Nigel Lockyer

Nigel Stuart Lockyer (nacido el 5 de noviembre de 1952) es un físico experimental de partículas británico-estadounidense. Es el actual director del Laboratorio Cornell para Ciencias y Educación basadas en Aceleradores (CLASSE) desde el 1 de mayo de 2023. Fue director del Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi (Fermilab) , en Batavia, Illinois , el principal laboratorio de física de partículas de Estados Unidos , desde septiembre de 2013 hasta abril de 2022.

Antes de convertirse en director de Fermilab, Lockyer fue director de TRIUMF , el laboratorio nacional canadiense de física de partículas y nuclear, desde mayo de 2007 hasta septiembre de 2013, y profesor de física en la Universidad de Columbia Británica y en la Universidad de Pensilvania . Nació en Escocia, se crió en Canadá y realizó estudios de posgrado en Estados Unidos.

Lockyer nació en Annan, Escocia . Se licenció en Ciencias en 1975 por la Universidad de York en Toronto y en 1980 obtuvo su doctorado por la Universidad Estatal de Ohio .

Después de obtener su doctorado, Lockyer pasó cuatro años en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de la Universidad de Stanford como investigador postdoctoral, trabajando con el Premio Nobel Burton Richter , quien dirigió SLAC de 1984 a 1999. ^{[ 1 ]} En SLAC, fue portavoz de la colaboración Mark-II.

En 1984, Lockyer comenzó su carrera de 23 años como miembro de la facultad de física en la Universidad de Pensilvania . ^{[ 2 ]} Mientras estuvo en UPenn, Lockyer también dio conferencias sobre Benjamin Franklin y enseñó una clase con el dramaturgo Tom Stoppard sobre su Arcadia.

Lockyer es físico de partículas . En la Universidad de Pensilvania, su investigación se centró en experimentos con partículas de alta energía en la frontera energética, con interés en probar simetrías fundamentales y estudiar los quarks más pesados . En los últimos años, su investigación ha incluido búsquedas experimentales de partículas "supersimétricas" hipotéticas . Durante su estancia en la Universidad de Pensilvania, Lockyer desarrolló su interés en las aplicaciones de la física a problemas del mundo real; trabajó con la Facultad de Medicina de Penn en terapia de protones para el cáncer y detectores para física médica , y desarrolló un interés en las aplicaciones de radiofrecuencia superconductora a aceleradores . ^{[ 3 ]}

Entre 2002 y 2004, Lockyer fue coportavoz de una colaboración internacional de 600 personas conocida como CDF, el experimento Collider Detector en Fermilab, ubicado en el acelerador de partículas Tevatron del laboratorio . El proyecto alcanzó renombre mundial por el descubrimiento y estudio del quark cima , uno de los componentes fundamentales de la naturaleza, contraparte del quark fondo . ^{[ 3 ]}

Lockyer fue director de TRIUMF , el laboratorio nacional canadiense de física de partículas y nuclear, desde 2007 hasta 2013. Hacia el final de su mandato, entre 2013 y 2014, también presidió el Comité Internacional para Futuros Aceleradores, un grupo de trabajo de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada . ^{[ 4 ]} Bajo el liderazgo de Lockyer, TRIUMF formuló una visión ambiciosa para lograr un programa de clase mundial en haces de isótopos raros e investigación en física subatómica, para abordar algunas de las preguntas más fundamentales de la ciencia. Esta visión incluía la expansión del programa de medicina nuclear y la formulación de ARIEL, una nueva instalación emblemática para el estudio de isótopos para la física y la medicina. Lockyer expandió las operaciones del laboratorio, ganándose una reputación como líder nacional y constructor de equipos. También desarrolló una sólida colaboración entre los principales laboratorios científicos de Canadá, amplió el número de universidades miembros y estableció colaboraciones internacionales con Japón, India, China y Corea. ^{[ 3 ]}

Lockyer fue director de Fermilab desde el 3 de septiembre de 2013 hasta el 18 de abril de 2022. Durante su gestión, supervisó los aceleradores de partículas y las instalaciones experimentales del laboratorio. Aproximadamente 4000 científicos de más de 50 países utilizan estas instalaciones anualmente para la investigación en física de partículas. ^{[ 5 ]}

Fermilab posee los haces de neutrinos más potentes del mundo para explorar la naturaleza de los neutrinos y propone un proyecto para albergar el primer proyecto internacional de ciencia básica a gran escala en territorio estadounidense. El Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos (DUNE, por sus siglas en inglés) es un experimento de neutrinos propuesto como líder mundial, que incluye a más de 1000 científicos de más de 30 países y 170 instituciones, e implica la construcción tanto en Fermilab como en el Laboratorio Subterráneo de Investigación Sanford (Sanford Lab) en Lead, Dakota del Sur . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

El CERN , en representación de las instituciones europeas, es un socio clave en el experimento. El CERN ha desarrollado una plataforma de neutrinos para impulsar la tecnología de los experimentos de neutrinos, y gran parte de este esfuerzo se centra en DUNE. Fermilab mejorará su Programa de Neutrinos de Línea de Base Corta con tres detectores: MicroBoone, finalizado en 2021; ICARUS , que llegó del CERN a finales de 2016 y comenzó a recopilar datos en 2017; y el Experimento de Neutrinos de Línea de Base Corta (SBND), de menor tamaño, finalizado en 2024 y que ya ha comenzado a recopilar datos. Los tres detectores trabajarán conjuntamente para buscar neutrinos estériles y para perfeccionar la tecnología de la Cámara del Proyecto de Tiempo de argón líquido , adoptada por DUNE. ^{[ 8 ]} ICARUS fue reacondicionado en el CERN después de cuatro años en el Instituto Italiano de Física Nuclear (INFN) Laboratorio Nacional de Gran Sasso y fue transportado a Fermilab por un grupo de científicos liderados por Carlo Rubbia , Premio Nobel de Física.

La instalación necesaria para el Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos, la Instalación de Neutrinos de Línea de Base Larga (LBNF), comprenderá el haz de neutrinos de mayor intensidad del mundo en Fermilab y la infraestructura necesaria para dar soporte a los detectores instalados en las profundidades del subsuelo en el Laboratorio Sanford. Utilizando aceleradores en Fermilab, se produciría un haz intenso de neutrinos que viajaría 1300 kilómetros a través de la tierra hasta un detector de neutrinos subterráneo en el Laboratorio Sanford. ^{[ 9 ]} La LBNF sería la herramienta más potente del mundo para estudiar los neutrinos y ha sido identificada por la comunidad de física de partículas de EE. UU. como el proyecto de construcción nacional de máxima prioridad. ^{[ 10 ]}

La excavación de una instalación subterránea, que incluye laboratorios y un detector de neutrinos, en las Black Hills de Dakota del Sur comenzó en 2017 y se completó en 2024, mientras que la construcción en Fermilab está programada para finalizar alrededor de 2030.

Para suministrar el haz intenso de neutrinos necesario a los detectores en los nuevos emplazamientos remotos, Fermilab ha propuesto el Plan de Mejora de Protones II (PIP-II). El proyecto, que mejorará el complejo acelerador de partículas de Fermilab con una importante renovación y un aumento de potencia, implicará la retirada del acelerador lineal de cobre y la construcción de un nuevo acelerador lineal de radiofrecuencia superconductor . La mejora propuesta del acelerador lineal implica una colaboración internacional con la India, cuyo Departamento de Energía Atómica aportará hardware a cambio de experiencia en la construcción de aceleradores lineales de protones de radiofrecuencia superconductores de alta intensidad. ^{[ 11 ]}

El mayor de los nuevos proyectos de Fermilab es el experimento de neutrinos NOvA, recientemente finalizado en Fermilab y Ash River, Minnesota . NOvA investigará las oscilaciones de neutrinos , un fenómeno que podría contener pistas importantes sobre la evolución del universo primitivo. Los primeros resultados de NOvA, publicados en agosto de 2015, verifican que el detector de partículas masivo del experimento está detectando neutrinos emitidos desde 800 kilómetros de distancia y está logrando grandes avances hacia su objetivo de un salto importante en nuestra comprensión de los neutrinos. ^{[ 12 ]}

Fermilab es un centro estadounidense de investigación sobre el bosón de Higgs y otros fenómenos de alta energía, y está realizando importantes mejoras en el detector Compact Muon Solenoid (CMS), uno de los dos grandes detectores ubicados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en Europa.

Fermilab participa en la investigación cósmica a través del Sondeo de Energía Oscura , que incluye a más de 120 científicos de 23 instituciones de Estados Unidos, España, Reino Unido, Brasil y Alemania. El proyecto se basa en una cámara de energía oscura, una cámara de alta resolución construida en Fermilab para un telescopio en Chile que buscará evidencia de la energía oscura responsable de la expansión del universo. En marzo de 2015, un equipo de investigadores, utilizando datos recopilados durante el primer año del sondeo, descubrió una rara galaxia satélite enana orbitando la Vía Láctea . ^{[ 13 ]}

En los campos de la astrofísica y la física de partículas, la naturaleza de la materia oscura es importante, y Fermilab participa en varias búsquedas de materia oscura de primera generación, incluyendo DAMIC, SuperCDMS, PICO y Darkside50. ^{[ 14 ]}

Un nuevo centro de vanguardia que se está construyendo en Fermilab, el Centro de Investigación de Aceleradores de Illinois (IARC), proporcionará recursos para la industrialización de aceleradores. El centro permitirá que no solo científicos e ingenieros de Fermilab, sino también del Laboratorio Nacional Argonne y de universidades de Illinois colaboren con socios de la industria para desarrollar avances en la tecnología de aceleradores y nuevas aplicaciones en energía y medio ambiente, medicina, industria, seguridad nacional e investigación científica . ^{[ 15 ]}

Lockyer es miembro de la Sociedad Estadounidense de Física . En 2006, Lockyer recibió el Premio WKH Panofsky de la Sociedad Estadounidense de Física por haber medido la vida útil anormalmente larga del quark B mientras trabajaba en el Mark-II del SLAC. ^{[ 3 ]} En 2014, Lockyer recibió el Premio Bryden a la Excelencia Académica de la Universidad de York por sus logros en su campo. ^{[ 16 ]} En mayo de 2015, Lockyer recibió un doctorado honoris causa de la Universidad del Norte de Illinois . ^{[ 17 ]}

Fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE) en la lista de honores de Año Nuevo de 2022 por sus servicios a la ciencia y a las relaciones entre el Reino Unido y Estados Unidos. ^{[ 18 ]}

• Nigel Lockyer en INSPIRE-HEP
• Fermilab: Instalación de Neutrinos de Línea de Base Larga (LBNF)
• Fermilab: Centro de Investigación de Aceleradores de Illinois (IARC)
• Artículo del Chicago Tribune sobre DUNE
• Entrevista del Toronto Star con Nigel Lockyer
• Entrevista en vídeo del Vancouver Sun con Nigel Lockyer. Archivada el 14 de febrero de 2013 en la Wayback Machine.
• Artículo del Vancouver Sun sobre Nigel Lockyer archivado el 24 de agosto de 2012 en la Wayback Machine.
• Artículo del Ottawa Citizen sobre Nigel Lockyer archivado el 14 de marzo de 2016 en la Wayback Machine.
• Perfil de Nigel Lockyer en la Universidad de York
• Perfil de Nigel Lockyer en el Premio APS