John Ellis considers cosmology, colloquiums and new collaborations
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On 13 September, physicists from around the world joined John Ellis in a colloquium to celebrate his 65th birthday. In our last issue, we talked to John about the Higgs, the lack of the Higgs and extra dimensions. In this second part of the interview, John speaks about the colloquium and the wide range of topics it covered, all inspired by his career.
How did your birthday colloquium come about?
When physicists here at CERN reach a “certain age” – or reach a transition point in their careers – it is traditional to hold some kind of colloquium. I had previously resisted pressure to hold one of these events. But this year, my official duties for the Organization have come to an end. While it is unlikely you will see any difference in my working habits, it was a milestone that proved too important to not give into requests for an event.
Rather than a very long sequence of people talking about what they did with me in the dim and distant past, I asked my friends to organise the colloquium around what is going on now. There were discussions of the future of experimental and theoretical particle physics, as well as significant discussion on cosmology.
Two areas of physics that you've been instrumental in bringing together. When do you think the two will finally become a single area of study?
Quite honestly, I regard these fields of particle physics, and high-energy astrophysics or cosmology as already having basically merged. I don't really notice when I am writing a paper, whether I am writing a particle physics paper or a cosmology paper – often it is a combination of the two. There's a symbiotic relationship between the two fields – astrophysics and cosmology feed into particle physics, and vice versa. I am currently writing a paper about the theoretical implications of the non-discovery of supersymmetry so far at the LHC. The key elements of our analysis take what would you expect if supersymmetry were responsible for dark matter in order to explore what would you expect from astrophysical searches and cosmology experiments – all the while taking into account that supersymmetry has not yet been seen in the LHC.
The colloquium also addressed expanding CERN's scientific collaborations outside Europe. What do you think the future will look like for CERN's non-European collaborators?
I acted as non-member state representative for 13 years, and now I really like to think of the E in CERN as meaning “Everywhere”, as opposed to “European”. More and more non-European states are taking steps to formalise their relationship with the Organization. The first non-European nation, Israel, signed on September 16th to become an Associate Member State of the Organisation, on the way to becoming a full Member State. Other non-European countries – like Brazil and India – are actively considering at least becoming Associate Members.
In some sense, these new collaborations are merely formalising existing relationships. Many of these countries have had physicists working at CERN for a long time; they've been part of the CERN community for decades.
I think this global quality is intrinsic to particle physics, as it deals with subjects that are of interest to everybody. Whether you live in Africa, Latin America, Australia – anywhere – you are interested in the fundamental questions explored at CERN. What is dark matter? How did the universe evolve? What is matter made of? These are universal questions undefined by geography, and it is only natural that people from across the globe are interested in working on them.
On the other side of the coin, it has become clear that this type of research requires massive resources. We are at a stage where, as a scientific community, there are very few centres in the world where this research is done at the cutting edge. We're evolving toward a situation where we will have a limited number of laboratories around the world, and each will be the “world centre” for a particular type of fundamental physics. While CERN might be the world centre for doing collider physics at high energies, another laboratory may be the world centre for precision physics at lower energies, another for neutrino physics, and so on.
When we are planning our future projects we need to think of them as global projects, with stakeholders around the world. Some of them may already be members of the Organisation, while others may be outside the Organisation but could join on an ad-hoc basis for that particular project. This might be the case for the LHC upgrade, CLIC or the ILC. The world is becoming a ‘subnuclear family’.
Other (French)
Le 13 septembre, des physiciens du monde entier venaient entourer John Ellis pour célébrer son 65e anniversaire. Dans notre numéro précédent, nous avons évoqué avec John Ellis le Higgs, l’absence de Higgs, et les dimensions supplémentaires. Dans cette deuxième partie de l'entretien, John Ellis nous parle du colloque et des différents sujets qui y ont été abordés, tous inspirés par sa carrière.
Comment est née l’idée de ce colloque ?
Lorsqu’un physicien du CERN atteint « un certain âge » – ou un certain point dans sa carrière – il est de tradition d'organiser un colloque. Jusqu’à présent, j’avais résisté aux sollicitations en ce sens. Mais cette année, mes fonctions officielles pour l’Organisation arrivent à leur terme. Même si je pense que cela ne changera pas grand-chose à mon rythme de travail, c’est une étape importante et c’est pourquoi cette fois-ci j’ai accepté qu’on organise une manifestation.
Plutôt que de prévoir une très longue séquence d'évocation de diverses choses accomplies dans un passé lointain, j’ai demandé à mes amis d’organiser le colloque autour de ce qui se passe maintenant. Ainsi, il y a eu des discussions concernant l'avenir de la physique des particules théorique et expérimentale, et aussi une discussion très intéressante sur la cosmologie.
Deux domaines de la physique que vous avez contribué à rapprocher. Quand pensez-vous que les deux deviendront un seul domaine d’étude ?
Honnêtement, je considère que ces domaines de la physique des particules, de même que l’astrophysique des hautes énergies ou la cosmologie, ont déjà, pour l’essentiel, fusionné. Je ne me préoccupe pas vraiment, quand j'écris pour une publication scientifique, de savoir si j’écris un article de physique des particules ou un article de cosmologie – souvent, c’est un mélange des deux. Il y a une relation symbiotique entre les deux disciplines – l’astrophysique et la cosmologie alimentent la physique des particules, et inversement. Je suis en train d’écrire un article sur les incidences théoriques de la non-découverte de la supersymétrie – jusqu’à présent – au LHC. Cette analyse s’appuie sur l’hypothèse que la supersymétrie est à l’origine de la matière noire pour en tirer les conséquences théoriques pour les recherches en astrophysique et les expériences de cosmologie, compte tenu du fait que la supersymétrie n’a pas encore été découverte au LHC.
Le colloque a également évoqué l’extension des collaborations scientifiques du CERN en dehors de l’Europe. À votre avis, comment se présentera l’avenir pour les collaborateurs non européens du CERN ?
Pendant 13 ans, j’ai été conseiller auprès du Directeur général pour les États non-membres. Aujourd'hui, le E de CERN ne signifie plus vraiment « européenne » ; notre organisation a vraiment pris une dimension planétaire. De plus en plus d’États non européens sont en train de formaliser leurs relations avec l’Organisation. La première nation non européenne à le faire, Israël, a signé le 16 septembre l’accord formalisant son nouveau statut d’État membre associé de l’Organisation, dans la perspective de devenir ultérieurement État membre à part entière. D’autres États non européens – comme le Brésil et l’Inde – envisagent de devenir au moins États membres associés.
D’une certaine façon, ces nouvelles collaborations ne font que formaliser les relations existantes. Un grand nombre de ces pays envoient de longue date des physiciens au CERN, et font donc partie depuis des décennies de la communauté CERN.
Je pense que ce caractère mondial est intrinsèque à la physique des particules, car les sujets traités qui concernent tout le monde. Que vous habitiez en Afrique, en Amérique latine, en Australie, ou ailleurs, les questions fondamentales qui sont étudiées au CERN vous concernent. Quelle est la nature de la matière noire ? Comment l’Univers a-t-il évolué ? De quoi la matière est-elle faite ? Autant de questions universelles qui ne sont pas limitées par les contingences géographiques, et il est donc logique que, dans toutes les régions du monde, on trouve des gens qui veulent se pencher sur ces questions.
Par ailleurs, il apparaît de plus en plus clairement que ce type de recherche exige des ressources énormes. Actuellement, pour la communauté scientifique, il y a très peu de centres dans le monde où on peut travailler sur ces questions en étant vraiment à la pointe. Nous nous dirigeons vers une situation où nous aurons un nombre limité de laboratoires dans le monde, et chacun d’eux sera le « centre mondial » d’un type particulier de physique fondamentale. Ainsi, le CERN pourrait être le centre mondial de la physique fondée sur les collisionneurs à hautes énergies, alors qu’un autre laboratoire pourrait être le centre mondial pour la physique de précision à des énergies plus basses, un autre encore pour la physique des neutrinos, et ainsi de suite.
Lorsque nous planifions nos projets futurs, nous devons y penser comme à des projets mondiaux, dont les parties prenantes sont dispersés dans le monde entier. Certaines sont déjà membres de l’Organisation, alors que d’autres peuvent se trouver à l’extérieur, mais pourraient nous rejoindre ponctuellement pour ce projet particulier. Ce pourrait être le cas pour l’amélioration du LHC, pour le CLIC ou pour le projet ILC. Le monde est en train de devenir une famille subnucléaire…
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- 1383853
- CDS Report Number
- BUL-NA-2011-238
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