Gerald Gabrielse

Gerald Gabrielse
Nationalitet amerikansk
Alma mater
Calvin College (BS) University of Chicago (Ph.D.)
Känd för antimateria , precisionsmätning
Utmärkelser



Davisson-Germer Prize (2002) George Ledlie Prize (2004) Invald i National Academy of Sciences (2007) Julius Edgar Lilienfeld Prize (2011) Trotter Prize (2014)
Vetenskaplig karriär
Fält Fysik
institutioner

University of Washington Harvard University Northwestern University
Doktorand rådgivare Henry Gordon Berry
Andra akademiska rådgivare Hans Dehmelt (postdoc)
Doktorander Tanya Zelevinsky
Hemsida cfp .physics .northwestern .edu /gabrielse-group /gabrielse-home .html

Gerald Gabrielse är en amerikansk fysiker. Han är styrelseprofessor i fysik och chef för Center for Fundamental Physics vid Northwestern University och emeritus George Vasmer Leverett professor i fysik vid Harvard University . Han är främst känd för sina experiment med att fånga och undersöka antimateria , mäta elektronens g-faktor och mäta det elektronelektriska dipolmomentet . Han har beskrivits som "en ledare inom superexakta mätningar av fundamentala partiklar och studier av antimateria."

Karriär

Gabrielse gick på Trinity Christian College och sedan Calvin College , och tog examen med en BS (honors) 1973. Han avslutade sedan sin MS (1975) och Ph.D. (1980) i fysik från University of Chicago under Henry Gordon Berry. Gabrielse blev postdoc vid University of Washington i Seattle 1978 under Hans Dehmelt och började på fakulteten 1985. Han blev professor i fysik vid Harvard University 1987 och ordförande för Harvard Physics Department 2000.

2018 flyttade Gabrielse till Northwestern University och blev chef för det nyskapade Center for Fundamental Physics at Low Energy. Centret kommer att vara det första i sitt slag som ägnas åt småskaliga, grundläggande fysikexperiment på bord.

Forskning

Antimateriaforskning

Gabrielse var en pionjär inom lågenergi- antiproton- och antivätefysik genom att föreslå att antiprotoner skulle fångas från en lagringsring , kyla dem i kollisioner med fångade elektroner och använda dessa för att bilda lågenergi-antiväteatomer. Han ledde TRAP-teamet som insåg den första antiprotonfångningen, den första elektronkylningen av fångade antiprotoner och ackumuleringen av antiprotoner i en 4 Kelvin-apparat. Demonstrationerna och metoderna möjliggjorde en insats som växte till att involvera 4 internationella samarbeten av fysiker som arbetar vid CERNs Antiproton Decelerator . År 1999 gjorde Gabrielses TRAP-team det mest exakta testet av standardmodellens grundläggande CPT -sats genom att jämföra förhållandet mellan laddning och massa för en enstaka infångad antiproton med den för en proton med en precision av 9 delar i 10 11 . Precisionen för den resulterande bekräftelsen av standardmodellens förutsägelse översteg den för tidigare jämförelser med nästan en faktor 10 6 .

Gabrielse leder nu ATRAP-teamet vid CERN , ett av de två team som först producerade långsamma antiväteatomer och suspenderade dem i en magnetfälla . Både TRAP- och ATRAP-team använde fångade antiprotoner i en kapslad Penning-fälla för att producera antiväteatomer som är tillräckligt långsamma för att fångas i en magnetisk fälla. Teamet gjorde den första jämförelsen av en partikel av de magnetiska momenten för en enda proton och en enda antiproton. Deras jämförelse, med en precision på 5 delar per miljon, var 680 gånger mer precision än tidigare mätningar.

Precisionsmätning

År 2006 använde Gabrielses grupp en enda instängd elektron för att mäta det magnetiska elektronmomentet till 0,76 delar per biljon, vilket var 15 gånger mer exakt än en mätning som hade stått i cirka 20 år. Två år senare förbättrade teamet mätosäkerheten med ytterligare en faktor 3.

mätte Gabrielse, som en del av ACME-samarbetet med John Doyle vid Harvard och David DeMille vid Yale , det elektronelektriska dipolmomentet till över en storleksordning jämfört med föregående mätning med en stråle av toriummonoxid , ett resultat som fick konsekvenser för supersymmetrins livskraft .

Andra forskningsbidrag

Gabrielse var också en av upptäckarna av Brown-Gabrielse-invarianssatsen, som relaterade den fria rymdcyklotronfrekvensen till de mätbara egenfrekvenserna för en imperfekt Penning-fälla. Teoremens tillämpningar inkluderar exakta mätningar av magnetiska moment och exakt masspektrometri . Det gör också sidbandsmasspektrometri möjlig, ett standardverktyg inom kärnfysik.

Gabrielse har också uppfunnit en självskärmande supraledande solenoid som använder flödeskonservering och en noggrant vald geometri av kopplade spolar för att eliminera starka fältfluktuationer på grund av externa källor. Enheten var ansvarig för framgången med den exakta jämförelsen av antiproton och proton, och gör det också möjligt för magnetisk resonanstomografi (MRI) -system att lokalisera föränderliga magnetfält från externa källor, såsom hissar.

Religiösa åsikter

Gabrielse identifierar sig själv som en vetenskapsman som är reformert kristen . I en intervju sa han:

Jag tror inte att vetenskapen och Bibeln är i konflikt. Det är dock möjligt att missförstå Bibeln och att missförstå vetenskapen. Det är viktigt att ta reda på vad av varje som kan missförstås.

Han har också hållit föreläsningar om relationen mellan vetenskap och religion. 2006 höll Gabrielse en föreläsning med titeln "God of Antimatter" i Faraday Institute for Science and Religion i Emmanuel College, Cambridge , där han diskuterade hans forskning om antimateria såväl som hans personliga erfarenhet av kristendomen. Han tilldelades travpriset 2013 och höll travföreläsningen för det året.

Trivia

  • I ett avsnitt av Late Night with Conan O'Brien som sändes den 21 februari 2007 diskuterade Jim Carrey och Conan O'Brien humoristiskt innehåll från en tidning med titeln "Stochastic Phase-Switching of a Parametrically-Driven Electron in a Penning Trap" Gerald Gabrielse sa att det var "kanske det mest oklara papper jag någonsin skrivit".
  • Gabrielse arbetade på CERN och fångade de första antiprotonerna 1986. Dan Browns efterföljande roman Angels & Demons , och filmen gjord av den, använder antimateria fångad vid CERN som en viktig handlingspunkt.

Utmärkelser

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Gerald_Gabrielse&oldid=1127612554 "