Известные люди

»

Шелдон Глэшоу

После получения диплома бакалавра наук в Корнеллском университете в 1954 г. Г. поступил в аспирантуру при Гарвардском университете, которую закончил в 1959 г. Его диссертация Векторный мезон в распадах элементарных частиц ("The Vector Meson in Elementary Particle Decays") была написана под руководством Джулиуса С. Швингера, оказавшего большое воздействие на всю последующую научную дело Г. С 1958 по 1960 г. Г. был стипендиатом Копенгагенского университета. Затем он провел год в качестве физика-исследователя Калифорнийского технологического института, затем чего преподавал физику в Станфордском университете, в Калифорнийском университете в Беркли. В 1967 г. Г. возвратился в Гарвард, где в 1979 г. был назначен на кафедру физики имени Юджина Хиггинса. На этом посту он пребывает до сих пор.

Значительная доля работ Г. посвящена проблеме объединения всех сил, наблюдаемых в природе Ученые начала XIX в считали, что в природе действуют три различные и внешне независимые силы гравитация, электричество и магнетизм. Прогресс в упрощении таковый точки зрения был достигнут в 60-е гг. прошлого столетия шотландским математиком и физиком Джеймсом Клерком Максвеллом, показавшим, что электричество и магнетизм представляют собой различные проявления одной и той же сущности, известной сейчас под названием электромагнитного поля Теория Максвелла позволила пояснить многое из того, что некогда казалось загадочным (главным образом природу света), и предсказать наличие радиоволн. Она стала стимулом к созданию больше общей теории, которая позволила бы объять все силы природы.

В первые три десятилетия XX в. следом открытия атомного ядра физики узнали о существовании ещё двух взаимодействий сильного, удерживающего совместно протоны и нейтроны, образующие атомное ядро, и слабого, приводящего к распаду ядра. Например, радиоактивный распад нейтронов с испусканием бета-частиц (электронов) и нейтрино (ход, вносящий вклад в выделение энергии Солнцем) обусловлен слабым взаимодействием. Однако и сильное, и слабое взаимодействия отличаются от прежде известных сил в одном важном отношении гравитация и электромагнетизм имеют неограниченный радиус действия, сильное же взаимодействие результативно только на расстояниях, не превышающих размеры атомного ядра, а слабое взаимодействие на ещё меньших.

Новаторские теоретические идеи, за которые Г., Абдус Салам и Вайнберг были удостоены Нобелевской премии, привели к объединению электромагнетизма и слабого взаимодействия. Так же как и максвелловское объединение электричества и магнетизма, электромагнетизм и слабое взаимодействие в теории Глэшоу Салама Вайнберга рассматриваются как различные аспекты единого электрослабого взаимодействия. Предпринятая Г. в 1960 г. первая попытка объединения электромагнетизма и слабого взаимодействия была основана на понятии так называемой калибровочной симметрии. Аналогичную формулировку годом позже предложил и Салам. В обыденной жизни мы называем предмет симметричным, если он неотличим от своего зеркального отражения. Физики ввели непочатый край других типов симметрии. Например, зарядовая симметрия в электромагнетизме означает, что взаимодействие между двумя частицами не изменяется, если все отрицательные заряды заместить положительными и, напротив, все положительные отрицательными. Калибровочная симметрия присуща физическим свойствам или соотношениям, которые остаются инвариантными при изменении масштаба или опорной точки для относительных измерений. В 1954 г. Янг Чжэньнин и Роберт Л. Миллс, работавшие в Брукхейвенской национальной лаборатории, распространили принцип калибровочной симметрии на больше сложную физику сильного взаимодействия. Хотя их исследования так и не превратились в рабочую теорию, они проложили тракт для всех последующих попыток обрисовать фундаментальные взаимодействия, в том числе Г., Вайнбергом и Саламом.

В определенном смысле попытку, предпринятую Г. в 1960 г., объединить электромагнетизм и слабое взаимодействие следует признать успешной, так как его доктрина не только объединила эти силы, но и сделала их неразличимыми. Она предсказывала наличие четырех частиц переносчиков взаимодействий. Одну из них разрешается было бы отождествить с фотоном квантом света, тот, что уже был известен как переносчик электромагнитного взаимодействия. Остальные три частицы, обозначенные W+, W и Z, предположительно были переносчиками слабого взаимодействия материи. В теории 1960 г. все четыре частицы были безмассовыми. В квантовой механике радиус взаимодействия вспять пропорционален массе частицы-переносчика, вследствие этого нулевая масса соответствует бесконечному радиусу взаимодействия. Таким образом, вопреки всем экспериментальным данным концепция Г. предполагала неограниченный радиус взаимодействия не только для электромагнетизма, но и для слабого взаимодействия.

Предложенная Г. калибровочная симметрия привела к ещё одному нетрадиционному выводу: когда две частицы обмениваются электромагнитным взаимодействием, их электрические заряды не изменяются, так как фотон (переносчик электромагнитного излучения) не является носителем электрического заряда. Однако во всех известных в то время слабых взаимодействиях осуществлялся перенос единичного электрического заряда, к примеру, распадающийся нейтрон (с 0 зарядом) мог порождать протон (с зарядом +1) и электрон (с зарядом 1). Явления такого рода разрешается было бы втолковать обменом частицами W+ и W с зарядами, равными сообразно +1 и 1. Но введение электрически нейтральной частицы Z означает, что некоторые слабые взаимодействия должны совершаться без обмена зарядом, как при электромагнитном взаимодействии Предсказание событий, называемых слабыми нейтральными токами, попозже стало решающей экспериментальной проверкой объединенных теорий.

Г. попытался исправить центровой минус своей теории бескрайний радиус слабого взаимодействия, постулируя большие массы частиц W+, W и Z0. Однако такая стратегия не имела успеха если подключить массы, то система приводила к невозможным результатам, в частности к бесконечной интенсивности некоторых слабых взаимодействий. Аналогичные проблемы, возникшие двумя десятилетиями раньше, были разрешены с помощью математической процедуры, называемой перенормировкой, но в случае слабого взаимодействия перенормировка не срабатывала. Проблема массивных частиц W и Z была решена сквозь немного лет, когда Вайнберг, Салам и другие ученые применили новые методы.

Работая независимо приятель от друга в 1967 и 1968 гг., Вайнберг и Салам создали объединенную теорию слабого и электромагнитного взаимодействий на основе той самой калибровочной симметрии, которой пользовался Г. Теория Вайнберга Салама кроме того утверждала наличие четырех частиц-переносчиков, но для придания масс частицам W+, W и Z0 и нулевой массы фотону авторы ввели свежеиспеченный агрегат. Идея этого механизма, называемого спонтанным нарушением симметрии, берет начало в физике твердого тела. В последствии частицы W и Z были обнаружены экспериментально Карло Руббиа посреди продуктов реакций, возникающих при столкновениях частиц, разогнанных до высоких энергий на ускорителе.

В 1979 г. Г., Саламу и Вайнбергу была присуждена Нобелевская премия по физике за вклад в объединенную теорию слабых и электромагнитных взаимодействий между элементарными частицами, в том числе за предсказание слабых нейтральных токов. В своей Нобелевской лекции Г. поделился воспоминаниями о тех днях, когда Джулиус Швингер в первый раз побудил его заняться поиском объединенных взаимодействий В 1956 г., когда я делал свои первые шаги в теоретической физике, концепция элементарных частиц напоминала лоскутное покрывало Электродинамика, сильные и слабые взаимодействия были абсолютно самостоятельными дисциплинами, преподававшимися и изучавшимися в полном отрыве товарищ от друга. Последовательной теории, которая бы объединяла все взаимодействия, тогда не существовало. И дальше заметил С тех пор многое изменилось... Теперь мы располагаем теорией, которая представляет собой цельное произведение искусства лоскутное покрывало превратилось в гобелен.

Помимо работ по слабому и электромагнитному взаимодействиям Г. привнес значимый вклад и в постижение сильного взаимодействия В 40-х и 50-х гг. в экспериментах на ускорителях высоких энергий было открыто немало короткоживущих частиц, связанных с протоном и нейтроном, к 1969 г. было известно больше 100 частиц, которые все считались в равной мере элементарными. Многих физиков такая обстановка не удовлетворяла. И в 1963 г. Марри Гелл-Манн и америкосский физик Джордж Цвейг предложили технология, позволяющий уменьшить цифра фундаментальных частиц, необходимых для теории материи. Они высказали гипотезу и о том, что протон, нейтрон и все известные их родственники могут быть сложными частицами, состоящими из нескольких больше фундаментальных частиц, которые Гелл-Манн назвал кварками. Между собой кварки должны быть связаны сильным взаимодействием.

В первоначальном варианте теории Гелл-Манна было три типа кварков: и-кварки (от англ. up верхние), (d-кварки (от англ. down нижние) и s-кварки (от англ. strange странные). Через год, когда кварковая модель все ещё оставалась чисто умозрительной, Г. совместно с физиком Джеймсом Д. Бьоркеном предложил ввести четвертый кварк c. Г. назвал его очарованным кварком (charm), потому что тот действовал аналогично волшебным чарам, позволяя устранить некоторые явления, предсказываемые трехкварковой теорией, но в реальности ненаблюдаемые. В 1970 г. Г. совместно с Джоном Илиопулосом и Лучиано Маиани выдвинули ещё больше сильные аргументы в пользу существования очарованного кварка. Частицы, содержащие эти кварки, были открыты в 1974 г. Предвидение Г. получило экспериментальное подтверждение.

Став лауреатом Нобелевской премии, Г. продолжает преподавать и заниматься исследовательской работой в Гарварде. Он предпринял попытку выстроить теорию, объединяющую сильное и электрослабое взаимодействия. В 1987 г. Г. (вкупе с Джоном Н. Бахколлом из принстонского Института фундаментальных исследований) сообщил о больше низких оценках массы нейтрино. Новые оценки, основанные на анализе взрыва сверхновой звезды, свидетельствуют о том, что масса всех нейтрино недостаточна для обращения расширения Вселенной, как предполагали некоторые ученые.

В 1972 г. Г. женился на Джоан Ширли Александер; у них родилось трое сыновей и дочка. Г. удостоен медали Дж. Роберта Оппенгеймера университета Майами (1977) и Джорджа Ледли Гарвардского университета (1978) и почетных степеней университета Йешива и университета Аикс-Марселя. Г. состоит членом Американского физического общества. Американской академии наук и искусств и Национальной академии наук США.

Так же читайте биографии известных людей:

Шелли Финкель Shelly Finkel

Менеджер чемпиона мира по версиям IBF и IBO украинского боксера Владимира Кличко дал эксклюзивное интервью Sportsру, в котором поведал о некоторых..
читать далее →

Шендон Андерсон Shandon Anderson

После завершения учебы в Университете, в 1996-ом году, баскетболист подписал контракт с профессиональным клубом НБА Utah Jazz. И, хотя в первое..
читать далее →

Шеней Граймс Shenae Grimes

Шеней Граймс - канадская актриса, известная по участию в съемках телесериала "Беверли-Хиллз 90210: Новое поколение". Родилась 24 октября 1989..
читать далее →

Шеннен Доэрти Shannen Doherty

Для поддержания престижа Доэрти не стала дожидаться пинка и сделала вид, что уходит по собственному почину. В официальном пресс-релизе она заявила,..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий