Samuel CC Ting

Chao Chung Ting ( chino :丁肇中; pinyin : Dīng Zhàozhōng , nacido el 27 de enero de 1936), también conocido por su nombre en inglés Samuel , es un físico de partículas taiwanés-estadounidense que recibió el Premio Nobel de Física en 1976 junto con Burton Richter por el descubrimiento de la partícula subatómica J/ψ . Es titular de la Cátedra Thomas Dudley Cabot del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Ting nació el 27 de enero de 1936 en el Hospital de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, Michigan , hijo de inmigrantes de primera generación del condado de Ju , Shandong , China. ^{[ 1 ]} Sus padres, Kuan-hai Ting y Tsun-ying Wong , se conocieron y se casaron mientras cursaban estudios de posgrado en la Universidad de Michigan . ^{[ 2 ]} Cuando Ting nació, sus padres acababan de obtener sus maestrías de la Universidad de Michigan y su padre, ingeniero civil, había recibido una cátedra para impartir clases en la Universidad China de Minería y Tecnología . ^{[ 3 ]}

Los padres de Ting regresaron a China dos meses después de su nacimiento. ^{[ 2 ]} Durante la Segunda Guerra Sino-Japonesa , Ting recibió educación en casa por parte de sus padres. ^{[ 4 ]} Después de la Guerra Civil China , Ting se mudó a Taiwán con su familia en 1949 durante la Gran Retirada . Vivió allí como un waishengren taiwanés desde 1949 hasta 1956 y realizó la mayor parte de su educación formal allí. ^{[ 4 ]} Su madre enseñaba psicología como profesora en la Universidad Nacional de Taiwán (NTU). ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Ting cursó y terminó la escuela secundaria en Taiwán. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Después de graduarse de la Escuela Secundaria Municipal Chien Kuo de Taipéi , obtuvo una puntuación perfecta en los exámenes de ingreso a la universidad e ingresó a la Universidad Nacional Cheng Kung en septiembre de 1955 para estudiar ingeniería mecánica . ^{[ 7 ]} Como estudiante de pregrado, completó un semestre en la universidad con altas calificaciones en matemáticas y ciencias. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

En 1956, Ting, que apenas hablaba inglés, ^{[ 4 ]} regresó a los Estados Unidos a la edad de 20 años y ganó una beca para asistir a la Universidad de Michigan , donde un amigo de la familia, GG Brown (decano de la Facultad de Ingeniería ), lo invitó a matricularse. ^{[ 6 ]} Allí estudió ingeniería, matemáticas y física , completando sus títulos de licenciatura, maestría y doctorado en solo seis años. ^{[ 5 ]} Obtuvo dos títulos de Licenciatura en Ciencias (BS) en ingeniería, matemáticas y física en 1959, una Maestría en Ciencias (MS) en física en 1960 y su Doctorado en física en 1962. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Sus estudios de doctorado fueron financiados por una beca de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . ^{[ 12 ]}

Como estudiante de posgrado en Michigan, Ting entabló amistad con Homer Neal , un compañero de clase. ^{[ 5 ]} Uno de los asesores doctorales de Ting, el físico Lawrence W. Jones , lo describió como "muy talentoso académicamente" y "un joven con prisa". ^{[ 13 ]}

En 1963, Ting trabajó en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). A partir de 1965, impartió clases en la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York y trabajó en el Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY) en Alemania . Desde 1969, Ting es profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Ting recibió el Premio Ernest Orlando Lawrence en 1976, el Premio Nobel de Física en 1976, la Medalla Eringen en 1977, el Premio DeGaspari de Ciencias del Gobierno de Italia en 1988, la Medalla de Oro a la Ciencia de Brescia, Italia , en 1988 y la Medalla al Servicio Público de la NASA en 2001. ^{[ 5 ]}

En 1976, Ting recibió el Premio Nobel de Física , que compartió con Burton Richter del Centro del Acelerador Lineal de Stanford , por el descubrimiento de la partícula nuclear mesón J/ψ . Fueron elegidos para el premio, en palabras del comité del Nobel, "por su trabajo pionero en el descubrimiento de una partícula elemental pesada de un nuevo tipo". ^{[ 14 ]} El descubrimiento se realizó en 1974, cuando Ting dirigía un equipo de investigación en el MIT que exploraba nuevos regímenes de la física de partículas de alta energía . ^{[ 15 ]}

Ting pronunció su discurso de aceptación del Premio Nobel en mandarín . Si bien ya había habido galardonados chinos con el Premio Nobel ( Tsung-Dao Lee y Chen Ning Yang ), ninguno había pronunciado previamente el discurso de aceptación en chino . En su discurso durante el banquete del Nobel, Ting enfatizó la importancia del trabajo experimental:

En realidad, ninguna teoría en ciencias naturales puede existir sin fundamentos experimentales; la física, en particular, surge del trabajo experimental. Espero que el hecho de que se me haya otorgado el Premio Nobel despierte el interés de los estudiantes de los países en desarrollo para que comprendan la importancia del trabajo experimental. ^{[ 16 ]}

En 1995, poco después de que la cancelación del proyecto Superconductor Super Collider redujera drásticamente las posibilidades de realizar experimentos de física de altas energías en la Tierra, Ting propuso el Espectrómetro Magnético Alfa , un detector de rayos cósmicos espacial . La propuesta fue aceptada y se convirtió en el investigador principal, dirigiendo su desarrollo desde entonces. Un prototipo, el AMS-01 , voló y fue probado en la misión STS-91 del Transbordador Espacial en 1998. Posteriormente, se planeó el lanzamiento de la misión principal, AMS-02 , mediante el Transbordador y su montaje en la Estación Espacial Internacional . ^{[ 17 ]}

Este proyecto es una iniciativa masiva de 2 mil millones de dólares que involucra a 500 científicos de 56 instituciones y 16 países. ^{[ 18 ]} Después del desastre del transbordador espacial Columbia en 2003 , la NASA anunció que el transbordador sería retirado para 2010 y que el AMS-02 no estaba en el manifiesto de ninguno de los vuelos restantes del transbordador. El Dr. Ting se vio obligado a presionar (con éxito) al Congreso de los Estados Unidos y al público para asegurar un vuelo adicional del transbordador dedicado a este proyecto. También durante este tiempo, Ting tuvo que lidiar con numerosos problemas técnicos en la fabricación y calificación del módulo detector grande, extremadamente sensible y delicado para el espacio. ^{[ 19 ]} El AMS-02 fue lanzado con éxito en la misión del transbordador STS-134 el 16 de mayo de 2011 y fue instalado en la Estación Espacial Internacional el 19 de mayo de 2011. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

• Descubrimiento de la antimateria nuclear (el antideuterón). ^{[ 22 ]}
• Midiendo el tamaño de la familia de electrones (el electrón, el muón y el tau) mostrando que la familia de electrones tiene un tamaño cero (con un radio menor que 10 ⁻¹⁷ cm). ^{[ 23 ]}
• Estudio de precisión de rayos de luz y rayos de luz masivos que muestra que los rayos de luz y los rayos de luz masivos (mesones vectoriales) pueden transformarse entre sí a altas energías y proporciona una verificación crítica del modelo de quarks . ^{[ 24 ] [ 25 ]}
• Medición precisa del radio de los núcleos atómicos . ^{[ 26 ]}
• Descubrimiento de un nuevo tipo de materia (la partícula J ) ^{[ 27 ]} en el Laboratorio Nacional de Brookhaven . El Premio Nobel fue otorgado a Ting por este descubrimiento.
• Descubrimiento del gluón (la partícula responsable de transmitir la fuerza nuclear). ^{[ 28 ]}
• Un estudio sistemático de las propiedades de los gluones. ^{[ 29 ]}
• Una medición precisa de la asimetría de carga del muón , que demuestra por primera vez la validez del Modelo Electrodébil Estándar ( Steven Weinberg , Sheldon Glashow y Abdus Salam ). ^{[ 30 ]}
• Determinación del número de familias de electrones y especies de neutrinos en el Universo y verificación precisa de la Teoría de Unificación Electrodébil . ^{[ 31 ]}
• Propuso, construyó y dirige el experimento del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS) en la Estación Espacial Internacional, que involucra la participación de una colaboración de 16 naciones que busca la existencia de antimateria , el origen de la materia oscura y las propiedades de los rayos cósmicos . ^{[ 32 ] [ 33 ]}
• Desarrollo del primer imán superconductor de gran tamaño para aplicaciones espaciales.
• Los resultados de AMS, basados ​​en 15 años en el espacio y más de 260 mil millones de rayos cósmicos, han cambiado nuestra comprensión del cosmos. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}

Ting vivió en una época turbulenta durante su infancia y su familia tuvo una gran influencia en él. En su biografía para el Premio Nobel, recordó:

Como mis padres trabajaban, me crió mi abuela materna. Mi abuelo materno falleció durante la Primera Revolución China. Después, a los treinta y tres años, mi abuela decidió estudiar, se convirtió en maestra y crió sola a mi madre. De pequeña, solía escuchar a mi madre y a mi abuela contar historias sobre las dificultades que vivieron durante aquella época turbulenta y los esfuerzos que hicieron para que mi madre recibiera una buena educación. Ambas eran personas valientes, originales y decididas, y dejaron una huella imborrable en mí.

Cuando tenía veinte años decidí regresar a Estados Unidos para obtener una mejor educación. Un amigo de mis padres, GG Brown, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Michigan, les dijo que sería bienvenido en su casa y la de su familia. En aquel entonces sabía muy poco inglés y no tenía ni idea del costo de vida en Estados Unidos. En China, había leído que muchos estudiantes estadounidenses cursaban sus estudios universitarios con sus propios recursos. Les informé a mis padres que yo haría lo mismo. Llegué al aeropuerto de Detroit el 6 de septiembre de 1956 con 100 dólares, lo que en ese momento me pareció más que suficiente. Estaba algo asustado, no conocía a nadie y la comunicación era difícil. ^{[ 6 ]}

Ting es el hijo mayor de su familia. Tiene un hermano, Ting Chao-hua (丁肇華), y una hermana, Ting Chao-min (丁肇民). En una entrevista con la Televisión Central de China , explicó que la combinación de los nombres de sus hermanos y el suyo son los tres primeros caracteres de "中華民國" ( República de China ). Sus padres les pusieron esos nombres en honor al país para conmemorar a su abuelo, quien fue mártir en la Revolución Xinhai . ^{[ 52 ]}

En 1960, Ting se casó con Kay Louise Kuhne, una arquitecta, y juntos tuvieron dos hijas: Jeanne Ting Chowning y Amy Ting. En 1985, se casó con la Dra. Susan Carol Marks, y tuvieron un hijo, Christopher, nacido en 1986. ^{[ 6 ]}

• Aguilar, M.; et  al. (Colaboración AMS) (2019). "Hacia la comprensión del origen de los positrones de rayos cósmicos" . Phys. Rev. Lett . 122 (4) 041102. Bibcode : 2019PhRvL.122d1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.041102 . hdl : 11572/226282 . PMID 30768313 . 
• Aguilar, M.; et  al. (Colaboración AMS) (2013). "Primer resultado del AMS en la Estación Espacial Internacional: Medición de precisión de la fracción de positrones en rayos cósmicos primarios de 0,5-350 GeV" . Phys. Rev. Lett . 110 (14) 141102. Bibcode : 2013PhRvL.110n1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.141102 . hdl : 1721.1/81241 . PMID 25166975 . 
• Adriani, O.; et  al. (Colaboración L3) (1992). "Determinación del número de especies de neutrinos ligeros" . Phys. Lett. B. 292 ( 3–4 ) : 463–471 . Bibcode : 1992PhLB..292..463A . doi : 10.1016/0370-2693(92)91204-M . hdl : 2066/26827 .
• Adeva, B.; et  al. (1982). "Medición de la asimetría de carga en e ⁺ e ⁻ →μ ⁺ +μ ⁻ " . Phys. Rev. Lett . 48 (25): 1701– 1704. doi : 10.1103/PhysRevLett.48.1701 .
• Barber, DP; et  al. (1979). "Pruebas de cromodinámica cuántica y una medición directa de la constante de acoplamiento fuerte α _s a √s=30 GeV". Phys. Lett. B . 89 (1): 139– 144. Bibcode : 1979PhLB...89..139B . doi : 10.1016/0370-2693(79)90092-3 .
• Barber, DP; et  al. (1979). "Descubrimiento de eventos de tres chorros y una prueba de la cromodinámica cuántica en PETRA". Phys. Rev. Lett . 43 (12): 830– 833. Bibcode : 1979PhRvL..43..830B . doi : 10.1103/PhysRevLett.43.830 . S2CID 13903005 . 
• Aubert, JJ; et  al. (1974). "Observación experimental de una partícula pesada J " . Phys. Rev. Lett . 33 (23): 1404– 1406. Bibcode : 1974PhRvL..33.1404A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1404 .
• Asbury, JG; Becker, U.; Bertram, William K.; Joos, P.; Rohde, M.; Smith, AJS; Jordan, CL; Ting, Samuel CC (1967). "Desintegraciones leptónicas de mesones vectoriales: la relación de ramificación del modo de desintegración electrón-positrón del mesón rho" (PDF) . Phys. Rev. Lett . 19 (15): 869– 872. Bibcode : 1967PhRvL..19..869A . doi : 10.1103/PhysRevLett.19.869 . S2CID 198471242 . 
• Dorfan, DE; Eades, J.; Lederman, LM; Lee, W.; Ting, CC (1965). "Observación de antideuterones". Phys. Rev. Lett . 14 (24): 1003– 1006. Bibcode : 1965PhRvL..14.1003D . doi : 10.1103/PhysRevLett.14.1003 .
• Asbury, JG; Becker, U.; Bertram, WK; Joos, P.; Rohde, M.; Smith, AJS; Friedlander, S.; Jordan, C.; Ting, CC (1967). "Validez de la electrodinámica cuántica a distancias pequeñas" . Phys. Rev. Lett . 18 (2): 65– 70. Bibcode : 1967PhRvL..18...65A . doi : 10.1103/PhysRevLett.18.65 . S2CID 120873954 . 

• Departamento de Física del MIT
• Lista de múltiples descubrimientos
• mesón J/ψ
• Espectrómetro magnético alfa

• Entrevista a Samuel Ting realizada por David Zierler el 24 de julio de 2020 en la Biblioteca y Archivos Niels Bohr del Instituto Americano de Física, College Park, MD, EE. UU.
• Samuel CC Ting en Nobelprize.org, incluyendo la Conferencia Nobel, 11 de diciembre de 1976: El descubrimiento de la partícula J: un recuerdo personal.
• Biografía y recursos bibliográficos , de la Oficina de Información Científica y Técnica , Departamento de Energía de los Estados Unidos.
• Página del profesorado del MIT
• Biografía de Nobel-Winners.com
• PBS bio
• Publicaciones científicas de Samuel CC Ting en INSPIRE-HEP