Kenneth Alan Johnson (26 de marzo de 1931 en Duluth, Minnesota - 9 de febrero de 1999 en Boston , Massachusetts) fue un físico teórico estadounidense . Fue profesor de Física en el MIT , líder en el estudio de las teorías cuánticas de campos y la subestructura de los quarks de la materia. Johnson contribuyó a la comprensión de la simetría y las anomalías en las teorías cuánticas de campos y a los modelos de confinamiento y dinámica de los quarks en la cromodinámica cuántica. [1]
Ken Johnson era un estudiante en la Universidad Case Western Reserve y obtuvo su licenciatura del Instituto de Tecnología de Illinois en 1952. Estudió física teórica en la Universidad de Harvard , completando su doctorado bajo la dirección de Julian Schwinger en 1955. [2] Johnson permaneció en Harvard como investigador y conferencista desde 1955 hasta 1957 y durante 1957-1958 fue miembro postdoctoral de la NSF en el Instituto de Física Teórica ( Instituto Niels Bohr ), Copenhague. [1]
Johnson fue nombrado miembro de la facultad del MIT en 1958 como profesor asistente, ascendido a profesor asociado en 1961 y a profesor titular en 1965. Johnson permaneció en el MIT, con la excepción de puestos de visita en SLAC (1971–72, 1980–81), University of Washington (1972) y Nordita (1981), durante el resto de su carrera. [ cita requerida ]
Al principio de su carrera, Johnson, junto con Marshall Baker ( Universidad de Washington ), emprendió un estudio sistemático del comportamiento de la electrodinámica cuántica (QED) a corta distancia y alta energía , que presagiaba estudios modernos de flujo grupal de renormalización y la búsqueda de puntos fijos ultravioleta de la función QED 𝛽. [3] [4]
Johnson fue uno de los primeros en descubrir anomalías quirales y otras en las teorías de campo de medición, [5] anticipándose al trabajo de Stephen Adler ( IAS ), John Bell ( CERN ) y Roman Jackiw (MIT) sobre anomalías quirales. [6] [7] Continuando con su estudio de anomalías, Johnson, en colaboración con Frances Low ( MIT ), introdujo métodos de limitación para estudiar el comportamiento a corta distancia de los productos del operador. [8] James Bjorken ( SLAC ) introdujo métodos similares . [9] El límite bajo de Bjorken-Johnsonse utilizó ampliamente en el estudio de las anomalías perturbativas y de escala a fines de la década de 1960 y fue subsumido en el marco más general de la expansión del producto del operador por Kenneth Wilson. [10] Trabajando con Jackiw, Johnson demostró que la invariancia de calibre podría romperse dinámicamente en una teoría con fermiones sin masa pero sin partículas escalares fundamentales, lo que lleva a la generación de masa tanto para los fermiones como para los bosones de calibre. [11] Este trabajo formó la base para las teorías tecnicolor de composición más allá del Modelo Estándar. [ cita requerida ] Los estudiantes del MIT incluyen a CR Hagen , co-descubridor del mecanismo de Higgs y el bosón de Higgs.
A principios de la década de 1970, Johnson se interesó por el confinamiento de los quarks en las teorías de la estructura de los hadrones. Lideró una colaboración con Alan Chodos, Robert Jaffe, Charles Thorn y Victor Weisskopf (todos del MIT) en el desarrollo de un modelo relativista, invariante de calibre y heurístico de confinamiento de quarks conocido como el "Modelo de bolsa del MIT", [12] que surgió como un modelo estándar para describir hadrones en cromodinámica cuántica(QCD). El modelo MIT Bag proporcionó un marco para la investigación inicial de muchos aspectos del comportamiento de los quarks y gluones confinados en QCD. En varios de estos estudios, Johnson desempeñó un papel destacado. Junto con Thomas DeGrand (Universidad de Colorado), Joseph Kiskis (UC Davis) y Jaffe, Johnson demostró que los espectros de bariones y mesones de quarks ligeros podrían acomodarse en QCD. [13] Con Thorn, Johnson demostró la aparición de excitaciones de hadrones en QCD, [14] y Johnson y Jaffe exploraron los espectros y las interacciones de hadrones exóticos compuestos puramente de gluones o de más de tres quarks. [15] Los estudios de hadrones tan inusuales siguen siendo un tema de interés experimental y teórico actual. En sus últimos años, Johnson se centró en encontrar una descripción heurística de las configuraciones del campo de gluones que dominan el condensado confinante en el vacío de QCD, una búsqueda que continúa hasta el día de hoy. [ cita requerida ]
Ken Johnson estaba casado con Gladys (Díaz de los Arcos) Johnson, quien también estudió física en Harvard a principios de la década de 1950. Gladys fue una artista consumada. Tuvieron un hijo, Keith Johnson. [1]