ジョン・エリス（物理学者、1946年生まれ）

ジョナサン・リチャード「ジョン」エリスCBE FRS HonFInstP（1946年7月1日生まれ^{[ 6 ]}）は、イギリスとスイスの理論物理学者です。

ハイゲート・スクールで中等教育を修了した後、1964年からケンブリッジ大学キングス・カレッジに通い、1970/71年度をCERNの客員学生として過ごした後、1971年に理論（高エネルギー）素粒子物理学の博士号を取得した。^{[ 7 ]} SLAC理論グループ^{[ 8 ]}とカリフォルニア工科大学^{[ 9 ]}で1年間の博士研究員を務めた後、 1973年にCERNに戻り、最初は研究員として、1974年からは職員として^{[ 10 ]} 、定年退職年齢の65歳に達するまでそこに留まった。^{[ 11 ]} 2010年以来、エリスはキングス・カレッジ・ロンドンのクラーク・マックスウェル理論物理学教授であるが、客員科学者としてCERNで働き続けている。^{[ 12 ] [ 13 ]}

エリスのCERNでの活動は、研究以外にも多岐に渡る。^{[ 14 ] [ 15 ]}彼は理論（TH）部門の副部門長を2度務め、1988年から1994年まで部門長を務めた。^{[ 10 ]}彼はLEP ^{[ 16 ]}とLHC加速器^{[ 17 ]}での実験を選定する委員会のメンバーであり、 CLIC ^{[ 18 ]}やFCC [ ^{19 ]}などの将来の衝突型加速器の初期研究にも参加した。2000年代初頭には、歴代のCERN事務局長に非加盟国との関係について助言を行った。^{[ 20 ]}彼はまた、CERNの機会均等諮問委員会の初代議長でもあった^{。[ 21 ]}

エリスの研究対象は素粒子物理学の現象論的側面であり、天体物理学、宇宙論、量子重力にも重要な貢献をしている。^{[ 22 ] [ 23 ]} 彼の出版物のほとんどは、測定結果や新粒子探索の結果の解釈から、将来の加速器で可能な物理学の探求まで、実験に直接関係している。彼は素粒子物理学と宇宙論の境界領域における研究の先駆者の一人であり、この領域はその後、素粒子天体物理学という独自の専門分野となった。

エリスの初期の研究はゲージ理論の現象論を中心としていた。ディミトリ・ナノポロスとメアリー・ガイラードと共に、1976年に、ヒッグス粒子がZボソンから放射されるいわゆる「ヒッグス放射」過程を提案した^{[ 2 ]} （これは大型電子陽電子衝突型加速器（LHC ）でヒッグス粒子を探す最良の方法であることが証明された）。また、LHCでヒッグス粒子の最も特徴的な兆候であったZ光子へのヒッグス崩壊を計算した。同年、彼は稀な中性カオン崩壊への直接的なCP対称性の破れの寄与を推定した^{[ 24 ]} （これは後にCERNのNA31およびNA48実験で観測された）。また、1976年には、 e ⁺中のグルーオンを見つけるための「グルー放射」技術を提案する論文を発表した。e ⁻消滅。^{[ 1 ]}翌年、彼は実験でこのクォークが観測される前に、大統一理論に基づいてボトムクォークの質量を予測した。 ^{[ 25 ]} 1978年、彼はAndrzej J. Buras、Gaillard、Nanopoulos とともに、そのような理論に関するよく引用される一般論文を発表した。 ^{[ 26 ]}

1980年代、エリスは超対称性モデルの主要な提唱者となった。初期の研究の一つで、彼は最も軽い超対称性粒子が自然な暗黒物質候補であることを示した。^{[ 27 ]} 1990年には、初期のLEPデータが大統一理論の超対称性モデルを支持していることを示した。^{[ 28 ]}翌年には、最小超対称性モデルにおける最も軽いヒッグス粒子の質量に対する放射補正により、その質量が大型電子陽電子衝突型加速器（LEP）の探索範囲を超えて増加することを示した。^{[ 29 ]}エリスと共同研究者は後に、超対称性モデルから期待される現象の範囲を示すことを目的とした、いわゆる「ベンチマークシナリオ」の分析を先駆的に行った。^{[ 30 ]}このような分析は、さまざまな将来の加速器オプションの可能性を評価する上で重要な役割を果たしてきた。

エリスは超対称現象論の研究と並行して、量子重力と弦理論の現象論的探究も提唱してきた。これらの探究には、CPLEARコラボレーション^{[ 31 ]}による量子力学の直接検証や、弦理論からの大統一理論の導出が含まれる。この流れで、光速不変性の検証と弦宇宙論モデルに関する彼の研究は、それぞれ重力研究財団から最優秀賞を受賞した^{[ 32 ]}。

1996年、彼と共同研究者らは、近くの超新星爆発によって堆積した可能性のある地質堆積物中の異常な放射性同位体を探すことを提案した。その後、いくつかの実験で鉄60とプルトニウム244の同位体が検出され、過去数百万年以内に地球から100パーセク以内で1つ以上の天体爆発が発生したことが示された。 ^{[ 33 ] [ 34 ]}

2012年にヒッグス粒子が発見された後、エリスと当時彼の博士課程の学生だったテボン・ユーは、その性質を分析した。ピーター・ヒッグスとフランソワ・アングレールのノーベル賞の授賞理由には、彼らの論文の1つからの引用「疑いの余地なく、それはヒッグス粒子である」が含まれている。 ^{[ 35 ] [ 36 ]}エリスはその後、LHCやその他の場所からのヒッグス粒子やその他の関連データを分析する手法としての標準模型の有効場理論に反対する主要な人物の1人となった。^{[ 37 ] [ 38 ]}

2019年以来、彼は英国の原子干渉計観測ネットワーク（AION）の主要メンバーであり、原子干渉計を用いて超軽量暗黒物質と重力波の探索を計画している。^{[ 39 ]}この関連で、彼は最近（2024年）、パルサータイミングアレイによって報告された重力波信号の解釈と意味を探求している。^{[ 40 ]}

エリスの研究の影響は、素粒子物理学および関連分野の科学論文の参照システムであるINSPIRE-HEPから見ることができる。2024年現在、このデータベースには彼が著者である1,000以上の科学論文が掲載されており、引用総数は12万を超えている。2004年のSPIRES調査では、彼は引用数の多い理論物理学者として2位にランク付けされた。^{[ 41 ]}彼の出版物には、1,000回以上引用されている論文が6本含まれている。彼の発表論文のh指数（2024年）は159である。^{[ 42 ]}

ジョン・エリスは理論研究に加えて、LEP ^{[ 43 ]}やLHC ^{[ 44 ]}を皮切りに、コンパクト線形衝突型加速器(CLIC (CLIC) ^{[ 45 ]}光子衝突型加速器や将来の陽子加速器に至るまで、将来の加速器の提唱者であり支持者でもあった。当然ながら、彼の理論研究はこれらのつながりを反映しており、スタンフォード線形衝突型加速器(SLC) と LEP のデータを使用してトップクォークとヒッグス粒子の質量を予測できることを示したときなどがその例である^{[ 46 ] 。}

LHCに関して、エリスは、そのような加速器で行われる物理学に関する1984年の画期的なワークショップで主導的な役割を果たしました。^{[ 47 ] [ 48 ] [ 44 ]} それ以来、彼は素粒子物理学コミュニティとより一般向けの両方のレベルで、LHCでのヒッグス粒子と超対称性粒子の探索に関する多くの記事を書いています。

ジョン・エリスは現在、将来の高エネルギー衝突型加速器複合施設のFCCオプションを強く支持している。^{[ 49 ]}

• 1968年：メイヒュー賞^{[ 50 ]}
• 1982年：マックスウェル賞^{[ 51 ]}
• 1985年：ロンドン王立協会のフェローに選出^{[ 52 ]}
• 1991年：英国物理学会のフェローに選出^{[ 53 ]}
• 1999年と2005年：重力研究財団エッセイコンテストで第1位を受賞^{[ 32 ] [ 54 ] [ 55 ]}
• 2005年：物理学会のポール・ディラック賞^{[ 56 ]}
• 2012年：科学技術への貢献により大英帝国勲章コマンダー（CBE）を受章、誕生日叙勲^{[ 57 ] [ 58 ]}
• 1994年から現在まで：12の名誉博士号とフェローシップに選出^{[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]}

エリスは、素粒子物理学および関連分野に関する公開講演に定期的に招かれており、英語だけでなくフランス語、スペイン語、イタリア語でも講演を行っている。CERN滞在中は、学生や教師を含む訪問者向けに入門的な講演を頻繁に行っている。

エリス氏は、CERNの科学活動に非ヨーロッパ諸国を参加させるための尽力で知られています。LHCの活動において、彼は物理学者、大学や研究所の管理者、資金提供機関の大臣、外交団など、幅広い国々と頻繁に交流してきました。交流相手は、米国、ロシア、日本、カナダ、インド、イスラエル、アルメニア、中国といったCERNの主要パートナー国から、アゼルバイジャン、バルト三国、ボリビア、コロンビア、クロアチア、キプロス、イラン、マダガスカル、ニュージーランド、パキスタン、ルーマニア、スリランカ、ベトナム、パレスチナ、ルワンダなど、物理学プログラムがまだ始まったばかりの国々まで多岐にわたります。こうした交流は、CERNの国際性を高め、世界中で科学的議論の道を開くことに貢献してきました。

• 2021年5月6日、アメリカ物理学会ニールス・ボーア図書館・アーカイブズにてジョン・エリス氏へのオーラルヒストリーインタビューの記録。
• エリス氏はCERNの超大型加速器と、そこから生まれる可能性のある物理学的発見について語る。
• 「LHCは安全である」ジョン・エリスによる講演（2008年8月14日、ジュネーブのCERNにて）
• 国際的な謎の男、2008年9月10日（ジョン・エリスへのインタビュー）
• オープンナレッジカンファレンスの基調講演（2013年9月17日）
• 「ビッグバンが始まった」 ―エリスはロジャー・ペンローズとローラ・メルシーニ＝ホートンと共に宇宙の起源について議論する
• INSPIRE-HEPに掲載されたジョン・エリスの科学論文