Известные люди

»

Марри Гелл-Манн

В 50-е гг. физика элементарных частиц (основная область научных интересов Г.-М.) находилась в стадии формирования. Основными средствами экспериментальных исследований в этом отделе физики были ускорители, выстреливавшие пучок частиц в неподвижную мишень: при столкновении налетающих частиц с мишенью рождались новые частицы. С помощью ускорителей экспериментаторам удалось заполучить немного новых типов элементарных частиц, кроме уже известных протонов, нейтронов и электронов. Физики-теоретики пытались отыскать некоторую схему, которая позволила бы классифицировать все новые частицы.

Учеными были обнаружены частицы с необычным (странным) поведением. Скорость рождения таких частиц в результате некоторых столкновений свидетельствовала о том, что их поведение определяется сильным взаимодействием, для которого характерно быстродействие. Сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействия образуют четыре фундаментальных взаимодействия, лежащих в основе всех явлений. Вместе с тем странные частицы распадались необычно продолжительно, что было бы нереально, если бы их поведение определялось сильным взаимодействием. Скорость распада странных частиц, по-видимому, указывала на то, что тот самый ход определяется значительно больше слабым взаимодействием.

На решении этой труднейшей задачи и сосредоточил родное внимательность Г.-М. Исходным пунктом своих построений он избрал понятие, известное под названием зарядовой независимости. Суть его состоит в определенной группировке частиц, подчеркивающей их сходство. Например, несмотря на то что протон и нейтрон отличаются электрическим зарядом (протон имеет заряд +1, нейтрон 0), во всех остальных отношениях они тождественны. Следовательно, их разрешено полагать двумя разновидностями одного и того же типа частиц, называемых нуклонами, имеющих обычный заряд, или середина заряда, равноправный 1/2. Принято гутарить, что протон и нейтрон образуют дублет. Другие частицы ещё могут быть включены в аналогичные дублеты или в группы из трех частиц, называемые триплетами, или в группы, состоящие всего только из одной частицы, синглеты. Общее наименование группы, состоящей из любого числа частиц, мультиплет.

Все попытки сгруппировать странные частицы аналогичным образом не увенчались успехом. Разрабатывая свою схему их группировки, Г.-М. обнаружил, что обычный заряд их мультиплетов отличается от 1/2 (среднего заряда нуклонов). Он пришел к выводу, что это различие может быть фундаментальным свойством странных частиц, и предложил ввести новое квантовое качество, названное странностью. По причинам алгебраического характера странность частицы равна удвоенной разности между средним зарядом мультиплета и средним зарядом нуклонов +1/2. Г.-М. показал, что странность сохраняется во всех реакциях, в которых участвует сильное взаимодействие. Иначе говоря, суммарная странность всех частиц до сильного взаимодействия должна быть совсем равна суммарной странности всех частиц потом взаимодействия. Сохранение странности объясняет, отчего распад таких частиц не может определяться сильным взаимодействием. При столкновении некоторых других, не странных, частиц странные частицы рождаются парами. При этом странность одной частицы компенсирует странность иной. Например, если одна частица в паре имеет странность +1, то странность иной равна 1. Именно вследствие этого суммарная странность не странных частиц как до, так и позже столкновения равна 0. После рождения странные частицы разлетаются. Изолированная странная частица не может распадаться вследствие сильного взаимодействия, если продуктами ее распада должны быть частицы с нулевой странностью, так как этакий распад нарушал бы сохранение странности. Г.-М. показал, что электромагнитное взаимодействие (характерное время действия которого заключено между временами сильного и слабого взаимодействий) ещё сохраняет странность. Таким образом, странные частицы, родившись, выживают вплоть до распада, определяемого слабым взаимодействием, которое не сохраняет странность. Свои идеи Г.-М. опубликовал в 1953 г.

В 1955 г. Г.-М. стал адъюнкт-профессором факультета Калифорнийского технологического института; в следующем году он уже совершенный профессор, а в 1967 г. занял почетный профессорский пост, учрежденный в память Роберта Э. Милликена.

В 1961 г. Г.-М. обнаружил, что организация мультиплетов, предложенная им для описания странных частиц, может быть включена в значительно больше общую теоретическую схему, позволившую ему сгруппировать все весьма взаимодействующие частицы в семейства. Свою схему Г.-М. назвал восьмеричным путем (по аналогии с восемью атрибутами праведного жития в буддизме), так как некоторые частицы были сгруппированы в семейства, насчитывающие по восемь членов. Предложенная им методика классификации частиц известна кроме того под названием SU (3)-симметрии. Вскоре независимо от Г.-М. аналогичную классификацию частиц предложил израильский физик Ювал Нееман.

Восьмеричный тракт Г.-М. зачастую сравнивают с периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, в которой химические элементы с аналогичными свойствами сгруппированы в семейства. Как и Менделеев, тот, что оставил в периодической таблице некоторые пустые клетки, предсказав свойства неизвестных ещё элементов, Г.-М. оставил вакантные места в некоторых семействах частиц, предположив, какие частицы с правильным набором свойств должны наполнить пустоты. Теория Г.-М. получила частичное подтверждение в 1964 г., вслед за тем открытия так называемого омега-минус-шперона, наличие которого было им предсказано.

В 1963 г., находясь в качестве приглашенного профессора в Массачусетском технологическом институте, Г.-М. обнаружил, что детальная архитектура восьмеричного пути может быть объяснена, если допустить, что каждая частица, участвующая в сильном взаимодействии, состоит из триплета частиц с зарядом, составляющим дробную доля электрического заряда протона. К такому же открытию пришел и америкосский физик Джордж Цвейг, работавший в Европейском центре ядерных исследований. Г.-М. назвал частицы с дробным зарядом кварками, заимствовав это словечко из романа Джеймса Джойса Поминки по Финнегану (Три кварка для мистера Марка!). Кварки могут обладать заряд +2/3 или 1/3. Существуют ещё антикварки с зарядами 2/3 или +1/3. Нейтрон, не имеющий электрического заряда, состоит из одного кварка с зарядом +2/3 и двух кварков с зарядом 1/3. Протон, обладающий зарядом +1, состоит из двух кварков с зарядами +2/3 и одного кварка с зарядом 1/3. Кварки с одним и тем же зарядом могут выделяться другими свойствами, т.е. существуют немного типов кварков с одним и тем же зарядом. Различные комбинации кварков позволяют передавал все здорово взаимодействующие частицы.

В 1969 г. Г.-М. был удостоен Нобелевской премии по физике за открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий. Выступая на церемонии вручения премии, Ивар Валлер из Шведской королевской академии наук отметил, что Г.-М. на протяжении больше чем десятилетия считается ведущим ученым в области теории элементарных частиц. По мнению Валлера, методы, предложенные Г.-М., принадлежат к числу наиболее мощных средств дальнейших исследований по физике элементарных частиц.

Среди других вкладов Г.-М. в теоретическую физику следует пометить предложенное им совместно с Ричардом П. Фейнманом понятие токов слабых взаимодействий и последующее формирование алгебры токов.

В 1955 г. Г.-М. женился на Дж. Маргарет Доу, которая была археологом. У них родились сынуля и дочка. Жена Г.-М. умерла в 1981 г. Г.-М. с удовольствием держит под наблюдением за птицами, любит пешие прогулки, путешествия в места, не тронутые цивилизацией. В 1969 г. Г.-М. помог создать программу исследования окружающей среды, финансируемую Национальной академией наук США. Интересуется он и исторической лингвистикой.

Г.-М. удостоен премии Дэнни Хейнемана Американского физического общества (1959), премии по физике Эрнеста Орландо Лоуренса Комиссии по атомной энергии Соединенных Штатов (1966), медали Франклина Франклиновского института (1967) и медали Джона Дж. Карти Национальной академии наук США (1968). Он состоит членом Американской академии наук и искусств, а кроме того иностранным членом Лондонского королевского общества. В 1959 г. Г.-М. был удостоен почетной степени Йельского университета.

Так же читайте биографии известных людей:

Марс Рафиков Mars Rafikov

24 марта 1962 года приказом Главнокомандующего Военно-воздушных сил СССР отчислен из отряда космонавтов за нарушение воинской дисциплины.
читать далее →

Марсело Антони Marselо Entony

Марсело Антони - популярный бразильский актер. Родился 25 января 1965 года. Настоящее имя Марсело Коуто де Фариас.Внезапно обрушившаяся слава,любовь..
читать далее →

Марсело Риос Marselo Rios

Чилийский профессиональный теннисист, бывший первой ракеткой мира. Участник Олимпиады 2000.
читать далее →

Марсело Салас Marselo Salas

10 апреля 1994 года в судьбе Саласа и всего чилийского футбола произошло знаменательное событие. Спустя пять лет после того разочарования 20-летний..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий