Питер Калмус - Peter Kalmus

Питер Игнац Пол Калмус OBE FInstP (родился 25 января 1933 г.), британец. физик элементарных частиц, и Почетный профессор физики в Королева Мэри, Лондонский университет.^[1]

Ранние годы

Калмус родился в Праге 25 января 1933 года и переехал в Великобританию со своими родителями и младшим братом. Джордж Калмус в 1939 году. Его сестра Эльза родилась в 1945 году. Семья стала гражданами Великобритании в 1946 году.

Образование

Калмус пошел в школу сначала в Лондоне, а затем в Харпендене, Хартфордшир. С 1943 по 1951 год он учился в средней школе округа Сент-Олбанс (позже переименованной в Verulam School ). Он получил степень бакалавра (1954 г.) и доктора наук (1957 г.) в Университетский колледж Лондона^[1] где он проработал еще три года в качестве научного сотрудника. Теперь он почетный член Университетский колледж Лондона.^[1]

W и Z частицы

Открытие частицы W. Столкновение протона с антипротоном создает частицу W, которая затем распадается на электрон высокой энергии, излучаемый под большим углом из пучка (обозначенный стрелкой в ​​правом нижнем углу), и невидимое нейтрино, присутствие которого определяется отсутствующей энергией электрона.

Открытие Z-частицы. Центральный детектор UA1 обнаруживает контрольную сигнатуру долгожданной частицы Z, когда она распадается на пару электрон-позитрон (указано стрелкой).

Среди ряда заметных достижений в его карьере Королева Мэри, Лондонский университет группа во главе с Питером Калмусом совместно с Лаборатория Резерфорда Эпплтона группа во главе с Алан Эстбери и Бирмингемский университет группа во главе с Джон Доуэлл присоединился Карло Руббиа в ЦЕРН в рамках международного сотрудничества, известного как UA1.

Они построили большой универсальный детектор, предназначенный для исследования явлений при столкновениях с самыми высокими в мире энергиями, которые были получены с 1981 года, когда ЦЕРН Супер протонный синхротрон был преобразован в протон-антипротонный коллайдер, как предложил Руббиа, с использованием метода стохастического охлаждения пучка, разработанного Саймон ван дер Меер. Британские группы несли совместную ответственность за разработку, создание и эксплуатацию большого адронного калориметра, а также триггерного процессора.

Самая знаменитая работа с UA1 детектор был открытием в 1983 г. W и Z частицы. Это открытие предоставило экспериментальное свидетельство объединения двух, казалось бы, очень разных фундаментальных сил природы: электромагнетизма (лежащего в основе выработки электричества) и слабого взаимодействия (позволяющего светить Солнцу). Объединение этих двух сил является частью поисков, чтобы увидеть, можно ли объединить все силы во Вселенной в «теорию всего» (Единая теория поля ). Электрослабое объединение продемонстрировало, что то, что раньше считалось четырьмя природными фундаментальные силы (электромагнетизм, слабое взаимодействие, сильное взаимодействие и сила тяжести ) теперь сократилось до трех.

Для этой работы Карло Руббиа и Саймон ван дер Меер из ЦЕРН получил 1984 Нобелевская премия по физике. Алан Эстбери получил 1984 Медаль Резерфорда и премия, Питер Калмус и Джон Доуэлл были совместно награждены премией 1988 г. Медаль Резерфорда и премия от Институт Физики за их выдающуюся роль в открытии W и Z частицы.^[2]

Избранные исследования

1957-1960 - Калмус проводил исследования в UCL, в основном, по разработке новых инструментов, помогая построить небольшой ускоритель частиц, электронный микротрон на 29 МэВ, систему вывода пучка и внешнюю фокусировку с помощью квадрупольных магнитов (вероятно, первое использование этих в Великобритании), а затем разработал точный метод измерения энергии релятивистского электронного пучка с использованием излучения Черенкова, а затем новый метод.

С 1960 по 1964 год - Калмус работал на Аргоннская национальная лаборатория, США, первоначально в отделе ускорителей частиц, которым руководил Альберт Крю. Он отвечал за разработку оборудования для транспортировки пучка для будущего синхротрона с нулевым градиентом на 12,5 Гэв. Он перешел в Отделение физики высоких энергий и в 1961 г. перешел в ЦЕРН с аргоннской группой, возглавляемой Артом Робертсом. Это было в ЦЕРН что он впервые встретил Джон Доуэлл, и они спроектировали и установили канал пучка частиц в новом протонном синхротроне на 25 ГэВ. Группа Argonne использовала этот канал для проведения серии измерений поляризации гиперонов с использованием большой оптической искровой камеры внутри магнитного поля: новаторский метод, который намного позже стал основой многих других камер для получения электронных изображений. По возвращении в Аргонн в 1962 году он сотрудничал с чикагской группой в эксперименте по производству бозонов, работа над которым была завершена во время будущих визитов в США в качестве приглашенного ученого в лаборатории. Чикагский университет.

1964 г. - Калмус был назначен лектором Колледж королевы Марии Лондонского университета.^[1] Он начал исследовательское сотрудничество с Алан Эстбери из Резерфордская лаборатория, который должен был продолжаться около 20 лет, когда Алан Эстбери переехал в Канаду. Королева Мэри и Резерфордская лаборатория коллаборация провела серию экспериментов на новом ускорителе Нимрод в г. Резерфордская лаборатория, в основном в физике сильных взаимодействий: образование изобар нуклонов в протон-протонных столкновениях и упругое рассеяние протона-протона на большие углы, на этот раз с использованием искровых камер со звуковым считыванием. Результаты этого ускорителя помогли заложить экспериментальные основы кварковой модели.

В 1970 году это сотрудничество перенесло свою деятельность в ЦЕРН, чтобы приступить к серии экспериментов по низкоэнергетическим антипротон-протонным взаимодействиям. В этом к ним присоединились физики из Лаборатория Дарсбери и Ливерпульский университет. Калмус разработал (на тот момент) самый интенсивный в мире пучок антипротонов низкой энергии. Эксперименты по дифференциальным сечениям и поляризации для упругих и двухчастичных мезонных каналов завершились открытием трех новых мезонов и определением их квантовых чисел. Период с 1974 по 1978 год был потрачен на проведение последней серии экспериментов в Нимроде. Калмус разработал новый канал с малым импульсом, на этот раз для каонов, для серии экспериментов с поляризованной дейтронной мишенью. Было выполнено несколько ключевых измерений каон-нуклонной упругой и перезарядной поляризации.

В конце 1977 года группа Queen Mary во главе с Питером Калмусом вместе с Лаборатория Резерфорда Эпплтона группа под Алан Эстбери и группа Бирмингемского университета во главе с Джон Доуэлл присоединился Карло Руббиа в международном сотрудничестве, известном как UA1 в ЦЕРН. Участвующие британские группы несли совместную ответственность за проектирование, создание и эксплуатацию большого адронного калориметра, а также триггерного процессора как части UA1 сотрудничество. Калориметр, который измерял энергии сильно взаимодействующих частиц, возникающих при столкновениях, состоял из 7000 листов пластикового сцинтиллятора общей массой 30 тонн, помещенных в прорези в обратном ярме большого электромагнита. Испытания сцинтилляционных листов проводились на станции Queen Mary с использованием космических лучей. Свет сцинтиллятора передавался через флуоресцентные стержни сдвига длины волны и световоды на 2000 фотоумножителей вне магнита. Количество столкновений протонов с антипротонами превышало возможность их регистрации по крайней мере в 1000 раз. Это потребовало разработки триггерного процессора, специального электронного устройства, которое должно было принимать решения в течение 2 микросекунд, из которых 1 из 1000 столкновений вероятно, стоило записать на магнитную ленту для последующего анализа, а эти 999 можно было безвозвратно выбросить. Несколько лет спустя, когда частота столкновений увеличилась, был построен новый триггерный процессор.

Самая знаменитая работа с UA1 детектор привел к открытию в 1983 г. частиц W и Z. Результатом этой работы стало Карло Руббиа и Саймон ван дер Меер из ЦЕРН получение 1984 Нобелевская премия по физике. В 1988 году Питер Калмус и Джон Доуэлл были совместно награждены Медаль Резерфорда и премия от Института физики за выдающуюся роль в открытии частиц W и Z (Алан Эстбери уже получил эту медаль в 1984 году).

UA1 было, пожалуй, самым продуктивным сотрудничеством в истории физики элементарных частиц до того времени. Он дал результаты по физике кварков и лептонов, тесты квантовой хромодинамики, свойства W и Z частицы и другие темы, которые были опубликованы в более чем 60 статьях и представлены на многочисленных конференциях. Концепция универсального детектора, измеряющего как можно больше частиц, вылетающих из коллайдера и покрывающего почти весь телесный угол, с тех пор используется в машинах со встречным пучком. Работа закончена в 1989 году.

В конце 1989 года группа Queen Mary присоединилась к другому крупному сотрудничеству под названием H1. Коллаборация H1 приступила к созданию огромного детектора для первого в мире протон-электронного коллайдера HERA, который строился в лаборатории DESY в Гамбурге. Группа Queen Mary была ответственна за разработку и построение времяпролетного годоскопа для H1, устройства, которое оказалось решающим для проведения эксперимента, поскольку оно уменьшило нежелательный фон в сто раз. Многие из инициатив исходили от коллег Калмуса Грэма Томпсона и Эрика Эйзенхандлера, особенно после того, как Калмус стал главой отдела в Королева Мэри, Лондонский университет в 1992 году^[1] и у него было меньше времени на исследования.

Публикации

Калмус является автором или соавтором около 230 научных работ.^[1] Он всегда подчеркивал, что современные экспериментальные исследования физики элементарных частиц - это групповая деятельность, и что прошлые и настоящие коллеги и студенты-исследователи внесли большой вклад в укрепление группы.

Академия и образование

Параллельно с его исследовательской деятельностью Калмус был преданным преподавателем в университете. Он преподавал множество курсов физики, начиная от предуниверситетского уровня A и заканчивая международным стандартом для аспирантов. Первоначально он преподавал по вечерам в Северном политехническом институте и в Политехническом институте Челси в период с 1955 по 1960 год. С 1964 года он преподавал на всех уровнях в колледже Королевы Марии (ныне Лондонский университет Королевы Марии). Калмус стал читателем в Королеве Мэри. в 1966 г. и профессор в 1978 г.^[1]

В 1992 году Калмус был назначен главой департамента Queen Mary.^[1] Это сильно ограничило его личное участие в H1 исследовательская программа, которая, однако, продолжала развиваться при активном участии его коллег.

Калмус получил титул Почетный профессор в 1998 г. после достижения номинального пенсионного возраста. Однако он продолжал работать в отделении в обычное время. Он решил не продолжать свое участие в совместных исследованиях с участием огромных команд, а вместо этого посвятить больше времени другим физическим интересам, таким как Институт физики, и, в частности, информированию общественности и пониманию науки.

Питер Калмус продолжает свою деятельность как Почетный профессор физики на Королева Мэри, Лондонский университет.^[1]

Общественное понимание науки

Калмус всегда был заинтересован в популяризации науки и ее понимании. Он начал читать информационные лекции в конце 1950-х годов, сначала о ядерной энергии (затем новом источнике электричества) для женских институтов. Калмус был пионером в этом вопросе, поскольку в то время к популяризации науки относились с подозрением некоторые высокопоставленные представители научного истеблишмента. Однако Калмус всегда считал, что ученые обязаны объяснять, что они делают, и настаивал на этом на протяжении всей своей карьеры. После влиятельного доклада Королевское общество и особенно после нового Британские исследовательские советы Появившись в 1994 году, такие информационные мероприятия стали не только респектабельными, но и почти обязательными.

Калмус известен в области физики своей пропагандистской работой и популярными лекциями для школ и широкой публики.^[1] Они также были представлены на собраниях Британской ассоциации содействия развитию науки (теперь называемой Британская научная ассоциация ), на Королевский институт Великобритании, то Институт Физики, то Ассоциация естественнонаучного образования, то Эдинбургский фестиваль науки, фестиваль искусств Борнмута, научные и астрономические клубы, а также за границу на нескольких континентах. Он сделал несколько коротких радиопередач на научные темы и иногда появлялся на телевидении.

В 1998/99 учебном году он дал Институт Физики Школы Читают лекции 43 раза в различных местах в Англии, Шотландии, Уэльсе и Нормандских островах для общей аудитории около 9800 человек, в основном в возрастной группе от 15 до 19 лет. По приглашению Южноафриканского института физики эта лекция-демонстрация была повторена в 15 университетах Южной Африки в течение трехнедельного периода в начале 2000 года для общей аудитории из 3500 человек, состоящей из студентов и сотрудников университетов, старшеклассников и представители широкой общественности.

Впоследствии он выступил с речью перед другими слушателями в Дублине, Белфасте и на нескольких площадках в Великобритании. Различные лекции по аспектам физики элементарных частиц были прочитаны от имени Королевский институт около 10 раз в Футуроскоп в Пуатье, Франция, более чем 3800 британским шестиклассникам, которые были там с учебными визитами.

В январе 2001 года Калмус дал названные «Лекции Кокрофта и Уолтона» в Индии в рамках программы обмена между Институт Физики и Индийская ассоциация физиков. Было прочитано девять лекций в четырех разных городах, одни на профессиональном, другие на популярном уровне. Он также посетил и обсудил с сотрудниками многих индийских институтов и представлял Британскую ассоциацию на Индийском научном конгрессе в Дели. Он снова посетил Индию в 2004 году, прочитав 15 лекций от имени Британского Совета. Он продолжал выступать в Великобритании и за рубежом. К лету 2010 года после выхода на пенсию он провел около 200 выступлений перед общей аудиторией в 30 000 человек.

Он дважды выступал на Королевское общество вечера: в 1984 г. по теме «Открытие частиц W и Z» и в 1994 г. по «Строению протона».

Калмус также был младшим редактором журнала Science Spectrum.

Профессиональные и научные организации

На протяжении своей карьеры Калмус работал в значительном количестве профессиональных и научных организаций и внес свой вклад в их деятельность. Они включали ЦЕРН, то Совет по науке и инженерным исследованиям, то Совет по физике элементарных частиц и астрономии, то Британская ассоциация развития науки, то Королевский институт, то Американское физическое общество, то Европейское физическое общество, а Международный союз теоретической и прикладной физики. Занимаемые должности:

ЦЕРН:

• Председатель подкомитета и научный советник Великобритании ЦЕРН делегация, 1978–1981 годы.^[1]

Совет по науке и инженерным исследованиям:

• Член Совета по ядерной физике, 1979–1982, 1989–1993.^[1]
• Член Совета по астрономии и планетологии, 1990–1993 годы.^[1]

Американское физическое общество:

• Участник, 1963 г.^[1]
• Товарищ, 1995 г.^[1]

Европейское физическое общество:

• Член, 1970 г.^[1]
• Член Совета по физике элементарных частиц высоких энергий, 1994–1998 годы.^[1]

Британская ассоциация развития науки:

• Участник, 1986 г.^[1]
• Президент, Физическая секция, 1990–1991.^[1]
• Почетный член 2002 г.^[1]

Международный союз теоретической и прикладной физики:

• Член Комиссии по частицам и полям (C11), 1993–2002 годы.^[1]
• Почетный секретарь C11, 1996–1999.^[1]
• Стул C11, 1999–2002 гг.^[1]
• Вице-президент IUPAP, 1999–2002 гг.^[1]

Совет по физике элементарных частиц и астрономии:

• Член Комитета по образованию и профессиональной подготовке, 1994–1998 годы.^[1]
• Член комиссии по общественному пониманию науки, 1994–1998 годы.^[1]

Королевский институт:

• МРТ, 1989.^[1]
• Член Совета, 1996–1999 гг.^[1]
• Вице-президент, 1997–1999 годы.^[1]
• Председатель Комитета лабораторных исследований Дэви Фарадея, 1998–1999.^[1]

Kalmus был особенно активен в обслуживании Институт Физики, будучи членом Совета, председателем нескольких групп и комитетов, а также вице-президентом, несущим особую ответственность за образование и связи с общественностью. В течение 2005–2009 годов Калмус занимал пост председателя Лондонского и Юго-Восточного отделения Институт Физики. Этот период завершился награждением Институт Физики Приз филиалов 2010 года.

Институт Физики:

• Сотрудник Институт Физики, 1967
• Председатель, Группа физики высоких энергий, 1989–1993.^[1]
• Член Совета, 1993–2000 годы.^[1]
• Вице-президент, 1996–2000 гг.^[1] Особая ответственность за образование и общественные дела.
• Председатель, Лондонское и Юго-Восточное отделение, 2005–2009 годы.^[1]
• Почетный член 2010 г.^[1]

Калмус продолжал участвовать в Институт Физики после выхода на пенсию из Королевы Марии, он работал в Комитете благотворительного фонда, в комиссии по изучению политики публикации журналов, а также в качестве представителя в международной руководящей группе Всемирный год физики 2005, столетие Эйнштейна "Год Чуда ".

Почести и награды

• 1988 - Медаль Резерфорда и премия от Институт Физики за выдающуюся работу в открытии W и Z частицы.^[1]
• 2001 - Почетный член Университетский колледж, Лондон.^[1]
• 2001 - OBE за заслуги перед физикой.^[1]
• 2002 - Кельвина медаль и приз от Институт Физики за выдающийся вклад в общественное понимание физики.^[1]
• 2002 - почетный член Британская научная ассоциация.^[3]
• 2003 - Почетный член Королева Мэри, Лондонский университет.^[1]
• 2005 - Информационная премия Группы физики высоких энергий Европейское физическое общество.^[1]
• 2010 - Приз филиалов Институт Физики.^[1]
• 2010 - Почетный член Институт Физики, за его исследования, его обучение, его общественную деятельность и его работу для Института. Он присоединился только к 38 другим получателям, включая 7 Нобелевские лауреаты.^[1][4]

Личная жизнь

Отец Калмуса, Ханс Калмус, был известным биологом, работавшим в Университетский колледж, Лондон

Его брат, Джордж Калмус, - еще один известный британский физик элементарных частиц. Пресс-релиз от Совет по физике элементарных частиц и астрономии (PPARC ) в 2002 году прокомментировал, что «физик элементарных частиц в семье - редкое явление. То, что должно быть двое и оба должны быть лидерами в своей области, еще более необычно, но профессора Питер и Джордж Калмус достигли этого».^[5]

Питер Калмус женился на Фелисити «Трикси» Баркер в 1957 году, она умерла в 2018 году. У него есть сын, дочь и внук. В настоящее время он проживает в Лондоне.

Рекомендации

внешняя ссылка

• Научные публикации P.I.P. Kalmus на INSPIRE-HEP