Карло Руббиа - Carlo Rubbia

Пожизненный сенатор
Карло Руббиа
OMRI OMCA

OMRI OMCA
Карло Руббия 2012.jpg
Родившийся (1934-03-31) 31 марта 1934 г. (86 лет)
Гориция, Фриули-Венеция-Джулия, Италия
НациональностьИтальянский
Альма-матерScuola Normale Superiore di Pisa
ИзвестенОткрытие W- и Z-бозонов
Награды
Научная карьера
ПоляФизика элементарных частиц
Интернет сайтwww.iass-potsdam.de/ en/люди/ carlo-rubbia

Карло Руббиа, OMRI, OMCA (родился 31 марта 1934 г.)[2] является Итальянский физик элементарных частиц и изобретатель кто поделился Нобелевская премия по физике в 1984 году с Саймон ван дер Меер за работу, ведущую к открытию W и Z частицы в ЦЕРН.[3][4][5][2][6][7][8][9]

Образование

Руббиа изучал физику в Пизанский университет и Scuola Normale в Пиза.[2][10][11][12] Он закончил космический луч эксперименты 1957 г. с Марчелло Конверси. Руббиа получил итальянскую докторскую степень (Laurea) в 1958 году.[13] из Пизанского университета.

Карьера и исследования

Получив диплом, затем поехал в США, чтобы заниматься постдокторские исследования,[2] где он провел около полутора лет в Колумбийский университет[14] проведение экспериментов по распаду и ядерному захвату мюоны. Это был первый из длинной серии экспериментов, проведенных Руббиа в области слабые взаимодействия и завершилась работой в ЦЕРНе, получившей Нобелевскую премию.

В 1960 году он вернулся в Европу, привлеченный недавно созданной ЦЕРН, где он работал над экспериментами по структуре слабых взаимодействий. ЦЕРН только что ввел в эксплуатацию ускоритель нового типа - Пересекающиеся кольца для хранения, используя встречно вращающиеся балки протоны сталкиваются друг с другом. Руббиа и его сотрудники провели там эксперименты, снова изучая слабую силу. Основными результатами в этой области были наблюдение структуры в процессе упругого рассеяния и первое наблюдение Зачарованные барионы. Эти эксперименты имели решающее значение для совершенствования методов, необходимых позже для открытия более экзотических частиц в коллайдере другого типа.

В 1976 году он предложил адаптировать ЦЕРН Супер протонный синхротрон (SPS) для столкновения протонов и антипротонов в одном кольце - Протонно-антипротонный коллайдер. С помощью Саймон ван дер Меерс технология стохастическое охлаждение, то Аккумулятор антипротонов также был построен. Коллайдер начал работать в 1981 году, а в начале 1983 года международная группа из более чем 100 физиков во главе с Руббиа, известная как UA1 Collaboration, обнаружила промежуточные векторные бозоны, W- и Z-бозоны, которые стали краеугольным камнем современных теорий физика элементарных частиц задолго до этого прямого наблюдения. Они несут слабую силу, которая вызывает радиоактивный распад в атомное ядро и контролирует горение солнце, как только фотоны, безмассовые частицы света несут электромагнитная сила который вызывает большинство физических и биохимических реакций. Слабое взаимодействие также играет фундаментальную роль в нуклеосинтез элементов, как это изучено в теориях эволюции звезд. Эти частицы имеют массу почти в 100 раз больше, чем протон. В 1984 году Карло Руббиа и Симон ван дер Меер были удостоены Нобелевской премии «за их решающий вклад в большой проект, который привел к открытию полевых частиц W и Z, коммуникаторов слабого взаимодействия».

Чтобы достичь достаточно высоких энергий для создания этих частиц, Руббиа вместе с Дэвидом Клайном и Питером Макинтайром предложили радикально новую конструкцию ускорителя частиц. Предложили использовать балку из протоны и луч антипротоны, их антивещество двойники, вращающиеся в противоположных направлениях в вакуумной трубе ускорителя и сталкивающиеся лицом к лицу. Идея создания частиц путем встречных пучков более «обычных» частиц не была новой: уже использовались электрон-позитронные и протон-протонные коллайдеры. Однако к концу 1970-х - началу 1980-х они не могли приблизиться к энергии в центре масс, необходимой для исследования области W / Z, предсказанной теорией. При этих энергиях протоны, сталкивающиеся с антипротонами, были лучшими кандидатами, но как получить достаточно интенсивные (и хорошо сколлимированные) пучки антипротонов, которые обычно образуются при падении пучка протонов на неподвижную цель? Тем временем Ван ден Меер разработал концепцию «стохастического охлаждения», в которой частицы, такие как антипротоны, могли удерживаться в круговой матрице, а их расходимость луча постепенно уменьшалась, посылая сигналы на изгибающие магниты ниже по потоку. Поскольку уменьшение расходимости пучка означало уменьшение поперечной скорости или компонентов энергии, схема получила характерный термин «стохастическое охлаждение». Затем схему можно было бы использовать для «охлаждения» (для столкновения) антипротонов, которые, таким образом, можно было бы принудительно превратить в хорошо сфокусированный пучок, пригодный для ускорения до высоких энергий, без потери слишком большого количества антипротонов при столкновениях со структурой. . Стохастик выражает тот факт, что принимаемые сигналы напоминают случайный шум, который впервые был назван «шумом Шоттки» в электронных лампах. Без техники Ван дер Меера UA1 никогда бы не имел достаточно высокоинтенсивных антипротонов, в которых он нуждался. Без понимания Руббиа его полезности, стохастическое охлаждение было бы предметом нескольких публикаций и ничего больше. Саймон ван де Меер разработал и протестировал технологию протонных пересекающихся накопительных колец в ЦЕРНе, но она наиболее эффективна на пучках довольно низкой интенсивности, таких как антипротоны, которые были подготовлены для использования в SPS при настройке в качестве коллайдера.

Помимо наблюдения промежуточных векторных мезонов, ЦЕРН Протонно-антипротонный коллайдер доминировала в области физики высоких энергий с момента своей первой операции в 1981 году до ее закрытия в 1991 году, когда Теватрон в Фермилаб взял на себя эту роль. В результате возникла совершенно новая феноменология столкновений при высоких энергиях, в которой в явлениях сильного взаимодействия преобладает обмен квантами сильного взаимодействия, глюоны, частицы, которые похожи на промежуточные векторные бозоны, хотя, как и фотоны, по-видимому, безмассовые. Напротив, частицы W и Z являются одними из самых тяжелых частиц, произведенных на данный момент в ускорителе частиц.

Вместе эти открытия предоставляют убедительное свидетельство того, что физики-теоретики находятся на правильном пути в своих усилиях по описанию Природы на ее самом базовом уровне с помощью так называемогоСтандартная модель ". Данные о промежуточных векторных бозонах подтверждают предсказания, включенные в" электрослабую "теорию, за которую в 1979 г. была присуждена Нобелевская премия по физике. Стивен Вайнберг, Шелдон Глэшоу и Абдус Салам. «Электрослабая» теория пытается объединить две из четырех сил природы - слабую и электромагнитную - в рамках одной системы уравнений. Он обеспечивает основу для работы над давней мечтой физиков-теоретиков. единая теория поля, охватывая также сильную силу, которая связывает атомное ядро, и, в конечном итоге, сила тяжести.

В 1970 году Руббиа был назначен профессором физики Хиггинса в Гарвардский университет, где он проводил один семестр в год в течение 18 лет,[2] продолжая свою исследовательскую деятельность в ЦЕРНе. В 1989 году он был назначен генеральным директором лаборатории ЦЕРН.[15] Во время его мандата в 1993 году «ЦЕРН согласился разрешить любому использовать веб-протокол и код бесплатно… без каких-либо лицензионных отчислений или других ограничений».[16]

Руббия также была одним из лидеров сотрудничества в Лаборатория Гран Сассо, предназначенный для обнаружения любых признаков распада протона. Эксперимент ищет доказательства, которые опровергают общепринятое мнение о стабильности материи. Наиболее широко распространенная версия единой теории поля предсказывает, что протоны не существуют вечно, а постепенно превращаются в энергию после среднего времени жизни не менее 1032 годы. Тот же эксперимент, известный как ИКАРУС и основан на новой технике электронного детектирования ионизирующих событий в сверхчистой жидкости. аргон, нацелен на прямое обнаружение нейтрино, испускаемых Солнцем, первый элементарный нейтринный телескоп для исследования нейтринных сигналов космической природы.

Руббиа далее предложил концепцию усилитель энергии, новый и безопасный способ производства ядерной энергии с использованием современных ускорительных технологий, который активно изучается во всем мире, чтобы сжигать высокоактивные отходы ядерных реакторов и производить энергию из природных торий и истощены уран. В 2013 году он предложил построить большое количество малых ториевых электростанций.[17]

Исследовательская деятельность Rubbia сосредоточена на проблеме энергоснабжения будущего, с особым упором на разработку новых технологий для возобновляемых источников энергии. За время своего пребывания на посту президента ВДНХ (1999–2005) он продвигал новый метод концентрация солнечной энергии при высоких температурах для производства энергии, известных как Архимед Проект, который разрабатывается промышленностью для коммерческого использования.

Карло Руббиа был главным научным советником CIEMAT (Испания ), член Консультативной группы высокого уровня по глобальное потепление учрежден президентом ЕС Баррозу в 2007 году и Попечительским советом IMDEA Энергетический институт. В 2009–2010 годах он был специальным советником по энергетике генерального секретаря ЭКЛАК, Экономической комиссии Организации Объединенных Наций для Латинской Америки, базирующейся в Сантьяго (Чили). В июне 2010 года Карло Руббиа был назначен научным директором Института перспективных исследований в области устойчивого развития в Потсдаме (Германия).

Он является членом Фонд Италия-США.

Награды и отличия

В декабре 1984 года Руббия была номинирована на титул Кавальере ди Гран Кроче. OMRI.[18]

30 августа 2013 г. Руббиа был назначен членом Сенат Италии как Пожизненный сенатор Президентом Джорджио Наполитано.[19]

Руббия имеет 27 почетных степеней.[нужна цитата ]

Астероид 8398 Руббия назван в его честь. Он был избран Иностранный член Королевского общества (ForMemRS) в 1984 г..[1]

В 1984 году Руббия получил премию «Золотая тарелка» Американская академия достижений.[20]

Рекомендации

  1. ^ а б "Профессор Карло Руббиа ForMemRS". Лондон: Королевское общество. Архивировано из оригинал 6 ноября 2015 г.
  2. ^ а б c d е Карло Руббиа на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных, по состоянию на 27 апреля 2020 г.
  3. ^ Дарриулат, Пьер. «Частицы W и Z: личное воспоминание». ЦЕРН Курьер. 44 (3): 13–16.
  4. ^ "ЦЕРН чествует Карло Руббиа, когда ему исполняется 75 лет". ЦЕРН Курьер. 49 (5): 27 июня 2009 г.
  5. ^ Катапано, Паола (сентябрь 2014 г.). «Карло Руббиа: страсть к физике и тяга к новым идеям». ЦЕРН Курьер.
  6. ^ Пресс-релиз Нобелевской премии о Rubbia
  7. ^ Статья о Карло Руббиа из Encyclopædia Britannica
  8. ^ Биография Карло Руббиа и лекции на сайте из Папская академия наук
  9. ^ Научные публикации Карло Руббиа на INSPIRE-HEP
  10. ^ "Биографический Карло Руббиа".
  11. ^ "Биографическая справка профессора доктора Карло Руббиа" (PDF).
  12. ^ "Лауреат - Карло Руббиа".
  13. ^ "Руббиа, Карло в словаре ученых". Издательство Оксфордского университета. Архивировано из оригинал 1 сентября 2015 г.. Получено 1 сентября 2015.
  14. ^ "Колумбийские Нобели". Колумбийский университет. Архивировано из оригинал 24 июня 2015 г.. Получено 1 сентября 2015.
  15. ^ «Взгляд в будущее». ЦЕРН Курьер. ЦЕРН. Получено 1 сентября 2015.
  16. ^ Бернерс-Ли, Т., Фишетти, М., и предисловие Бай-Дертузос, М. Л. (2000). Weaving the Web: оригинальный дизайн и окончательная судьба всемирной паутины ее изобретателя. HarperInformation.
  17. ^ Бойл, Ребекка (30 августа 2010 г.). "Разработка крошечных ториевых реакторов могла бы избавить мир от нефти всего за пять лет | Популярная наука". Popsci.com. Получено 6 сентября 2013.
  18. ^ Ди Лаура Лауренци (19 декабря 1984 г.). "Pertini Festeggia Rubbia - La Repubblica" (на итальянском). Ricerca.repubblica.it. Получено 6 сентября 2013.
  19. ^ «Карло Руббиа назначен пожизненным сенатором». ЦЕРН Курьер. ЦЕРН. Получено 1 сентября 2015.
  20. ^ "Золотые медали Американской академии достижений". achievement.org. Американская академия достижений.

внешняя ссылка

  • Карло Руббиа на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных включая Нобелевскую лекцию 8 декабря 1984 г. Экспериментальное наблюдение промежуточных векторных бозонов W +, W– и Z0.
  • Карло Руббиа на INSPIRE-HEP Отредактируйте это в Викиданных
Предшествует
Хервиг Шоппер		 Генеральный директор ЦЕРН
1989 – 1993		Преемник
Кристофер Ллевеллин Смит