Gerald Gabrielse
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Gerald Gabrielse
Nacionalidadamericano
alma materCalvin College (BS)
Universidad de Chicago (Ph.D.)
Conocido porantimateria , medición de precisión
PremiosPremio Davisson-Germer (2002)
Premio George Ledlie (2004)
Incorporado a la Academia Nacional de Ciencias (2007)
Premio Julius Edgar Lilienfeld (2011)
Premio Trotter (2014)
Carrera científica
Los camposFísica
InstitucionesUniversidad de Washington Universidad de
Harvard Universidad
Northwestern
Asesor de doctoradoHenry Gordon Berry
Otros asesores académicosHans Dehmelt (postdoctorado)
Sitio webcfp .physics .northwestern .edu / gabrielse-group / gabrielse-home .html

Gerald Gabrielse es un físico estadounidense . Es profesor de Física del Patronato y director del Centro de Física Fundamental de la Universidad Northwestern , y profesor emérito de Física George Vasmer Leverett en la Universidad de Harvard . Es conocido principalmente por sus experimentos atrapando e investigando la antimateria , midiendo el factor g del electrón , [1] y midiendo el momento dipolar eléctrico del electrón . [2] Ha sido descrito como "un líder en mediciones súper precisas de partículas fundamentales y el estudio de la antimateria". [3]

Carrera profesional

Gabrielse asistió al Trinity Christian College y luego al Calvin College , donde se graduó con una licenciatura (con honores) en 1973. Luego completó su maestría (1975) y su doctorado. (1980) en física de la Universidad de Chicago con Henry Gordon Berry . Gabrielse se convirtió en un postdoctorado en la Universidad de Washington en Seattle en 1978 con Hans Dehmelt , [4] y se unió a la facultad en 1985. Se convirtió en profesor de Física en la Universidad de Harvard en 1987, y presidente del Departamento de Física de Harvard en 2000.

En 2018, Gabrielse se mudó a la Northwestern University y se convirtió en el director del recién creado Centro de Física Fundamental en Low Energy . [5] [6] El centro será el primero de su tipo en estar dedicado a experimentos de física fundamental de sobremesa a pequeña escala. [7]

Investigar

Investigación de antimateria

Gabrielse fue un pionero en el campo de la física de antiprotones y antihidrógeno de baja energía al proponer la captura de antiprotones de un anillo de almacenamiento , enfriarlos en colisiones con electrones atrapados, [8] y el uso de estos para formar átomos de antihidrógeno de baja energía. [9] Lideró el equipo de TRAP que realizó la primera captura de antiprotones, [10] el primer enfriamiento de electrones de los antiprotones atrapados y la acumulación de antiprotones en un aparato de 4 Kelvin. [11] Las demostraciones y métodos hicieron posible un esfuerzo que creció hasta involucrar a 4 colaboraciones internacionales de físicos que trabajan en Antiproton Decelerator del CERN.. En 1999, el equipo TRAP de Gabrielse realizó la prueba más precisa del teorema fundamental de CPT del Modelo Estándar comparando la relación carga-masa de un solo antiprotón atrapado con la de un protón con una precisión de 9 partes en 10 11 . [12] La precisión de la confirmación resultante de la predicción del Modelo Estándar superó la de las comparaciones anteriores en casi un factor de 10 6 .

Gabrielse ahora lidera el equipo ATRAP en el CERN , uno de los dos equipos que primero produjo átomos lentos de antihidrógeno y los suspendió en una trampa magnética . [13] [14] Ambos equipos TRAP y ATRAP utilizaron antiprotones atrapados dentro de un dispositivo de trampa Penning anidado para producir átomos de antihidrógeno lo suficientemente lentos como para quedar atrapados en una trampa magnética. El equipo hizo la primera comparación de una partícula de los momentos magnéticos de un solo protón y un solo antiprotón. [15] [16] Su comparación, con una precisión de 5 partes por millón, fue 680 veces más precisa que las mediciones anteriores. [17]

Medición de precisión

En 2006, el grupo de Gabrielse utilizó un solo electrón atrapado para medir el momento magnético del electrón a 0,76 partes por billón, [18] que era 15 veces más precisa que una medida que se había mantenido durante unos 20 años. [19] Dos años después, el equipo mejoró la incertidumbre de la medición en un factor adicional de 3. [1]

En 2014, Gabrielse, como parte de la colaboración de ACME con John Doyle en Harvard y David DeMille en Yale , midió el momento dipolar eléctrico del electrón en más de un orden de magnitud sobre la medición anterior utilizando un haz de monóxido de torio , [20] un resultado que tuvo implicaciones para la viabilidad de la supersimetría . [21]

Otras contribuciones de investigación

Gabrielse también fue uno de los descubridores del teorema de invariancia Brown-Gabrielse, [22] relacionando la frecuencia del ciclotrón en el espacio libre con las frecuencias propias medibles de una trampa de Penning imperfecta. Las aplicaciones del teorema incluyen mediciones precisas de momentos magnéticos y espectrometría de masas precisa . [23] También hace posible la espectrometría de masas de banda lateral , una herramienta estándar de la física nuclear. [24]

Gabrielse también ha inventado un solenoide superconductor de autoprotección que utiliza la conservación del flujo y una geometría cuidadosamente elegida de bobinas acopladas para cancelar las fuertes fluctuaciones de campo debidas a fuentes externas. El dispositivo fue responsable del éxito de la comparación precisa de antiprotón y protón, y también permite que los sistemas de imágenes por resonancia magnética (IRM) localicen campos magnéticos cambiantes de fuentes externas, como ascensores. [25]

Puntos de vista religiosos

Gabrielse se identifica a sí mismo como un científico que es cristiano reformado . En una entrevista, dijo:

No creo que la ciencia y la Biblia estén en conflicto. Sin embargo, es posible malinterpretar la Biblia y malinterpretar la ciencia. Es importante averiguar qué de cada uno de ellos podría malinterpretarse. [26]

También ha dictado conferencias sobre la relación entre ciencia y religión. En 2006, Gabrielse pronunció una conferencia titulada "Dios de la antimateria" en el Instituto Faraday de Ciencia y Religión en Emmanuel College, Cambridge , en la que se discutió su investigación sobre la antimateria, así como su experiencia personal con el cristianismo. [27] Fue galardonado con el Trotter Prize en 2013 y dio la Trotter Lecture de ese año. [28]

Trivialidades

  • En un episodio de Late Night with Conan O'Brien que se emitió el 21 de febrero de 2007, Jim Carrey y Conan O'Brien discutieron con humor el contenido de un artículo titulado "Cambio de fase estocástico de un electrón impulsado paramétricamente en una trampa Penning". [29] Gerald Gabrielse dijo que era "quizás el artículo más oscuro que he escrito". [30]
  • Trabajando en el CERN, Gabrielse atrapó los primeros antiprotones en 1986. La novela posterior de Dan Brown , Ángeles y demonios , y la película hecha a partir de ella , utilizan la antimateria atrapada en el CERN como un punto importante de la trama.

Premios

  • Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física (1992)
  • Premio al alumno distinguido, Trinity College (1999)
  • Premio Levenson a la excelencia en la educación de estudiantes universitarios, Universidad de Harvard (2000)
  • Premio Davisson-Germer de la Sociedad Estadounidense de Física (2002) [31]
  • Premio George Ledlie , Universidad de Harvard (2004)
  • Premio de Investigación Humboldt , Alemania (2005)
  • Premio al alumno distinguido, Calvin College (2006) [32]
  • Incorporado a la Academia Nacional de Ciencias (2007) [33]
  • Profesor de Källén, Lund, Suecia (2007)
  • Profesor William H. Zachariasen de la Universidad de Chicago (2007-2008)
  • Profesor de Poincaré, París (2007)
  • Premio Caterina Tomassoni y Felice Pietro Chisesi Prize , Italia (2008)
  • Premio Julius Edgar Lilienfeld de la Sociedad Estadounidense de Física (2011)
  • Premio Trotter , Universidad Texas A&M (2013) [28]

Referencias

  1. ^ a b Hanneke, D .; Fogwell, S .; Gabrielse, G. (26 de marzo de 2008). "Nueva medición del momento magnético electrónico y la constante de estructura fina". Cartas de revisión física . 100 (12): 120801. arXiv : 0801.1134 . Código Bibliográfico : 2008PhRvL.100l0801H . doi : 10.1103 / PhysRevLett.100.120801 . PMID  18517850 .
  2. ^ La colaboración de ACME; Baron, J .; Campbell, WC; DeMille, D .; Doyle, JM; Gabrielse, G .; Gurevich, YV; Hess, PW; Hutzler, NR (17 de enero de 2014). "Orden de límite más pequeño de magnitud en el momento dipolo eléctrico del electrón". Ciencia . 343 (6168): 269–272. arXiv : 1310,7534 . Código bibliográfico : 2014Sci ... 343..269B . doi : 10.1126 / science.1248213 . ISSN 0036-8075 . PMID 24356114 .  
  3. ^ "Físico de renombre Gerald Gabrielse para unirse a Northwestern: Northwestern University News" . www.northwestern.edu . Consultado el 20 de noviembre de 2015 .
  4. ^ "Hans G. Dehmelt - biográfico" . www.nobelprize.org . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  5. ^ "Físico de renombre Gerald Gabrielse para unirse a Northwestern: Northwestern University News" . www.northwestern.edu . Consultado el 19 de noviembre de 2015 .
  6. ^ "Conoce al físico Jerry Gabrielse: Weinberg College - Northwestern University" . www.weinberg.northwestern.edu . Consultado el 30 de julio de 2018 .
  7. ^ "De la naturaleza:" Hazte a un lado CERN: hay una forma más barata de romper la física abierta " " . sciencesprings . 2018-01-12 . Consultado el 30 de julio de 2018 .
  8. ^ Gabrielse, G .; Fei, X .; Orozco, LA; Tjoelker, RL; Haas, J .; Kalinowsky, H .; Trainor, TA; Kells, W. (25 de septiembre de 1989). "Enfriamiento y desaceleración de antiprotones atrapados por debajo de 100 meV". Cartas de revisión física . 63 (13): 1360-1363. Código Bibliográfico : 1989PhRvL..63.1360G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.63.1360 . PMID 10040547 . 
  9. ^ Gabrielse, G. "Propuesta de Erice" (PDF) .
  10. ^ Gabrielse, G .; Fei, X .; Helmerson, K .; Rolston, SL; Tjoelker, R .; Trainor, TA; Kalinowsky, H .; Haas, J .; Kells, W. (17 de noviembre de 1986). "Primera captura de antiprotones en una trampa Penning: una fuente de kiloelectronvoltio" . Cartas de revisión física . 57 (20): 2504–2507. Código Bibliográfico : 1986PhRvL..57.2504G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.57.2504 . PMID 10033784 . 
  11. ^ Gabrielse, G. (diciembre de 1992). "Antiprotones extremadamente fríos". Científico americano : 78.
  12. ^ Gabrielse, G .; Khabbaz, A .; Hall, DS; Heimann, C .; Kalinowsky, H .; Jhe, W. (19 de abril de 1999). "Espectroscopia de masas de precisión del antiprotón y el protón utilizando partículas atrapadas simultáneamente". Cartas de revisión física . 82 (16): 3198–3201. Código Bibliográfico : 1999PhRvL..82.3198G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.82.3198 .
  13. ^ Gabrielse, G .; Bowden, NS; Oxley, P .; Speck, A .; Storry, CH; Tan, JN; Wessels, M .; Grzonka, D. (31 de octubre de 2002). "Observación sin antecedentes de antihidrógeno frío con análisis de ionización de campo de sus estados" (PDF) . Cartas de revisión física . 89 (21): 213401. Código Bibliográfico : 2002PhRvL..89u3401G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.89.213401 . PMID 12443407 .  
  14. ^ Gabrielse, G .; Kalra, R .; Kolthammer, WS; McConnell, R .; Richerme, P .; Grzonka, D .; Oelert, W .; Sefzick, T. (16 de marzo de 2012). "Antihidrógeno atrapado en su estado fundamental". Cartas de revisión física . 108 (11): 113002. arXiv : 1201.2717 . Código Bibliográfico : 2012PhRvL.108k3002G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.108.113002 . PMID 22540471 . 
  15. ^ DiSciacca, J .; Gabrielse, G. (10 de abril de 2012). "Medición directa del momento magnético del protón". Cartas de revisión física . 108 (15): 153001. arXiv : 1201.3038 . Código Bibliográfico : 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 .; Fitzakerley, DW (25 de marzo de 2013). "Medición de una partícula del momento magnético antiprotón". Cartas de revisión física . 110 (13): 130801. arXiv : 1301.6310 . Código Bibliográfico : 2013PhRvL.110m0801D . doi : 10.1103 / PhysRevLett.110.130801 . PMID 23581304 . 
  17. ^ "Los físicos miden el momento magnético de una sola partícula de antimateria | Física | Sci-News.com" . www.sci-news.com . Consultado el 20 de noviembre de 2015 .
  18. ^ Odom, B .; Hanneke, D .; D'Urso, B .; Gabrielse, G. (17 de julio de 2006). "Nueva medición del momento magnético electrónico utilizando un ciclotrón cuántico de un electrón". Cartas de revisión física . 97 (3): 030801. Código Bibliográfico : 2006PhRvL..97c0801O . doi : 10.1103 / PhysRevLett.97.030801 . PMID 16907490 . 
  19. ↑ Schwarzschild, Bertram (1 de agosto de 2006). "La relación giromagnética de un electrón atrapado solitario se mide mejor que una parte por billón". La física hoy . 59 (8): 15-17. Código bibliográfico : 2006PhT .... 59h..15S . doi : 10.1063 / 1.2349714 . ISSN 0031-9228 . 
  20. ^ Colaboración, ACME; Baron, J .; Campbell, WC; DeMille, D .; Doyle, JM; Gabrielse, G .; Gurevich, YV; Hess, PW; Hutzler, NR (17 de enero de 2014). "Orden de límite más pequeño de magnitud en el momento dipolo eléctrico del electrón". Ciencia . 343 (6168): 269–272. arXiv : 1310,7534 . Código bibliográfico : 2014Sci ... 343..269B . doi : 10.1126 / science.1248213 . ISSN 0036-8075 . PMID 24356114 .  
  21. ^ " Supersimetría de contusiones de redondez de electrones ' perfecta': DNews" . DNews . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  22. ^ Brown, Lowell S .; Gabrielse, Gerald (1 de abril de 1982). "Espectroscopia de precisión de una partícula cargada en una trampa de Penning imperfecta". Physical Review A . 25 (4): 2423–2425. Código Bibliográfico : 1982PhRvA..25.2423B . doi : 10.1103 / PhysRevA.25.2423 .
  23. ↑ Gabrielse, G. (15 de enero de 2009). "La verdadera frecuencia de ciclotrón de partículas e iones en una trampa de Penning". Revista Internacional de Espectrometría de Masas . 279 (2-3): 107-112. Código Bibliográfico : 2009IJMSp.279..107G . doi : 10.1016 / j.ijms.2008.10.015 .
  24. ↑ Gabrielse, G. (27 de abril de 2009). "¿Por qué es posible la espectrometría de masas de banda lateral con iones en una trampa Penning?". Cartas de revisión física . 102 (17): 172501. Código Bibliográfico : 2009PhRvL.102q2501G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.102.172501 . PMID 19518777 . 
  25. ^ Gabrielse, G .; Tan, J. (15 de mayo de 1988). "Sistemas de solenoides superconductores autoprotectores". Revista de Física Aplicada . 63 (10): 5143–5148. Código bibliográfico : 1988JAP .... 63.5143G . doi : 10.1063 / 1.340416 . ISSN 0021-8979 . 
  26. ^ "Premio al alumno distinguido: Gerald Gabrielse '73" (PDF) . Universidad de Harvard . Consultado el 16 de diciembre de 2018 .
  27. ^ "Discusión: Dios de la antimateria - Gerald Gabrielse" . www.faraday.st-edmunds.cam.ac.uk . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  28. ^ a b "| Facultad de Ciencias, Universidad Texas A&M" . www.science.tamu.edu . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  29. ↑ LJ Lapidus, D. Enzer y G. Gabrielse (2 de agosto de 1999). "Cambio de fase estocástico de un electrón conducido paramétricamente en una trampa de Penning" (PDF) . Cartas de revisión física, vol. 83 no. 5, 899 .
  30. ^ "APS: física en horario estelar: en el campo" . blogs.nature.com . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  31. ^ "Destinatario del premio" . www.aps.org . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  32. ^ "Calvin College" . www.calvin.edu . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .
  33. ^ "Gerald Gabrielse" . www.nasonline.org . Consultado el 14 de noviembre de 2015 .

enlaces externos

  • Publicaciones científicas de Gerald Gabrielse en INSPIRE-HEP
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