シルベスター・ジェームズ・ゲイツ
アメリカの物理学者

S. ジェームズ ゲイツ
生まれる
シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア

（1950年12月15日）1950年12月15日（75歳）
フロリダ州タンパ、米国[1]
母校マサチューセッツ工科大学（学士、理学士、博士）
知られている
受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド
機関
博士課程の指導教員ジェームズ・E・ヤング

シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア（1950年12月15日生まれ）は、S・ジェームズ・ゲイツ・ジュニアまたはジム・ゲイツとしても知られ、超対称性、超重力、超弦理論を研究するアメリカの理論物理学者です。現在はメリーランド大学の物理学のトール教授です。また、メリーランド大学コンピューター・数学・自然科学学部の物理学科のクラークリーダーシップチェアも務めています。メリーランド大学の公共政策大学院にも所属しています。以前はブラウン大学理論物理学センター所長とフォード財団物理学教授を務めました。バラク・オバマ前大統領の科学技術諮問委員会の委員を務めました。[2]

幼少期と教育

ゲイツは4人兄弟の長男で、フロリダ州タンパで、職業軍人シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・シニアとチャーリー・エンゲルス・ゲイツの息子として生まれました。彼が11歳の時、母親は乳がんで44歳で亡くなりました。ゲイツ・シニアは、アメリカ陸軍にフルタイムで勤務しながら子供たちを育て、 27年間の勤務を経て曹長として退役しました。この地位を得た最初のアフリカ系アメリカ人の一人です。ゲイツ・シニアは後に公教育に携わり、労働組合の組織者としても活躍しました。[3]

ゲイツの両親は二人とも子供の教育に並々ならぬ熱意を持っていたが、二人とも大学に行く機会に恵まれなかった。ゲイツ・シニアは17歳でアメリカ陸軍に入隊したため、高校を卒業することはなかった。彼は後に一般教育修了検定(GED)を取得した。 [4]ゲイツが成長する間、家族は何度も引っ越したが、1963年1月にフロリダ州オーランドに定住し、ゲイツ・ジュニアはジョーンズ高校に入学した。これが彼にとって初めての、人種隔離されたアフリカ系アメリカ人学校での経験となった。自分の学校の質を近隣の白人学校の質と比較し、「状況は本当に自分たちに不利だとすぐに理解した」[5]にもかかわらず、11年生(高校3年生)の物理学の授業をきっかけに、ゲイツは物理学、特に数学的な側面への興味を持つようになった。父親の勧めで、彼はMITへの入学を申請した。

ゲイツはMITで数学と物理学の2つの学士号（1973年）と博士号（1977年）を取得しました。学部生時代の論文は『ライケ管による発電の実現可能性について』です。[6]ジェームズ・E・ヤングの指導の下、MITで初めて超対称性に関する博士論文を執筆しました。ゲイツはM・T・グリサル、 M・ロチェク、W・シーゲルと共著で『超空間、あるいは超対称性に関する1001の教訓』（1984年）を執筆しました。これは超対称性に関する最初の包括的な書籍です。[7]

キャリア

ゲイツ氏は1972年以来、毎年教鞭をとっている。[8] 1977年にMITを卒業した後、ゲイツ氏はハーバード大学のジュニアフェローシップを受け入れ、ジュニアフェローに任命された最初の黒人科学者となった。[8]彼は1980年までハーバード大学に在籍し、その後カリフォルニア工科大学でポスドク研究員に任命され、1982年まで務めた。彼はカリフォルニア工科大学の物理学、数学、天文学部門に任命された最初の黒人ポスドク研究員であった。[8] 1982年、彼は物理学の助教授としてMITに戻った。[9] 1984年、彼はメリーランド大学（UMD）物理学部の准教授の地位を得た。4年後、彼はUMDの物理学の教授となり、2017年までその地位を保持し、アメリカの主要研究大学で物理学の寄付講座を受けた最初のアフリカ系アメリカ人となった。[10]

1990年、ゲイツはハワード大学物理学部の評価を行う外部委員会の委員長に招聘された。委員会の報告書を学部長に提出した後、ハワード大学物理学部の委員長に就任するよう要請された。彼はこれを受け入れ、1991年から1993年までUMDを休職し、ハワード大学の物理学部委員長を務めた。[8]在学中、彼はNASAの資金援助を受けた新しい研究センター、地球および地球外大気研究センター（CSTEA）の設立を主導し、初代所長に就任した。[8]

ゲイツ氏は1993年にメリーランド大学に戻り、2017年に退職するまで同大学に在籍した。その直前の2015年から2016年にかけては、ロス特別研究員としてダートマス大学に滞在した。[11] 2017年、名誉教授としてメリーランド大学を退職し、ブラウン大学に着任し、ブラウン理論物理学センター所長、フォード財団物理学教授、数学准教授、ワトソン国際問題研究所ファカルティフェローを務めた。[11] 2022年、ゲイツ氏はメリーランド大学に再任され、ジョン・S・トール物理学教授、メリーランド大学物理学部および公共政策大学院のクラークリーダーシップ科学委員長を務めた。[12]

S. ジェームズ ゲイツが黒板を使って講義します。
S. ジェームズ ゲイツが黒板を使って講義します。

ゲイツ氏は科学と公衆のための協会の評議員を務めており、科学普及活動に積極的に取り組んでいます。

ゲイツ氏は、MIT（マサチューセッツ工科大学）のマーティン・ルーサー・キング・ジュニア客員研究員（2010～2011年）であり、MITシモンズ・ホールのレジデンシャル・スカラーでもありました。彼は弦理論、超対称性、超重力に関する継続的な研究に取り組んでいます。現在の研究は、超対称性表現論を研究するためのグラフ理論的手法 であるアディンクラ記号に焦点を当てています。

2018年、ゲイツ氏はアメリカ物理学会の会長に選出され、2019年に副会長に就任、2021年に会長を務め、2022年には会長を退任した。[13]また、全米黒人物理学者協会（NSBP）の元会長でもある。[11]

研究

ゲイツの研究は、ねじれ多重項とその非線形シグマ模型、一般化複素幾何学、超対称理論における双対性への示唆を理解する上で基礎的な役割を果たしてきた。彼はまた、200本以上の研究論文を執筆している[14]。

超対称シグマモデルとねじれ多重項

1980年代、ゲイツは、2次元超対称 場の理論における従来のカイラル超場の拡張であるツイストカイラル多重項を導入した一連の論文を共同執筆した。ケーラー幾何学によって制約される標準的なカイラル多重項とは異なり、ツイスト多重項は、より一般的なねじれを持つエルミート多様体上のシグマ模型の定式化を可能にする。この研究は、超対称理論の幾何学的構造への洞察をもたらし、アルバレス＝ゴームとフリードマンによって確立された制約を超えてシグマ模型の分類を拡張した。 [15]

一般化幾何学と拡張超対称性

ゲイツの研究は、ねじれ多重項を含む超対称 シグマ模型が、自然に2つの可換複素構造を示し、対象空間上でほぼ積構造を形成することを実証した。この構造は、後にナイジェル・ヒッチンとマルコ・グアルティエリによって一般化複素幾何学で定式化された枠組みである一般化ケーラー幾何学と密接に整合している。[16]また、彼の研究は、4次元ベクトル多重項の次元削減がどのようにして2次元におけるねじれカイラル多重項の出現につながるかを探求し、高次元超対称理論とねじれ保存対称性を持つ低次元場の理論との深い関連性を浮き彫りにした。[17] [18]

双対性、ねじれ、そして弦理論への応用

ゲイツの研究における主要なテーマは、超対称理論における双対性変換の役割である。彼は、カイラル多重項とツイストカイラル多重項が特定の条件下で互いに双対であることを示した。これは、弦理論におけるT双対性を反映しており、B場変換は、ねじれの有無にかかわらずシグマ模型を関連付ける。彼の貢献は、超弦理論のコンパクト化、特に背景フラックスによって非ケーラー幾何学が生じるシナリオの研究に影響を与えている。 [要出典]

バケットリスト

ゲイツ氏は背後の壁にアインシュタインのポスターを掲げて座っている。

ゲイツは死ぬ前に実現したい実験的発見をリストアップしている。 [19] 2025年時点で、彼のリストには5つの項目が含まれている。[20]

  1. ヒッグス粒子の探索（2013年に確認）
  2. 重力波の初観測（2015年に確認）
  3. スーパーパートナーの証拠（まだ実証されていない）
  4. 弦理論の証拠（まだ実証されていない）
  5. 量子挙動を示す古典モデル（まだ実証されていない）

賞と表彰

ゲイツ氏の功績により、彼はMathematically Gifted & Blackから2017年黒人歴史月間受賞者として表彰されました。[21]

2013年2月1日、ゲイツ氏はアメリカ国家科学賞を受賞した。[22]ゲイツ氏は2012年にアメリカ哲学協会に選出され、 [23] 2013年には米国科学アカデミーに選出された。[24]

ゲイツ氏は、2010年10月にエネルギー省から米国科学技術フェスティバルの「ニフティ・フィフティ」講演者の一人に指名され、中高生に自身の研究と経歴を紹介した。[25]

2016年12月5日、ゲイツ氏は物理学を専攻する学部生の史上最大の集まりである2016年物理学会議で講演した。

1994年、ゲイツはアメリカ物理学会から「高エネルギー理論物理学への貢献」によりエドワード・A・ブーシェ賞を受賞した。 [26] 2023年、ゲイツは科学への貢献とアフリカの科学界における刺激的なリーダーシップが認められ、ウィットウォーターズランド大学から名誉博士号を授与された。 [27]

彼はアメリカ数学会の2026年度フェローに選出された。[28]

メディア出演

ゲイツ氏はTurboTaxやVerizonのCMに出演し、 NOVA PBSの物理学番組、特に『The Elegant Universe 』（2003年）にも頻繁に出演しています。また、The Teaching Companyのために『Superstring Theory: The DNA of Reality』（2006年）と題したDVDシリーズを完成させました。これは、統一理論の複雑さを一般の人々に分かりやすく解説する30分講義24本で構成されています。[29]

2008年の世界科学フェスティバルで、ゲイツはバレエ「エレガントな宇宙」のナレーションを担当し、自身の科学研究に関連した芸術形式について公開プレゼンテーションを行った。[30]ゲイツは2011年にニール・ドグラース・タイソンが司会を務めたアイザック・アシモフ記念討論会「万物の理論」に出演した。[31]ゲイツはまた、2012年にBBCホライゾンのドキュメンタリー「ヒッグスを探せ」、2015年にNOVAのドキュメンタリー「ビッグバン・マシン」にも出演した。

出版物

  • 超空間、あるいは超対称性の1001の教訓（MT Grisaru、M . Roček、W. Siegelとの共著）、Benjamin-Cummings Publishing Company（1983）、Reading、MA。arXiv ：hep-th/0108200。
  • L'arte della fisica superspace、ストリンゲ、スーパーストリンゲ、統一されたカンピ、2006、ディ レンツォ エディター、ISBN 88-8323-155-4。
  • 影の中の現実（あるいは）ヒッグスとは一体何なのか？（スティーブン・ジェイコブ・セクーラ、フランク・ブリッツァー共著）、YBK Publishers, Inc.（2018年）、ニューヨーク、ニューヨーク、（ISBN 978-1-936411-39-9）。
  • アインシュタインの正しさを証明する：宇宙の見方を変えた大胆な探検（キャシー・ペルティエとの共著）、出版社：PublicAffairs（2019年9月24日）ISBN 978-1541762251。

注記

  1. ^ 履歴書
  2. ^ “UMD PCAST​​ announcement”.メリーランド大学. 2014年2月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年4月30日閲覧。
  3. ^ 「S. James Gates, Jr. Endows New Summer Research Award - UMD Physics」. umdphysics.umd.edu . 2023年2月1日閲覧。
  4. ^ 「S. James Gates, Jr.がUMD物理学に新たな夏季研究賞を寄付」。
  5. ^ Henry Aller, "Sylvester James Gates (1950-)," Black Past, https://www.blackpast.org/african-american-history/gates-sylvester-james-1950/ , 2019年9月28日閲覧。
  6. ^ 「ゲイツ、シルベスター - UMD物理学」。
  7. ^ Gates, S. James; Grisaru, MT; Rocek, M.; Siegel, W. (1983). 「超空間」.アメリカ物理学会.
  8. ^ abcde Physics, American Institute of (2022年2月17日). 「シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア」www.aip.org . 2025年2月24日閲覧。
  9. ^ “S. James Gates, Jr. at Interphase, 1975 | MIT Black History”. www.blackhistory.mit.edu . 2025年2月24日閲覧。
  10. ^ Suplee, Anne. 「Gates, Sylvester - UMD Physics」. umdphysics.umd.edu . 2022年10月7日閲覧。
  11. ^ abc 「伝記 – シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア」. sites.brown.edu . 2025年2月24日閲覧。
  12. ^ ゲイツ、シルベスター・ジェームズ (2022年10月7日). 「シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニアの履歴書」(PDF) . 2022年10月7日閲覧。
  13. ^ 「ゲイツ氏がアメリカ物理学会の会長に選出」2018年8月22日閲覧。
  14. ^ 「シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア」. Society for Science . 2025年9月24日閲覧。
  15. ^ Friedan, Daniel Harry (1985年9月). 「2 + ε次元における非線形モデル」Annals of Physics . 163 (2): 318– 419. Bibcode :1985AnPhy.163..318F. doi :10.1016/0003-4916(85)90384-7.
  16. ^ 「nLab における一般化された複素幾何学」。
  17. ^ James Gates, S. (1984年6月). 「新しい非線形シグマモデルの超空間定式化」. Nuclear Physics B. 238 ( 2): 349– 366. Bibcode :1984NuPhB.238..349J. doi :10.1016/0550-3213(84)90456-5.
  18. ^ Gates, SJ; Hull, CM; Roc̆ek, M. (1984年12月). 「ツイスト多重項と新しい超対称非線形σモデル」. Nuclear Physics B. 248 ( 1): 157– 186. Bibcode :1984NuPhB.248..157G. doi :10.1016/0550-3213(84)90592-3.
  19. ^ 「理論家のバケットリスト」. Physics World . 2014年10月22日. 2025年3月12日閲覧。
  20. ^ ジョンストン、ハミッシュ（2025年2月20日）「ジム・ゲイツ、理論家としてのバケットリストを更新し、米国の科学と社会にもたらされた損害を調査」Physics World . 2025年3月12日閲覧。
  21. ^ 「シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア」。数学的才能と黒人。
  22. ^ “バラク・オバマ、シルベスター・ジェームズ・ゲイツ”. 2015年3月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月27日閲覧。
  23. ^ 「APS会員履歴」. search.amphilsoc.org . 2021年3月19日閲覧。
  24. ^ “S. James Gates”. www.nasonline.org . 2015年7月28日閲覧。
  25. ^ Nifty Fifty、米国科学技術フェスティバル
  26. ^ “1994 年エドワード A. ブーシェ賞受賞者”.
  27. ^ “2023 - Wits honours Gates - Wits University”. 2023年7月17日. オリジナルより2023年7月17日時点のアーカイブ。 2023年7月17日閲覧。
  28. ^ 「2026年度 AMS フェロー」アメリカ数学会. 2025年11月8日閲覧。
  29. ^ 「シルベスター・ジェームズ・ゲイツ・ジュニア講演」。News @Concordia。コンコルディア大学。2006年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  30. ^ アーミテージ、カロル、リゲティ、ジム・ゲイツ「エレガントな宇宙」。サイエンス＆ザ・シティ・ポッドキャスト。ニューヨーク科学アカデミー。 2015年12月1日閲覧。
  31. ^ 2011年アイザック・アシモフ記念討論会： YouTubeの『博士と彼女のセオリー』
  • C-SPAN出演
  • シルベスター・ジェームズ・ゲイツのTwitter
  • IMDbのシルベスター・ジェームズ・ゲイツ
  • 「ジム・ゲイツが社会貢献」。シンメトリー誌。2022年2月8日。
  • ゲイツ、シルベスター・ジェームズ・ジュニア。デビッド・ツィーラーによるインタビュー。2020年7月30日および8月3日。アメリカ物理学会。
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