ルイージ・ディ・レラ
ルイージ・ディ・レラ
ルイージ・ディ・レラ
生まれる（1937年12月7日）1937年12月7日
ナポリ、イタリア
母校ピサ大学
知られているUA2コラボレーションの元スポークスパーソン
科学者としてのキャリア
フィールド物理学（素粒子物理学）
機関CERN、ピサ大学

ルイジ・ディ・レラ（1937年12月7日、ナポリ生まれ）は、イタリアの実験素粒子物理学者です。彼は40年以上にわたり欧州原子核研究機構（CERN）の職員を務め、 CASTやUA2といった主要な実験において重要な役割を果たしてきました。1986年から1990年にかけてはUA2共同研究のスポークスマンを務め、UA1共同研究と共同で1983年にWボソンとZボソンを発見しました。[ 1 ]

教育

ディ・レラは幼少期を過ごしたイタリアのナポリを離れ、ピサ大学とピサ高等師範学校で物理学を学びました。1959年、ピサ大学でミューオン捕獲を研究テーマとして博士号を取得しました。マルチェロ・コンヴェルシの指導の下、原子核におけるミューオン捕獲から放出される中性子の縦偏極の測定に関する博士論文（イタリア語、未発表）を執筆しました。

キャリアと研究

学位取得後、ディ・レラはローマ大学に在籍するマルチェロ・コンヴェルシと研究を続けました。彼はローマと欧州原子核研究機構（CERN）を往復し、 CERNのシンクロサイクロトロンを加速器として実験を行い、1961年に2年間のCERNフェローの職を得ました。

1950年代、物理学者は、正ミューオンが陽電子と光子に崩壊する過程（μ + → e ++ γ ）や、負ミューオンの核捕獲による電子放出（ μ − + N → N + e − ）といった過程がなぜ観測されないのか疑問に思い始めました。当時の知識では、これらの反応が存在しない理由は存在しませんでした。エネルギー、電荷、スピンは保存されるからです。ディ・レラは、負ミューオンの核捕獲による電子放出の探索において、感度を高めた2つの連続した実験に参加し、ミューオンと電子が異なる量子数を持つという仮説（今日では「レプトンフレーバー」と呼ばれています）を強化しました。[ 2 ]この仮説の決定的な実験的証明は、1962年にブルックヘブン30 GeV 交代勾配シンクロトロン（AGS）で行われた初の高エネルギーニュートリノ実験で達成されました。π + → μ + νからのニュートリノは検出器内で相互作用する際に電子ではなくミューオンのみを生成することが示され、この成果によりレオン・レーダーマン、メル・シュワルツ、ジャック・スタインバーガーは1988年のノーベル物理学賞を共同受賞しました。[ 3 ] [ 4 ]

ディ・レラは1964年から1968年まで欧州原子核研究機構（CERN）の研究物理学者として勤務した。この間、彼は陽子シンクロトロン（PS）における高エネルギー弾性散乱実験に参加し、偏極標的からのハドロンの弾性散乱に関する実験を行い、回折領域においてπ +とπ −の符号が逆になるという予期せぬスピン効果を発見した。[ 5 ]

翌年、ディ・レラはニューヨークのコロンビア大学の物理学の准教授となり、1970年まで2年間その職を務めた。

ディ・レラは、欧州原子核研究機構（CERN）から研究物理学者として無期限の雇用のオファーを受けた後、1970年にCERNに戻った。CERNでは、世界初のハドロン衝突型加速器である交差貯蔵リング（ISR）の建設が最近完成したばかりだった。コロンビア大学在籍中、ディ・レラは、CERN、コロンビア、ロックフェラー大学の物理学者とともに、高質量の電子陽電子対を探すISR実験の提案書を書いた。[ 6 ] R-103として知られるこの実験には、ビーム方向に対して90度の反対方位角に配置された2つの大型検出器があり、電子、陽電子、光子を検出し、そのエネルギーと角度を測定した。[ 6 ]実験はすぐに、ビームに対して大きな角度で放出される中性中間子（π0 ）の崩壊からの高エネルギー光子の予想外の高い割合を発見した。[ 7 ] 1970年代初頭には大容量のハードディスクも高度なデータ収集システムもなかったため、磁気テープへのデータの書き込み速度は1秒あたり10イベントを超えることはできませんでした（それでも、磁気テープは15分間のデータ取得でいっぱいになりました）。イベントレートをこの制限以下に抑えるために、イベントトリガーで使用される電子検出閾値は1.5 GeV以上に引き上げられ、3.1 GeVの質量を持つ未発見のJ / Ψ粒子が検出から除外されました[ 7 ]（この粒子はチャームドクォーク-反クォーク対の束縛状態であり、1974年にブルックヘブンAGSとスタンフォード大学の電子陽電子衝突型加速器SPEARで発見され、この発見により1976年のノーベル物理学賞がB.リヒターとSCCティンに授与されました）。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

大きな角度で高エネルギーπ0中間子が生成される原因は、陽子の点状構成要素（クォーク、反クォーク、グルーオン）の強い相互作用であることがすぐに理解されました。電荷を帯びた点状陽子構成要素が電子と電磁的に相互作用する証拠は、1968年にSLACのスタンフォード線形衝突型加速器における深非弾性電子散乱実験によって既に発見されており、この実験によりJ.フリードマン、H.ケンドール、R.テイラーは1990年のノーベル物理学賞を受賞しました。[ 11 ] R-103実験では、これらの構成要素が強い相互作用をしている場合でも点状粒子として振る舞うことが示されました。[ 6 ]

R-103の実験結果は、大角度では低エネルギー中間子しか生成されないと予測されていた陽子-陽子衝突の以前の理論とは対照的であった。この実験は、ハドロン構成原子間の強い相互作用を理解するための一歩となった。しかし残念ながら、大角度での高エネルギーπ0中間子生成の発見は、より重要なJ / Ψ粒子の発見を阻んでしまった。

1978年、ディ・レラはUA2実験を提案した4人の上級物理学者の1人だった。[ 12 ]実験の目的は、スーパープロトンシンクロトロン（SPS ）を改造した陽子反陽子衝突型加速器（Sp p S ）でWボソンとZボソンの生成と崩壊を検出することだった。UA2は、 UA1共同研究と共同で1983年にこれらの粒子の発見に成功し、1984年のノーベル物理学賞をカルロ・ルビアとシモン・ファン・デル・メールに授与することにつながった。[ 13 ] UA2は、ハドロン衝突による高横方向運動量でのハドロンジェット生成を観測した最初の実験でもあった。 [ 14 ]ディ・レラは、Sp p S の高輝度運転が中止された1986年から1990年までUA2実験のスポークスマンを務めた。

1990年代、ディ・レラはニュートリノ振動に興味を持つようになった。彼は、CERN SPS（欧州原子核研究機構）の高エネルギーニュートリノ（主にν μ ）を用いてν μ -ν τ振動の探索を目的としたWA96/NOMAD実験の提唱者の一人であり、1995年には同実験のスポークスマンに就任した。[ 15 ]第3ニュートリノが宇宙の暗黒物質の主成分であるという理論的推測に基づき、彼らは平均約650メートルの距離にわたる振動を探索した。彼らは振動を発見しなかったが、これらの振動が日本のスーパーカミオカンデ実験で地球大気中の宇宙線によって生成されたニュートリノを使用して初めて観測されたとき、それらは1000 kmのオーダーの距離で発生することがわかった（T.梶田とA.マクドナルドはニュートリノ振動の発見により2015年のノーベル物理学賞を共同受賞した）。[ 16 ]

ディ・レラは2000年から引退まで、太陽の中心部で生成されるアクシオンを探索するCAST実験（CERNアクシオン太陽望遠鏡実験）に参加しました。2004年の引退後は、物理学者として最初の歩みを踏み出したピサ高等師範学校とピサ大学で研究員を務めました。彼は現在もCERNで精力的に研究を続け、NA62実験で荷電K中間子の崩壊に関する実験を行っています。

1991 年から 2006 年まで、Di Lella 氏はNuclear Physics B誌の監修編集者を務めました。

最も引用された出版物

参考文献

  1. ^ O'Luanaigh, Cian (2015年3月12日). 「弱い力を運ぶ：Wボソンの30年」 . cern.ch. CERN . 2017年7月24日閲覧。
  2. ^ Conversi, M.; Di Lella, L.; Penso, G.; Rubbia, C.; Toller, M. (1962年2月1日). 「ミューオンの電子への変換の探究」(PDF) . Physical Review Letters . 8 (3): 125– 128. Bibcode : 1962PhRvL...8..125C . doi : 10.1103/PhysRevLett.8.125 . 2017年7月24日閲覧.
  3. ^ Danby, G.; Gaillard, JM; Goulianos, Konstantin A.; Lederman, LM; Mistry, Nari B.; Schwartz, M.; Steinberger, J. (1962年7月1日). 「高エネルギーニュートリノ反応の観測と2種類のニュートリノの存在」 . Physical Review Letters . 9 (1): 36– 44. Bibcode : 1962PhRvL...9...36D . doi : 10.1103/PhysRevLett.9.36 . 2017年7月24日閲覧.
  4. ^ 「1988年のノーベル物理学賞について」Nobelprize.org、1988年10月19日。 2017年7月24日閲覧。
  5. ^ Borghini, M.; Dick, L.; Di Lella, L.; et al. (1970年3月16日). 「6 gev/cにおけるπ+- p, k+- p, pp, and anti-p p弾性散乱における分極パラメータの測定」 . Physics Letters B. 31 ( 6): 405– 409. doi : 10.1016/0370-2693(70)90208-X . 2017年7月24日閲覧。
  6. ^ a b c Cool, R.; Di Lella, L.; Lederman, L.; Zavattini, E. (1969年6月20日). 「予備的提案：交差貯蔵リングによるダイレプトンの検討」(PDF) . IRS委員会. 2017年7月24日閲覧。
  7. ^ a bブッサー、FW;カミリエリ、L.ディ・レラ、L.他。 （1974年2月18日）。 「CERN ISR での大きな横運動量電子の探索」。物理学の文字 B。48 (4): 371–376。Bibcode : 1974PhLB...48..371B。土井：10.1016/0370-2693(74)90611-X。
  8. ^ 「1976年のノーベル物理学賞」Nobelprize.org、1976年10月18日。 2017年7月24日閲覧。
  9. ^ Augustin, JE; et al. (1974年12月2日). 「e+e−消滅における狭い共鳴の発見」 . Physical Review Letters . 33 (23): 1406– 1408. Bibcode : 1974PhRvL..33.1406A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 .
  10. ^ Aubert, JJ; et al. (1974年12月2日). 「重粒子Jの実験的観測」 . Physical Review Letters . 33 (23): 1406– 1408. Bibcode : 1974PhRvL..33.1406A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 .
  11. ^ 「プレスリリース：1990年のノーベル物理学賞」Nobelprize.org、1990年10月17日。 2017年7月24日閲覧。
  12. ^ Banner, M; et al. (1978年1月31日). 「540 GeV CMエネルギーにおける反陽子-陽子相互作用の研究提案」(PDF) . SPS委員会. 2017年7月24日閲覧.
  13. ^ 「プレスリリース：1984年ノーベル物理学賞」Nobelprize.org、1984年10月17日。 2017年7月24日閲覧。
  14. ^ UA2コラボレーション (1982年12月2日). 「CERN ppbarコライダーにおける非常に大きな横方向運動量ジェットの観測」(PDF) . Phys. Lett. B. 118 ( 1–3 ) : 203– 210. Bibcode : 1982PhLB..118..203B . doi : 10.1016/0370-2693(82)90629-3 .{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  15. ^アスティエ、P.他。 （1991年3月11日）。「提案: 振動ν μ → ν τの探索」(PDF)。SPS委員会。2017 年7 月 24 日に取得。
  16. ^ 「プレスリリース：2015年ノーベル物理学賞」Nobelprize.org、2015年10月6日。 2017年7月24日閲覧。
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