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スチュアート・ジェイ・フリードマン（1944年1月13日 - 2012年11月10日）はアメリカの物理学者で、カリフォルニア大学バークレー校でジョン・クラウザーから提案されたベルの不等式を検証する実験を行ったこと、また原子核物理学や素粒子物理学、特に弱い相互作用物理学への貢献で知られている。彼はバークレー校の卒業生で、1965年に理学士号、1972年にユージン・コミンズの指導の下で物理学の博士号を取得した。バークレー校在学中は、大学院生の仲間であるスティーブン・チューと共同研究を行った。また、2007年にはトム・W・ボナー原子核物理学賞を受賞した。[ 1 ]
彼はプリンストン大学、スタンフォード大学、アルゴンヌ国立研究所、シカゴ大学、カリフォルニア大学バークレー校、ローレンス・バークレー国立研究所で職を務めた。[ 2 ]
フリードマンは1944年1月13日にロサンゼルスで生まれた。彼はそこで高校に通った後、北上してカリフォルニア大学バークレー校に進学した。チャールズ・ゼマック教授の下で理論物理学の研究を始めた後、ユージン・コミンズ教授の指導の下、実験原子物理学に転向した。コミンズ教授の当時の教え子には、フランク・カラプライス、スティーブン・チュー、フィリップ・バックスバウム、パーシス・ドレルなどがいる。
フリードマンの論文実験[ 3 ] [ 4 ]は、正統的な量子力学と隠れた変数理論を区別するベルの不等式を検証した。クラウザー、ホーン、シモニ、ホルトの提案[ 5 ]に倣い、フリードマンは自身が行った実験に適した不等式を定式化した。その実験は正統的な量子力学の予測と一致し、隠れた変数理論とは6標準偏差の差で一致しなかった。この実験は2022年のノーベル物理学賞の中心的な役割を果たした[ 6 ]。
この幸先の良いスタートをきっかけに、フリードマンは原子物理学、核物理学、素粒子物理学の分野で一連の実験を行い、最も基本的な理論と原理を検証した。
1975年にフランク・カラプライスと共同研究者らと行った実験で、フリードマンは偏極した19Neのベータ崩壊を研究し、 Gパリティによって禁止されている第二種弱電流の存在を探した。[7 ]
ヒッグス粒子は最終的に2012年にCERNで発見されましたが、ヒッグス粒子の初期探索における質量範囲は全く制約されていませんでした。非常に軽いヒッグス粒子は、 20 MeVの0 +励起状態にある4Heから放出され、e + e −への崩壊で観測される可能性があります。フリードマンと共同研究者らは、そのような効果は見られないことを発見し、[ 8 ] 3～14 MeVのヒッグス質量を除外しました。
ベータ崩壊における中性子の軸方向結合とベクトル結合の比は基本的なパラメータであり、 1985年にフリードマンと共同研究者によってグルノーブルで測定されたg A /g V =1.262±0.005 [ 9 ]は精度の新たな基準を確立した。
フリードマンは実験の実施に細心の注意を払うことで知られており、派手であり得ない結果に対する効果的な解毒剤となった。重イオン衝突におけるe + e −の同時発生の狭い線に関する報告を受けて、フリードマンと共同研究者たちはその効果の観測を試みた。結果は完全に否定的であった。[ 10 ]
おそらくもっと劇的だったのは、質量が 17 keV のニュートリノが存在するという報告だった。このニュートリノが従来の質量のないニュートリノや非常に軽いニュートリノと混ざると、ベータ崩壊スペクトルが変化する。フリードマンのチームは、そのようなニュートリノは発見しなかった。[ 11 ]さらに、仮説上の重いニュートリノの崩壊を模倣する14C をいくつか加えることで、この技術の有効性が確認された。
ニュートリノ振動の発見と、ニュートリノが質量を持つというその示唆は、20世紀後半の素粒子物理学における最も重要な進歩の一つである。ニュートリノ混合のポンテコルボ・マキ・ナカガワ・サカタ行列（PMNS）の詳細な評価には、綿密に設計された実験が必要であった。 東京大学と東北大学の鈴木篤人氏は、日本の原子炉群がまさにそのような実験に必要な供給源を提供していることに気づいた。スタンフォード大学のジョルジオ・グラッタ氏は、日本のチームに加わるアメリカの大学のチームを率いた。フリードマン氏が率いるバークレーのチームは、カムランド（神岡液体シンチレーター反ニュートリノ検出器）として知られるこの実験に参加し、フリードマン氏は1998年にグラッタ氏とともにアメリカ側の共同スポークスパーソンとなった。カムランドは大成功を収め、[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]振動を直接示すグラフさえ作成した。
彼の功績を記念して、アメリカ物理学会（APS）は彼の名を冠した実験核物理学におけるスチュアート・ジェイ・フリードマン賞を設立した。[ 15 ]彼は「原子核における弱い相互作用現象の重要な研究」により、1984年にAPSのフェローに選出された。[ 16 ]