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アン・ネルソンは物理学の最大の問題に取り組みました


素粒子物理学の標準モデルは、これまでに見たすべての粒子を列挙し、それらが互いにどのように関係しているかのほとんどを捉えています。この方程式のセットは大きな勝利と考えられていますが、問題は残っています。たとえば、標準モデルは、中性子がこれまでに観測されたことのない特性を発達させると予測しています。強力な CP 問題としてコミュニティで知られているこの問題の 1 つの可能な解決策は、Roberto Peccei と Helen Quinn によって 1977 年に提案されました。別の解決策は、1984 年に 2 人の研究者 (ハーバード大学の博士課程の学生だった Stephen Barr と Ann Nelson) によって個別に開発されました。

8 月 4 日のアンの予期せぬ死により、私はこのオリジン ストーリーを大局的に考える必要に迫られました。物理学の主要な未解決問題の 1 つである単一著者の論文を大学院生として発表するには、大胆不敵さと勇気が必要だったように思われます。アンは十分に自信を持っていましたが、真実は彼女が非常に集中したビルダーおよびクリエーターだったと思います.彼女の元生徒であるパディ・フォックスが、生徒になるかどうかを決めていたロブ・ファードンに語ったように、「彼女の脳がどれほど大きいかを理解すると、エゴの余地がないことに驚くでしょう」.実際、物理学に対するアンの初期の貢献は途方もないものでした。 Peccei-Quinn メカニズムは依然として強力な CP 問題に対する最も一般的な解決策ですが、Nelson-Barr メカニズムは常に最も実行可能な代替手段として言及されています。そして、多くの人々は、このような大きな成果を達成した後、栄光に安住することができたはずです.

それはアンではありませんでした。代わりに、彼女は前進し、非常に多様で幅広い素粒子物理学に貢献したため、私の同僚であるハーバード大学のマシュー・リースは私に次のように語った。 に大きく貢献する。」その 1984 年の単著論文「Naturally Weak CP」 Violation」は、彼女の最も引用された論文のトップ 10 にも入っていません。代わりに、電磁力と弱い力が宇宙でどのように別々の実体になったかを説明する一連の論文を見つけます(初期の宇宙ではそれらが統一されていたに違いないことがわかっているため)。超対称性の破れは、標準モデルの一般的な理論的拡張であり、既知の粒子ごとに未発見のパートナー粒子を仮定します。

アンは、短距離での超対称性の最も単純なバージョンに似ているが、長距離でのよく知られた問題を回避する超対称モデルを提案したグループの一員でした。その 1996 年の論文「The More Minimal Supersymmetric Standard Model」は、総称して「自然超対称性」として知られる、現在広く研究されているモデルの新しいセットを確立するのに役立ちました。電弱対称性の破れと超対称性に関する彼女の研究に加えて、Ann の知的好奇心は、ニュートリノ、宇宙論、Peccei-Quinn のメカニズムによって暗示されたアクシオンと呼ばれる仮想粒子、および素粒子物理学における他の多くの未解決の問題に関する影響力のある論文にも貢献しました。 /P>

素粒子物理学の隅々まで理解したいという彼女の意欲は、アンが幅広い協力者を持っていたことを意味しました。彼女は、彼女が亡くなったときに一緒にいた42年間のパートナーである夫のデビッド・B・カプランと最も頻繁に手紙を書きました。しかし、彼女はまた、彼女自身の大学院生から他のプログラムの大学院生、世界中のポスドクや教職員まで、幅広い人々と執筆しました。素粒子物理学、特に理論素粒子物理学は非常に競争の激しい分野ですが、彼女と一緒に働いた人なら誰でも、アンは非常に寛大だったと言うでしょう。彼女の元博士課程の学生である Seyda Ipek は、Ann がしばしば誰かのモデルの問題に最初に気付くだけでなく、その解決策を最初に提案することもあると述べたとき、これを完全に捉えました。アンはアイデアを壊すことには興味がなく、最も興味深く有用なものを作ることに興味がありました.

ワシントン大学でポスドクをしていた頃、素粒子物理学のモデル ビルダーとして幸せになるためには、ヘラジカの頭を壁に取り付けて紫の照明を付けるなどの作業に満足しなければならない、とアンが私に言ったのを覚えています。スカーフを巻いていて、なぜ紫のスカーフを巻いていたのか気にしませんでした。ちょうど 2 か月前に、私はこの話をアスペン物理学センターの何人かの同僚に話しました。アンは私に、物理学について想像力を働かせることに抵抗を感じないようにと言っていました — たとえ宇宙がそのように機能する理由が明らかでなくても、真実である可能性のある解決策を考案するために。彼女の哲学は、すべてを一度に解決しようとするのではなく、目の前の問題に集中することでした.

素粒子物理学は、他の物理学と比較しても、白人男性でいっぱいの均質な分野であることで有名です。この均一性の中で、アンは大成功を収めました。確かに彼女は優秀だったが、優秀であるだけでは十分ではない。アンは幸運にも、女性やその他のマイノリティ化された (歴史的に除外された) 物理学の人々にとって乗り越えられない障壁となることが多い種類のものに、それほど気を散らされることはありませんでした。アンは力強く、この点で他の人が自分のようになるとは思っていませんでしたが、物理学のコミュニティは障壁を取り除かなければならないと感じていました。ワシントン大学の彼女の同僚であるサラ・タトルは、2019 年になっても、おそらく不足しているマイノリティを「修正」するのではなく、障壁を取り除くことに焦点を当てるという考えは、依然として革命的な観点であることを思い出させてくれました。

さらに、アンは自分の成功が力をもたらし、それを行使する準備ができていることに気付きました。アンはファンファーレなしに、理論物理学で複数の女性の共著者による論文がまれであった時代に、多数派の女性が執筆した論文を書きました。 17年経った今でもそうです。私が以前のように、生き残るのに苦労している有色人種の男性と女性のポスドクについて彼女に連絡すると、アンはいつも自発的に彼らと話し、彼らを支えるためのポジションを探しました。最終的に、彼女の推薦状は、理論宇宙論の教員の職に就いた最初の黒人女性となる私の申請の成功の一部となりました.

重要なことに、アンは私たちの関係が双方向であり、私には彼女が持っていない専門知識があることを知っていました.私が彼女の前に道を渡った多くの年配者とは異なり、彼女はこれによって脅かされていませんでした.むしろ、Ann が 2017 年に広く流布したエッセイを発表する前に、物理学がマイノリティーの人々を科学に歓迎することを約束する必要があることについて、彼女は私にそれを読ませてメモを与えました。これはかなり基本的なものであるように思われますが、その希少性を称賛する必要があります.

アンは、誰もが黙って計算する選択肢を持っているわけではないことを理解しており、私にそれを要求したことはありません.代わりに、彼女は物理学における黒人女性としての私のアイデンティティが私にとって重要であることを認識し、その存在において私を総合的にサポートしてくれました。彼女は、「Black Lives Matter」を大声で宣言するボタンを付けてオフィスで定期的に発見されました。同僚と私が Particles for Justice として知られる声明を書き、素粒子物理学の共同署名者を探していたとき、Ann は最初の 200 件のうち少なくとも 30 件を単独で担当し、予定外の夜を過ごして、人々に声明に署名するよう促しました。ミソジニーと人種差別に反対します。

特徴的なのは、6 月の最後の電子メール交換で、彼女の電子メール署名は、全米科学アカデミーの選出メンバーである J.J.桜井賞受賞者、グッゲンハイム フェロー、ワシントン大学のケネス J. ヤング チェア オブ フィジックス。代わりに、あらゆる種類の物理学者に、より良い世界のビジョンを提供しました。一部の人々は、外見からは明らかではないかもしれない代名詞を識別したり、使用したりします。私のことを明確に述べることで、他の人が自分のことを共有することを奨励したいと考えています.私たちの文化を、すべての人にとってより包括的で、安全で、快適なものにするためにご協力ください。」



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