Маррі Гелл Манн. Біографія вченого

БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Біографії великих вчених

Гелл-Манн Маррі. Біографія вченого

Біографії великих вчених

Маррі Гелл-Ман (нар. 1929 р.).

Маррі Гелл-Ман народився 15 вересня 1929 року в Нью-Йорку і був молодшим сином емігрантів з Австрії Артура та Полін (Райхштайн) Гелл-Ман. У віці п'ятнадцяти років Маррі вступив до Єльського університету. Він закінчив його у 1948 році з дипломом бакалавра наук. Наступні роки він провів в аспірантурі Массачусетського технологічного інституту. Тут у 1951 році Гелл-Ман отримав докторський ступінь з фізики. Після річного перебування в Прінстонському інституті фундаментальних досліджень (штат Нью-Джерсі) Гелл-Манн почав працювати в університеті Чикаго з Енріко Фермі, спочатку викладачем (1952-1953), потім асистент-професором (1953-1954) і ад'юнкт-професором (1954) 1955).

Основна сфера наукових інтересів молодого вченого, фізика елементарних частинок, у п'ятдесяті роки перебувала у стадії формування. Основними засобами експериментальних досліджень, у цьому відділі фізики були прискорювачі, " вистрілювали " пучок частинок в нерухому мета: при зіткненні налітаючих частинок з мішенню народжувалися нові частки. За допомогою прискорювачів експериментаторам вдалося отримати кілька нових типів елементарних частинок, крім відомих протонів, нейтронів і електронів. Фізики-теоретики намагалися знайти деяку схему, яка б класифікувати все нові частки.

Вченими були виявлені частки з незвичайною (дивною) поведінкою. Швидкість народження таких частинок в результаті деяких зіткнень свідчила про те, що їхня поведінка визначається сильною взаємодією, для якої характерна швидкодія. Сильна, слабка, електромагнітна та гравітаційна взаємодії утворюють чотири фундаментальні взаємодії, що лежать в основі всіх явищ. Разом з тим дивні частки розпадалися надзвичайно довго, що було б неможливо, якби їхня поведінка визначалася сильною взаємодією. Швидкість розпаду дивних частинок, мабуть, вказувала на те, що цей процес визначається набагато слабшою взаємодією.

На вирішенні цього найважчого завдання і зосередив свою увагу Гелл-Ман. Вихідним пунктом своїх побудов він обрав поняття, відоме за назвою зарядової незалежності. Суть його полягає у певному угрупованні частинок, що підкреслює їхню подібність. Наприклад, незважаючи на те, що протон і нейтрон відрізняються електричним зарядом (протон має заряд -+1, нейтрон - 0), у всіх інших відносинах вони тотожні. Отже, їх вважатимуться двома різновидами однієї й тієї ж типу частинок, званих нуклонами, мають середній заряд, чи центр заряду, рівний 1/2. Прийнято говорити, що протон та нейтрон утворюють дублет. Інші частинки також можуть бути включені в аналогічні дублети або групи з трьох частинок, звані триплетами, або в "групи", що складаються лише з однієї частинки, - синглети. Загальна назва групи, що складається з будь-якої кількості частинок, - мультиплет.

Усі спроби згрупувати дивні частки аналогічно не увінчалися успіхом. Розробляючи свою схему їхнього угруповання, Гелл-Манн виявив, що середній заряд їх мультиплетів відрізняється від середнього заряду нуклонів. Він дійшов висновку, що ця відмінність може бути фундаментальною властивістю дивних частинок, і запропонував запровадити нову квантову властивість, яку називають дивністю. З причин алгебраїчного характеру дивина частинки дорівнює подвоєної різниці між середнім зарядом мультиплет і середнім зарядом нуклонів +1/2. Гелл-Манн показав, що дивина зберігається у всіх реакціях, у яких бере участь сильна взаємодія. Інакше кажучи, сумарна дивина всіх частинок до сильної взаємодії має бути абсолютно рівна сумарній дивності всіх частинок після взаємодії.

Збереження дивацтва пояснює, чому розпад таких частинок не може визначатися сильною взаємодією. При зіткненні деяких інших, не дивних частинок дивні частинки народжуються парами. При цьому дива однієї частинки компенсує дивина іншої. Наприклад, якщо одна частка в парі має дивність +1, то дивність іншої дорівнює -1. Саме тому сумарна дивина не дивних частинок як до, так і після зіткнення дорівнює 0. Після народження дивні частки розлітаються. Ізольована дивна частка не може розпадатися внаслідок сильної взаємодії, якщо продуктами її розпаду повинні бути частинки з нульовою дивністю, оскільки такий розпад порушував би збереження дивності. Гелл-Манн показав, що електромагнітна взаємодія (характерний час дії якого укладено між часом сильної та слабкої взаємодій) також зберігає дивина. Таким чином, дивні частки, народившись, виживають аж до розпаду, який визначається слабкою взаємодією, яка не зберігає дивність. Свої ідеї вчений опублікував у 1953 році.

У 1955 році Гелл-Ман одружився з Дж. Маргарет Доу, яка була археологом. У них народилися син та дочка. Дружина вченого померла 1981 року.

1955 року Гелл-Манн став ад'юнкт-професором факультету Каліфорнійського технологічного інституту; У наступному році він уже повний професор, а в 1967 році зайняв почесний професорський пост, заснований на згадку про Роберта Е. Міллікена.

У 1961 році Гелл-Манн виявив, що система мультиплетів, запропонована ним для опису дивних частинок, може бути включена в набагато більш загальну теоретичну схему, що дозволила йому згрупувати всі взаємодіючі частинки в "родини". Свою схему вчений назвав восьмеричним шляхом (за аналогією з вісьмома атрибутами праведного житія в буддизмі), оскільки деякі частинки були згруповані в сімейства, що налічують по вісім членів. Запропонована ним схема класифікації частинок відома також під назвою вісімкової симетрії. Незабаром, незалежно від Гелл-Манна, аналогічну класифікацію частинок запропонував ізраїльський фізик Юваль Неєман.

Восьмеричний шлях американського вченого часто порівнюють із періодичною системою хімічних елементів Менделєєва, в якій хімічні елементи з аналогічними властивостями згруповані у сімейства. Як і Менделєєв, який залишив у періодичній таблиці деякі порожні клітини, передбачивши властивості невідомих ще елементів, Гелл-Ман залишив вакантні місця в деяких сімействах частинок, припустивши, які частинки з правильним набором властивостей повинні заповнити "порожнечі". Його теорія отримала часткове підтвердження 1964 року, після відкриття однієї з таких частинок.

У 1963 році, будучи запрошеним професором у Массачусетському технологічному інституті, Гелл-Манн виявив, що детальна структура восьмеричного шляху може бути пояснена, якщо припустити, що кожна частка, що бере участь у сильній взаємодії, складається з триплету частинок із зарядом, що становить дробову частину електричного заряду протону. Такого ж відкриття прийшов і американський фізик Джордж Цвейг, який працював у Європейському центрі ядерних досліджень. Гелл-Манн назвав частинки з дробовим зарядом кварками, запозичивши це слово з роману Джеймса Джойса "Поминки по Фіннегану" ("Три кварки для містера Марка!"). Кварки можуть мати заряд +2/3 або -1/3. Існують також антикварки із зарядами -2/3 або +1/3. Нейтрон, що не має електричного заряду, складається з одного кварку із зарядом +2/3 та двох кварків із зарядом -1/3. Протон, що володіє зарядом +1, складається з двох кварків із зарядами +2/3 та одного кварку із зарядом -1/3. Кварки з тим самим зарядом можуть відрізнятися іншими властивостями, тобто існують кілька типів кварків з тим самим зарядом. Різні комбінації кварків дозволяють описувати всі частки, що сильно взаємодіють.

У 1969 році вчений був удостоєний Нобелівської премії з фізики "За відкриття, пов'язані з класифікацією елементарних частинок та їх взаємодій". Виступаючи на церемонії вручення премії, Івар Валлер із Шведської королівської академії наук зазначив, що Гелл-Манн "протягом більш ніж десятиліття вважається провідним ученим у галузі теорії елементарних частинок". На думку Валлера, методи, запропоновані ним, "належать до найбільш потужних засобів подальших досліджень з фізики елементарних частинок".

Серед інших вкладів Гелл-Манна в теоретичну фізику слід зазначити запропоноване їм разом із Річардом Ф. Фейнманом поняття "струмів" слабких взаємодій та подальший розвиток "алгебри струмів".

Гелл-Манн любитель спостерігати за птахами, піших прогулянок. Ще одне його захоплення - бувати у місцях, які не зачепили цивілізацію. У 1969 році вчений допоміг організувати програму дослідження довкілля, яку фінансує Національна академія наук США. Цікавиться він та історичною лінгвістикою.

Гелл-Манн є членом Американської академії наук та мистецтв, а також іноземним членом Лондонського королівського товариства. За свої заслуги перед наукою він удостоєний премії Денні Хейнемана Американського фізичного товариства (1959), премії з фізики Ернеста Орландо Лоуренса Комісії з атомної енергії Сполучених Штатів (1966), медалі Франкліна Франклінівського інституту (1967) та медалі Джона Дж. Карті (1968).

Автор: Самін Д.К.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Біографії великих вчених:

▪ Декарт Рене. Біографія

▪ Пирогов Миколай. Біографія

▪ Ландау Лев. Біографія

Дивіться інші статті розділу Біографії великих вчених.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Твердотільні накопичувачі SanDisk Z410 27.04.2016

Компанія SanDisk оголосила про випуск твердотільних накопичувачів Z410, призначених для настільних та мобільних ПК. Відправною точкою при їхньому проектуванні послужила платформа SanDisk Z400s, а важливою особливістю Z410 є одночасне використання флеш-пам'яті типу SLC і 15-нанометрової флеш-пам'яті TLC NAND. Як стверджується, кешування в SLC дозволило суттєво підвищити швидкість запису.

Накопичувачі типорозміру 2,5 дюйми завтовшки 7 мм оснащені інтерфейсом SATA 6 Гбіт/с. У серію увійшли моделі об'ємом 120, 240 та 480 ГБ. Максимальна швидкість послідовного запису становить 410, 440 та 445 МБ/с відповідно. Максимальна швидкість послідовного читання завжди дорівнює 535 МБ/с. Продуктивність на операціях з довільним доступом досягає 36000-37000 IOPS.

Продуктивність на операціях запису з довільним доступом досягає 54000 IOPS у разі моделі об'ємом 120 ГБ, 66000 IOPS у разі моделі об'ємом 240 ГБ та 68000 IOPS у разі моделі об'ємом 480 ГБ. Ресурс накопичувачів виробник оцінює в 40, 80 та 120 TBW відповідно.

Гарантійний термін служби – три роки.

Інші цікаві новини:

▪ Найкраще використання гнучкого екрану

▪ Робот-пилосос Anker Eufy X8 Pro

▪ Безпілотник для підземної розвідки

▪ Водна цинк-іонна батарея з тривалим терміном служби

▪ Місяць став яскравішим, Сонце потьмяніло

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідкові матеріали. Добірка статей

▪ стаття Перст Божий. Крилатий вислів

▪ стаття Звідки виникла англійська традиція п'ятигодинного чаювання? Детальна відповідь

▪ стаття Комірник. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Ремонт імпортного телефону-трубки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Стабілізований блок живлення, 220/1-29 вольт 2 ампери. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт