ロバート・ブラウト(/ br aʊt /、 1928年6月14日 - 2011年5月3日)は、アメリカ生まれのベルギーの理論物理学者で、素粒子物理学に貢献した。彼はブリュッセル自由大学の物理学教授であり、フランソワ・アングレールとともに理論物理学サービスを設立した。
ブロウトは1928年にニューヨーク市で生まれた。[ 2 ]彼は1953年にコロンビア大学を卒業した。 [ 3 ]
1953年にコロンビア大学で博士号を取得後、ブロウトはコーネル大学の教員となった。1959年、ベルギーから訪れたフランソワ・エングレールが、ブロウトの研究助手としてコーネル大学で2年間を過ごした。ブロウトとエングレールは親しい友人となり、共同研究者となった。1961年、エングレールがベルギーに帰国すると、ブロウトも彼に同行し、残りの研究生活をブリュッセル自由大学で過ごし、最終的にベルギー国籍を取得した。
1964年、ブロウトはエングラートと共同で、局所的なアーベルゲージ対称性と非アーベルゲージ対称性が存在する場合に、ゲージ粒子に質量がどのように生成されるかを発見した。彼らはこれを古典力学的にも量子力学的にも実証し、J・ゴールドストーンが提唱した定理をうまく回避しつつ、この理論が繰り込み可能であることを示唆した。同様のアイデアは、凝縮系物理学でも発展している。
同時期に、ピーター・ヒッグスとジェラルド・グラルニック、CR・ハーゲン、トム・キブルもブロウトとエングラートと同じ結論に達した。ヒッグス、ブロウトとエングラート、グラルニック、ハーゲン、キブルによるこのボソン発見に関する3つの論文は、それぞれPhysical Review Lettersの50周年記念で画期的な論文として認められた。 [ 4 ]これらの有名な論文はそれぞれ似たようなアプローチをとったが、1964年のPRL対称性の破れに関する論文の貢献と相違点は注目に値する。この研究は、弱い力を運ぶ粒子が、現在ヒッグス場として知られる遍在する場との相互作用によって質量を獲得し、その相互作用はヒッグス粒子として広く知られている粒子を介して起こることを示した。これらのヒッグス粒子はまだ実験的に観測されていなかったが、ほとんどの物理学者はそれらが存在すると信じていた。[ 5 ] [ 6 ] 2012年7月4日、CERNで、質量領域125~126GeV付近で「ヒッグス粒子と一致する」新しい粒子が5シグマの信頼度で発見されたと発表された。 [ 7 ] 2013年、エングレールとヒッグスは、その予測によりノーベル物理学賞を受賞することになった。
1971年、ユトレヒト大学でマルティヌス・J・G・フェルトマンの指導の下で博士号を取得していたジェラルダス・ト・フーフトは、フェルトマンの提案に従ってヤン・ミルズ理論の繰り込みを行った。彼らは、ロバート・ブラウト、フランソワ・エングレール、ピーター・W・ヒッグス、ジェラルド・グラルニク、C・R・ハーゲン、トム・キブルらが提案した方法に従ってヤン・ミルズ理論の対称性を破れば、ヤン・ミルズ理論は実際に繰り込み可能であることを示した。ヤン・ミルズ理論の繰り込みは、20世紀物理学における最大の成果の一つである。ジェラルダス・ト・フーフトとマルティヌス・J・G・フェルトマンはこの業績により1999年にノーベル物理学賞を受賞した。[ 8 ]
素粒子物理学に関するこの研究に加えて、1978年にブラウトはフランソワ・アングレールとエドガー・グンツィヒと共同で、宇宙形成後の断熱膨張(つまり従来のビッグバン)以前の宇宙の状態としての宇宙インフレーションという独創的な提案により、重力賞論文の第1位を受賞しました[ 9 ]。
1997年、欧州物理学会はロバート・ブラウトに高エネルギー素粒子物理学賞を授与した(フランソワ・アングレール、ピーター・W・ヒッグスと共同受賞)。受賞理由は「初めて、荷電質量ベクトルボソンの自己無撞着な理論を定式化し、それが素粒子の電弱理論の基礎となった」ためである。[ 10 ] 2004年、ロバート・ブラウト、フランソワ・アングレール、ピーター・ヒッグスはウルフ物理学賞を受賞した。受賞理由は「素粒子の世界で局所ゲージ対称性が非対称に実現されるたびに質量生成の洞察につながる先駆的な研究」のためである。[ 11 ]ブロウトは、2010年JJ桜井理論素粒子物理学賞(グラルニク、ハーゲン、キブル、ヒッグス、エングラートと共同受賞)をアメリカ物理学会から授与された。「4次元相対論的ゲージ理論における自発的対称性の破れの性質と、ベクトルボソン質量の一貫した生成メカニズムの解明に対して」。[ 12 ]
ロバート・ブラウトはヒッグス粒子の理論に大きく貢献し、その功績により2013年のノーベル賞が授与された。2014年にBBCの「ザ・ライフ・サイエンティフィック」のインタビューで、ピーター・ヒッグスは2013年のノーベル賞について「賞が我々2人に限定されたのは良いことだと思う。なぜなら、暗黙のうちにロバート・ブラウトを3人目の受賞者として認めていることになるからだ」と述べている。[ 13 ]