сверхпроводящие соленоидные системы». Журнал прикладной физики . 63 (10): 5143–5148. Bibcode : 1988JAP .... 63.5143G . DOI : 10.1063 / 1.340416 . ISSN 0021-8979 . 
  26. ^ «Премия выдающихся выпускников: Джеральд Габриэльс '73» (PDF) . Гарвардский университет . Проверено 16 декабря 2018 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  27. ^ «Обсуждение: Бог антиматерии - Джеральд Габриэльс» . www.faraday.st-edmunds.cam.ac.uk . Архивировано из оригинала на 2016-03-04 . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  28. ^ a b "| Научный колледж Техасского университета A&M" . www.science.tamu.edu . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  29. ^ LJ Лапидус, Д. Enzer и Г. Gabrielse (1999-08-02). "Стохастическое переключение фаз параметрически управляемого электрона в ловушке Пеннинга" (PDF) . Physical Review Letters, vol. 83 нет. 5, 899 .
  30. ^ "APS: физика прайм-тайм: в поле" . blogs.nature.com . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  31. ^ "Получатель премии" . www.aps.org . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  32. ^ "Колледж Кальвина" . www.calvin.edu . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  33. ^ "Джеральд Габриэльс" . www.nasonline.org . Проверено 14 ноября 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Научные публикации Джеральда Габриэльса на INSPIRE-HEP