Брюс Д. Вінштейн почав свою карʼєру як експериментальний фізик і прославився тим, що зробив найточніші вимірювання порушення парності заряду у нейтральній системі K-мезонів. Його результати висвітлили крихітну асиметрію між матерією та антиматерією, яка необхідна для існування матерії у Всесвіті. Наприкінці своєї карʼєри Вінштейн став космологом, зосереджуючись на поляризації космічного мікрохвильового фонового випромінювання. Дізнавайтесь про історію життя Марка Ааронсона – астронавта, що визначив вік Всесвіту. Далі на i-los-angeles.
Біографія
Брюс народився у Лос-Анджелесі у сімʼї Сола та Сільвії Вінштейн. Його батько був видатним хіміком, обраним до Національної академії наук у 1955 році та викладачем Каліфорнійського університету у Лос-Анджелесі з 1941 року до своєї смерті у 1969 році. Брюс відвідував державні школи у Лос-Анджелесі. У нього було багато інтересів та велика цікавість до того, як усе у світі працює. Крім його потягу до математики та фізики, Брюс прагнув працювати у теоретичній фізиці. Йдучи по стопах свого батька, Брюс навчався на бакалавраті у Каліфорнійському університеті у Лос-Анджелесі. Йому знадобилося одне літо, працюючи у лабораторії свого батька, щоб виявити, що він не хімік. Тож він думав про те, щоб взагалі кинути навчання. Та все ж Брюс закінчив Каліфорнійський університет у 1965 році зі ступенем бакалавра з фізики та математики, і він був прийнятий як Каліфорнійським технологічним, так і Массачусетським технологічним інститутом для проходження аспірантури з фізики. Спочатку він вибрав Массачусетський технологічний інститут, але після цього він в останню хвилину змінив рішення і вступив до Каліфорнійського технологічного інституту.
Брюс написав докторську роботу під керівництвом експериментатора з фізики високих енергій Клема Гойша. Також у Каліфорнійському технологічному інституті Брюс працював разом з іншими експериментаторами, включаючи Чарлі Прескотта, Еліота Блума, Леона Рочестера та Кірка Макдональда. У 1969 році, коли Брюс закінчував свою докторську роботу, його батько Сол помер від серцевого нападу у віці 57 років. Це сильно вплинуло на Брюса, зосередивши його увагу на зменшенні життєвих стресів, гарному харчуванні, підтримці фізичної підготовки (включаючи біг марафонів) і, найголовніше, проведенні часу з родиною.
За винятком однорічних відпусток у Принстоні та Стенфорді, Брюс провів всю свою академічну карʼєру у Чиказькому університеті, де він також зустрів свою дружину Джоан Друкер Вінштейн, тоді аспірантку з японської мови. Вони одружилися 10 лютого 1979 року та народили двох дітей. Їх будинок в Оук-Парку був мрією аудіофілів, де була чудова стереосистема Брюса та колекція записів. У підвалі також розміщувалася театральна система для показу художніх фільмів.
Восени 2007 року у Брюса діагностували рак жовчовивідних проток. Майже три з половиною роки вони з Джоан боролися з раком, працюючи з лікарями з Чиказького університету.
28 січня 2011 року Інститут космологічної фізики ім. Кавлі (KICP), кафедра фізики та Інститут Енріко Фермі, три підрозділи у Чикаго, які Брюс дуже любив, провели конференцію на честь його виходу на пенсію. Понад 160 друзів і колег Брюса з усього світу приїхали, включаючи його сестру Керолі та її чоловіка-астрофізика Кіпа Торна, його дружину Джоан, сина Кіта та дочку Еллісон, а також професора коледжу Міддлбері Теда Перрі. Перрі, друг Вінштейна і професор мистецтв Флетчера, прочитав лекцію про сюрреалістичний імпульс Мікеланджело Антоніоні. Інші також згадували наукову карʼєру Брюса, від порушення CP у системі мезонів K до космології. 28 лютого 2011 року, рівно через місяць після того, як друзі, колеги та сімʼя Брюса відзначили його досягнення у науковій карʼєрі, він мирно помер уві сні.
Експерименти у роботі
Після закінчення навчання Брюс почав працювати науковим співробітником в Інституті Макса Планка з фізики та астрофізики у Мюнхені. Згодом восени 1972 року Брюс був прийняв посаду старшого наукового співробітника у групі Валентина Телегді у Чиказькому університеті. Через чотири роки він приєднався до факультету Чикаго, членом якого він залишався до кінця своєї карʼєри. Тоді інтерес до нейтральних K-мезонів все ще був на піку значною мірою через дивовижне відкриття в асиметрії матерії-антиматерії у розпаді цих частинок. Група проводила серію експериментів з мезоном K на прискорювачі ZGS Національної лабораторії Аргонна, і незабаром після прибуття Брюса до Чикаго група провела останній з цих експериментів – точне вимірювання терміну служби нейтрального K-мезона, що підтвердило останні результати, які значно відрізнялися від раніше прийнятого значення.
У цей період Телегді виїхав з Чикаго до Цюриха, і Брюс став лідером групи. Основним джерелом систематичної невизначеності в експериментах K-мезонів було визначення потоку променя, що вражає регенератор. У Брюса була геніальна ідея – техніка подвійного променя, щоб значно зменшити цю проблему, і ця ідея виявилася важливою для всіх майбутніх експериментів, які він проводив. Брюс був зачарований проблемою порушення, зокрема його походженням та вперше представив результати нового експерименту у червні 1984 року на 11-й Міжнародній конференції з фізики та астрофізики у Дортмунді, Німеччина. Нове вимірювання мало невизначеність, яка була у 3,5 раза меншою, ніж у попередніх експериментах, і відповідало відсутності прямого порушення CP.
Через півтора року Брюс та його співробітники закінчили аналізувати 20% вибірки та опублікували свій результат, повідомивши, що він “не підтверджує останніх доказів прямого порушення CP”. Це розглядалося як важлива розбіжність, яку потрібно було вирішити, хоча різниця у результатах двох експериментів становила менше ніж 2 стандартних відхилень.
За лідерство Брюса у точних вимірах властивостей нейтральних K-мезонів, особливо виявлення прямого порушення CP, він отримав премію від Американського фізичного товариства та був обраний до NAS у 1995 році за “всебічне вивчення важливих і загадкових явищ порушення CP”, а ще був обраний до Американської академії мистецтв і наук у 2007 році.
Фізик-космолог
Інститут Енріко Фермі не тільки забезпечив середовище для роботи Брюса, але й заохотив його до інших сфер, включаючи революційне обʼєднання фізики елементарних частинок та космології. Хоча не все у космології йому сподобалося, особливо більш астрономічні аспекти, повʼязані з телескопами та зірками, космічний мікрохвильовий фон йому сподобався.
У вересні 2001 року зʼявився Центр космологічної фізики у Чикаго з Брюсом на посаді директора. Протягом чотирьох років, коли Брюс був директором, він присвятив весь свій час і енергію тому, щоб зробити новий центр успішним. У 21 столітті процвітає як національний космологічний центр, особливо у галузі космології CMB.
Нагороди та відзнаки
Брюс Вінштейн отримав багато нагород, що визнають його внесок у науку та лідерську позицію. Він був нагороджений стипендією Гуггенхайма у 1999 році. У 2003 році Брюс першим отримав нагороду “Видатний випускник” факультету фізики та астрономії Каліфорнійського університету у Лос-Анджелесі. У 2007 році він також був обраний до стипендії Американської асоціації сприяння розвитку науки. Крім того, Брюс служив у різних групах, яким було доручено консультувати лабораторії США, Національний науковий фонд та Міністерство енергетики США, включаючи головування комітету Національної академії наук, який звітував про стан фізики елементарних частинок у 1995 році.