Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Найджел Стюарт Локьер - американский физик-экспериментатор элементарных частиц, занимающий должность директора Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Fermilab) в Батавии, штат Иллинойс , ведущей лаборатории ядерной физики в Соединенных Штатах с сентября 2013 года.

До того, как стать директором Fermilab, Локьер работал директором TRIUMF , канадской национальной лаборатории физики элементарных частиц и ядерной физики, с мая 2007 года по сентябрь 2013 года, а также был профессором физики в Университете Британской Колумбии и Университете Пенсильвании . Он родился в Шотландии, вырос в Канаде и учился в аспирантуре в Соединенных Штатах.

Ранняя жизнь и карьера [ править ]

Локьер родился в Аннане, Шотландия. Он получил степень бакалавра наук в 1975 году в Йоркском университете в Торонто, а затем получил степень доктора философии. из Университета штата Огайо в 1980 году. После получения докторской степени Локьер четыре года проработал в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфордском университете в качестве научного сотрудника с докторской степенью, работая с лауреатом Нобелевской премии Бертоном Рихтером , который руководил SLAC с 1984 по 1999 год [1]. В SLAC он был представителем коллаборации Mark-II. В 1984 году Локьер начал свою 23-летнюю карьеру в качестве члена физического факультета Пенсильванского университета. [2]В то время как в UPenn Lockyer также читал лекции о Бенджамине Франклине и вел класс с драматургом Томом Стоппардом на его « Аркадии».

Исследования и вклад в медицину и энергетику [ править ]

Локьер - физик, специализирующийся на элементарных частицах . В Пенсильванском университете его исследования были сосредоточены на экспериментах с частицами высоких энергий на границе энергии, с интересом к проверке фундаментальных симметрий и изучению самых тяжелых кварков . В последние годы его исследования включали экспериментальные поиски гипотетических « суперсимметричных» частиц . Находясь в UPenn, Локьер проявил интерес к приложениям физики к реальным проблемам; он работал с Медицинской школой Пенсильвании над протонной терапией рака и детекторами для медицинской физики и проявил интерес к применению сверхпроводящих радиочастот в ускорителях . [3]

С 2002 по 2004 год Локьер был со-спикером международной коллаборации из 600 человек, известной как CDF, эксперимент « Детектор коллайдера в Фермилаб» на лабораторном ускорителе частиц Теватрон . Этот проект получил мировое признание благодаря открытию и изучению верхнего кварка , одного из фундаментальных строительных блоков природы, аналога нижнему кварку . [3]

ТРИУМФ [ править ]

Локьер работал директором TRIUMF , канадской национальной лаборатории физики элементарных частиц и ядерной физики с 2007 по 2013 год. Под руководством Локьера, TRIUMF сформулировал амбициозное видение достижения программы мирового класса в области исследований пучков редких изотопов и субатомной физики, чтобы решить некоторые из самых фундаментальных вопросов науки. Это видение включало расширение программы ядерной медицины и разработку ARIEL, нового флагманского объекта для изучения изотопов.по физике и медицине. Локьер расширил деятельность лаборатории, заработав репутацию национального лидера и создателя коллектива. Он также наладил тесное рабочее партнерство между крупнейшими научными лабораториями Канады, расширил число университетов-членов и наладил международное сотрудничество с Японией, Индией, Китаем и Кореей. [3]

Фермилаб [ править ]

Вид с воздуха на Уилсон-холл, Научно-образовательный центр им. Леона М. Ледермана и ускорители.

Локьер начал свое пребывание в должности директора Фермилаба, ведущей американской лаборатории по исследованиям физики элементарных частиц, 3 сентября 2013 года. В качестве директора Фермилаба Локьер курирует мощный комплекс ускорителей элементарных частиц и сложные эксперименты по изучению природы материи , энергии , пространства и времени. . Тысячи ученых со всего мира используют оборудование Fermilab для своих исследований.

Фермилаб располагает самыми мощными нейтринными пучками в мире для изучения природы нейтрино и предлагает проект по размещению на территории США первого крупномасштабного международного проекта в области фундаментальной науки. Эксперимент Deep Underground Neutrino или DUNE, является предложенный ведущим мировым нейтринный эксперимент, который включает в себя более 1000 ученых из более чем 30 стран и 170 учреждений, а также включает в себя строительство на обоих Fermilab и Sanford Underground Research Facility (Sanford Lab) в Ведущий, Южная Дакота . [4] [5]

ЦЕРН , представляющий европейские институты, является основным партнером в эксперименте. В настоящее время ЦЕРН разрабатывает нейтринную платформу для усовершенствования технологии нейтринных экспериментов, при этом значительная часть этих усилий сосредоточена на DUNE. Fermilab улучшит свою программу нейтрино с короткой базой, добавив три детектора: MicroBoone, который сейчас работает; ICARUS , который прибудет из ЦЕРН к концу 2016 года; и меньший детектор ближней короткой базы (SBND), который будет построен в аналогичном масштабе времени. Все три детектора будут работать в унисон, чтобы искать стерильные нейтрино и продвигать технологию Time Project Chamber с жидким аргоном, которая была принята DUNE. [6] ICARUS, в настоящее время ремонтируемый в ЦЕРНе после четырех лет работы вИтальянский институт ядерной физики (INFN), Национальная лаборатория Гран-Сассо , будет доставлена ​​в Фермилаб группой ученых во главе с Карло Руббиа , лауреатом Нобелевской премии по физике.

LBNF / DUNE графика - нейтринный пучок LBNF в Фермилабе

Установка, необходимая для эксперимента с глубоким подземным нейтрино, установка с длинной базой нейтрино (LBNF) будет включать пучок нейтрино с самой высокой в ​​мире интенсивностью в Фермилаб и инфраструктуру, необходимую для поддержки детекторов, установленных глубоко под землей в лаборатории Сэнфорда. Используя ускорители в Фермилабе, будет произведен интенсивный пучок нейтрино, который пройдет 1300 километров по Земле к подземному детектору нейтрино в Сэнфордской лаборатории. [7] LBNF был бы самым мощным инструментом в мире для изучения нейтрино и был определен сообществом физиков элементарных частиц США как самый приоритетный внутренний строительный проект. [8]

Строительство подземного объекта, включая лаборатории и детектор нейтрино в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте, начнется в 2017 году и, как ожидается, будет завершено в 2023 году, а строительство в Фермилабе планируется завершить в период с 2024 по 2026 год.

NOvA ближний детектор

Чтобы обеспечить детекторами на новых и удаленных объектах необходимое количество нейтрино, Фермилаб предложил План улучшения протонов II (PIP-II). Проект, который улучшит комплекс ускорителей частиц Фермилаба за счет капитального ремонта и увеличения мощности, будет включать вывод из эксплуатации медного линейного ускорителя и строительство нового сверхпроводящего высокочастотного линейного ускорителя. Предлагаемая модернизация линейного ускорителя предполагает международное сотрудничество с Индией, чье министерство атомной энергии предоставит оборудование в обмен на опыт создания высокоинтенсивных сверхпроводящих радиочастотных линейных ускорителей протонов. [9]

Самый крупный из новых проектов Fermilab - это недавно завершенный эксперимент NOvA Neutrino в Fermilab и в Эш-Ривер, штат Миннесота . NOvA будет исследовать осцилляции нейтрино - явление, которое может дать важные ключи к разгадке эволюции ранней Вселенной. Первые результаты NOvA, которые были опубликованы в августе 2015 года, подтверждают, что детектор массивных частиц эксперимента обнаруживает нейтрино, выпущенные с расстояния 800 километров, и делает большой прогресс в достижении своей цели - большого скачка в нашем понимании нейтрино. [10]

Центр исследований ускорителей Fermilab в Иллинойсе (IARC) - это ультрасовременный центр, объединяющий ученых и инженеров из университетов Фермилаба, Аргонна и Иллинойса с промышленными партнерами.

Фермилаб является центром исследований бозона Хиггса и других высокоэнергетических явлений в США, и в настоящее время проводится большая модернизация детектора компактного мюонного соленоида (CMS) - одного из двух больших детекторов, расположенных на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРНе в Европе.

Фермилаб участвует в космических исследованиях в рамках Обзора темной энергии , в который входят более 120 ученых из 23 институтов США, Испании, Великобритании, Бразилии и Германии. В основе проекта лежит камера Dark Energy, камера высокого разрешения, созданная в Fermilab для телескопа в Чили, которая будет искать доказательства наличия темной энергии , ответственной за расширение Вселенной. В марте 2015 года группа исследователей, используя данные, собранные в течение первого года исследования, обнаружила редкую карликовую спутниковую галактику, вращающуюся вокруг Млечного Пути . [11]

В области астрофизики и физики элементарных частиц важна природа темной материи , и Фермилаб занимается несколькими поисками темной материи первого поколения, включая DAMIC, SuperCDMS, PICO и Darkside50. [12]

Новый современный объект, строящийся в Фермилаб, Иллинойсском исследовательском центре ускорителей, или IARC, предоставит ресурсы для индустриализации ускорителей. Объект позволит не только ученым и инженерам из Фермилаба, но и из Аргоннской национальной лаборатории и университетов Иллинойса сотрудничать с партнерами из промышленности для разработки прорывов в технологии ускорителей и новых приложений в энергетике и окружающей среде, медицине, промышленности, национальной безопасности и науке о открытиях. . [13]

Награды и награды [ править ]

Локьер - член Американского физического общества и хорошо известен в физическом сообществе своей работой с частицей, известной как нижний кварк. В 2006 году Локьер был награжден премией WKH Panofsky Американского физического общества за измерение аномально долгого времени жизни B-кварка на установке Mark-II SLAC.[3] В 2014 году Локьер получил Премию Брайдена Pinnacle Achievement Bryden от Йоркского университета за достижения в своей области. [14] В мае 2015 года Локьер получил почетную докторскую степень в Университете Северного Иллинойса . [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Фермилаб сегодня: Найджел Локьер назначен директором Ферми" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  2. ^ "Новости UChicago: Найджел Локьер из канадской лаборатории TRIUMF назначен директором Фермилаб" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  3. ^ a b c d "Профили директора Фермилаборатории: Найджел Локьер" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  4. ^ "DUNE Factsheet" (PDF) . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ "Новости LBNF / DUNE | Новости" . Проверено 27 июня 2019 .
  6. ^ "Фермилаб: программа нейтрино с короткой базой (SBN)" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  7. ^ «Фермилаб: нейтрино с длинной базой (LBNF)» . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  8. ^ «Пресс-релиз: Тьюн получает важную информацию о подземном исследовательском центре Сэнфорда» . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  9. ^ "Фермилаб: План улучшения протонов-II" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  10. ^ "Пресс-релиз: эксперимент Фермилаб видит, что нейтрино изменяются более чем на 500 миль" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  11. ^ «Пресс-релиз: в данных Обзора темной энергии ученые находят редких кандидатов в карликовые галактики-спутники» . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  12. ^ "Фермилаб: темная энергия темной материи" . Проверено 29 декабря 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  13. ^ "Фермилаб: Исследовательский центр ускорителей Иллинойса" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  14. ^ "Получатели выпускников Брайдена 2014" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  15. ^ "NIU Today: Директор Фермилаба Найджел Локьер получит почетную докторскую степень NIU" . Проверено 16 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Фермилаб
  • Фермилаб: нейтрино с длинной базой (LBNF)
  • Фермилаб: Исследовательский центр ускорителей Иллинойса (IARC)
  • Статья Chicago Tribune о DUNE
  • Интервью The Toronto Star с Найджелом Локером
  • Видеоинтервью Vancouver Sun с Найджелом Локером
  • Статья Vancouver Sun о Найджеле Локкере
  • Статья Ottawa Citizen о Найджеле Локкере
  • Профиль Йоркского университета на Найджела Локьера
  • Профиль APS Prize на Найджела Локьера