John Ellis (físico, nacido en 1946)

Jonathan Richard "John" Ellis CBE FRS HonFInstP (nacido el 1 de julio de 1946) es un teórico británico-suizo. físico.

Después de completar su educación secundaria en Highgate School, asistió al King's College de Cambridge desde 1964, donde obtuvo su doctorado en física teórica de partículas (de alta energía) en 1971, después de haber pasado el año académico 1970/71 como estudiante visitante en el CERN. Después de realizar un postdoctorado de un año en el SLAC Theory Group y en Caltech, regresó al CERN en 1973, primero como investigador y desde 1974 como miembro del personal, donde permaneció hasta alcanzar la edad de jubilación fijada en 65 años. Desde 2010, Ellis es profesor Clerk Maxwell de Física Teórica en el King's College de Londres, pero continúa trabajando en el CERN como científico visitante.

Ellis' Además de su investigación, sus actividades en el CERN han sido muy amplias. Fue dos veces líder adjunto de la división de teoría ("TH") y se desempeñó como líder de división durante 1988-1994. Fue miembro de los comités que seleccionaron experimentos en los aceleradores LEP y LHC y participó en los primeros estudios de posibles futuros colisionadores como CLIC y FCC. A principios de la década de 2000 asesoró a los sucesivos directores generales del CERN sobre las relaciones con estados no miembros. También fue el primer presidente del Panel Asesor sobre Igualdad de Oportunidades del CERN.

Investigación científica

Ellis' Sus intereses de investigación se centran en los aspectos fenomenológicos de la física de partículas, y también ha realizado importantes contribuciones a la astrofísica, la cosmología y la gravedad cuántica. La mayoría de sus publicaciones se relacionan directamente con la experimentación, desde la interpretación de mediciones y resultados de búsquedas de nuevas partículas, hasta la exploración de la física que se podría hacer con futuros aceleradores. Fue uno de los pioneros de la investigación en la interfaz entre la física de partículas y la cosmología, que desde entonces se ha convertido en una subespecialidad propia: la astrofísica de partículas.

Ellis' Las primeras investigaciones se centraron en la fenomenología de las teorías de calibre. Trabajando con Dimitri Nanopoulos y Mary Gaillard, propuso en 1976 la llamada "Higgs-strahlung" proceso en el que un bosón de Higgs se irradia desde un bosón Z (esta resultó ser la mejor manera de buscar el bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Electrones y Positrones) y calculó la desintegración de Higgs en Z fotones, que fue su firma más distintiva en el LHC. Ese mismo año, estimó la contribución directa de la violación de CP a las raras desintegraciones de kaones neutros (que luego se observó mediante los experimentos NA31 y NA48 en el CERN). También en 1976, publicó un artículo sugiriendo el "glue-strahlung" Técnica para encontrar el gluón en
>e⁺

>e⁻
aniquilaciones. Al año siguiente predijo la masa del quark inferior basándose en la Gran Teoría Unificada, antes de que este quark fuera observado en experimentos. En 1978 publicó un artículo general citado frecuentemente sobre tales teorías, con Andrzej J. Buras, Gaillard y Nanopoulos.

En la década de 1980, Ellis se convirtió en un destacado defensor de los modelos de supersimetría. En uno de sus primeros trabajos demostró que la partícula supersimétrica más ligera es una candidata natural a la materia oscura. En 1990 demostró que los primeros datos del LEP favorecían los modelos supersimétricos de Gran Unificación. Al año siguiente, demostró que las correcciones radiativas a la masa del bosón de Higgs más ligero en modelos supersimétricos mínimos aumentaban esa masa más allá del alcance de las búsquedas del Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP). Posteriormente, Ellis y sus colaboradores fueron pioneros en el análisis de los llamados "escenarios de referencia"; destinado a ilustrar el rango de fenomenología que se espera de los modelos supersimétricos; Dichos análisis han desempeñado un papel importante en la evaluación de la promesa de varias opciones futuras de aceleradores.

Paralelamente a sus investigaciones sobre la fenomenología supersimétrica, Ellis también ha abogado por estudios fenomenológicos de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas. Estas sondas incluyen pruebas directas de la mecánica cuántica con la colaboración CPLEAR y la derivación de grandes teorías unificadas a partir de la teoría de cuerdas. En este sentido, su trabajo sobre las pruebas de la constancia de la velocidad de la luz y los modelos de cosmología de cuerdas recibió por separado el primer premio de la Gravity Research Foundation.

En 1996, él y sus colaboradores sugirieron buscar isótopos radiactivos anómalos en depósitos geológicos, que podrían haber sido depositados por una explosión de supernova cercana. Posteriormente, varios experimentos detectaron los isótopos hierro-60 y plutonio-244, lo que indica que se produjeron una o más explosiones astrofísicas a 100 pársec de la Tierra en los últimos millones de años.

Tras el descubrimiento del bosón de Higgs en 2010, Ellis y su entonces estudiante de doctorado Tevong You analizaron sus propiedades. La cita para el Premio Nobel de Peter Higgs y François Englert contiene una cita, “Más allá de cualquier duda razonable, es un bosón de Higgs”, de uno de sus artículos. Posteriormente, Ellis ha sido uno de los principales oponentes de la teoría de campo efectivo del modelo estándar como técnica para analizar Higgs y otros datos relevantes del LHC y otros lugares.

Desde 2019, ha sido miembro destacado de la Red y Observatorio de Interferometría Atómica (AION) en el Reino Unido, que planea utilizar la interferometría atómica para buscar materia oscura ultraligera y ondas gravitacionales. En este sentido, recientemente (2024) ha estado explorando las interpretaciones y las implicaciones de la señal de ondas gravitacionales reportadas por los conjuntos de temporización de púlsares.

Una impresión del impacto de Ellis' La investigación se puede obtener del sistema de referencia INSPIRE-HEP para artículos científicos en física de partículas y campos relacionados. A partir de 2024, esta base de datos enumera más de 1.000 artículos científicos de los que es autor; en total la suma de citas supera las 120.000. En 2004, una encuesta SPIERS lo clasificó como el segundo físico teórico más citado. Sus publicaciones incluyen seis artículos con más de 1000 citas. Su índice h para artículos publicados (2024) es 159.

Apoyo a proyectos de aceleradores de partículas

Además de su investigación teórica, John Ellis ha sido un defensor y partidario de futuros aceleradores, comenzando con LEP y el LHC, y extendiéndose al Compact Linear Collider (CLIC), colisionadores de fotones y futuros aceleradores de protones. Naturalmente, su trabajo teórico reflejó estas conexiones, como cuando demostró que los datos del Stanford Linear Collider (SLC) y del LEP podían usarse para predecir las masas del quark top y del bosón de Higgs.

En lo que respecta al LHC, Ellis desempeñó un papel destacado en el taller fundamental de 1984 sobre física que se realizaría con dicho acelerador. Desde entonces, ha escrito numerosos artículos sobre la búsqueda de bosones de Higgs y partículas supersimétricas en el LHC, tanto para la comunidad de física de partículas como para un nivel más popular.

John Ellis es actualmente un firme partidario de la opción de la FCC para un futuro complejo de colisionadores de alta energía.

Premios y honores

• 1968: Premio Mayhew
• 1982: Medalla Maxwell
• 1985: Elegido miembro de la Royal Society of London
• 1991: Miembro elegido del Instituto de Física
• 1999 y 2005: Primer Premio en el concurso de ensayos de la Fundación Gravity Research
• 2005: Premio Paul Dirac del Instituto de Física
• 2012: Comandante de la Orden del Imperio Británico (CBE), Honorarios de Cumpleaños por servicios a la ciencia y la tecnología
• 1994 to present: Elegido a 12 doctorados honorarios y becas

Divulgación y difusión de la física por el mundo

Ellis es invitado regularmente a dar conferencias públicas sobre física de partículas y temas relacionados, en francés, español, italiano e inglés. Mientras estuvo en el CERN, a menudo ofrece charlas introductorias a visitantes, incluidos estudiantes y profesores.

Ellis es conocido por sus esfuerzos por involucrar a naciones no europeas en las actividades científicas del CERN. En el contexto del LHC, ha interactuado frecuentemente con físicos, administradores de universidades e institutos, y ministros de agencias de financiación y cuerpos diplomáticos de una amplia variedad de países, desde los principales socios del CERN como Estados Unidos, Rusia, Japón, Canadá. , India, Israel, Armenia y China, hasta estados con programas de física incipientes como Azerbaiyán, las repúblicas bálticas, Bolivia, Colombia, Croacia, Chipre, Irán, Madagascar, Nueva Zelanda, Pakistán, Rumania, Sri Lanka, Vietnam, Palestina, Ruanda. , y otros. Estas interacciones han contribuido al carácter internacional del CERN y han abierto los caminos del discurso científico en todo el mundo.