默里·盖尔曼是美国物理学家,因提出夸克理论而获得诺贝尔奖。

科学人物

默里·盖尔曼

诺贝尔奖得主默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)设计的“八重道”给基本粒子世界带来秩序,他还构想了“夸克”的概念来解释这些粒子的结构。他于2019年5月24日在美国新墨西哥州圣塔菲的家中去世,享年89岁。

几个世纪以来,物理学家们努力寻找支配我们周围日常世界和宇宙行为的基本定律,而盖尔曼博士很容易被列入这个时间轴上,他是探索粒子物理学“标准模型”发展的先驱者,该模型是宇宙各组成部分基本行为的指南。

50年前,年仅40岁的盖尔曼就获得了诺贝尔奖,这表明人们很早就认识到他对科学的重大贡献。加州理工学院院长、物理学家托马斯·罗森鲍姆(Thomas Rosenbaum)在一份声明中说:“默里·盖尔曼是物理学史上一位具有开创性的人物。默里对自然的基本模式有着敏锐的洞察力,他是一位博学者,也是物理学与其他学科联系的阐释者,帮助明确了几代科学家的研究方法。”

1929年9月15日,盖尔曼出生于纽约市,是一个奥地利犹太移民家庭的儿子。盖尔曼是一位神童,他早期就在许多学科上表现出高能力,被同学们称为“活百科全书”。15岁时,盖尔曼开始在耶鲁大学学习。他曾考虑学习考古学或语言学,但父亲建议他学习工程学,因为这将帮助他找到一份工作。后来,他们折中考虑,选择了物理。

1948年,18岁的盖尔曼从耶鲁大学毕业。1951年,他在麻省理工学院获得物理学博士学位,他很快就被认为是基本粒子“奇异性”等概念的发展者。盖尔曼还曾在新泽西州普林斯顿的高级研究院和芝加哥大学工作,1955年加入加州理工学院。1993年,盖尔曼正式退休。

在二战后的几年里,科学家们发现高能原子加速器产生了大量奇怪的粒子,挑战了物理学家们早先的假设。盖尔曼最广受赞誉的成就之一是提议将所有基本粒子按八个特征分组,其中一些特征被描述为量子特性。他把这个体系命名为“八重道”,是参照佛教的一个概念。在这个概念中,通往觉悟、实现和谐生活的道路包含了八种美德,这个术语似乎适合于一个在混乱盛行的地方提供连贯性和可预测性的系统。

作为解释八重对称性的一种方法,盖尔曼博士提出夸克的概念来描述一个亚原子结构,亚原子结构是比之前认为的更加基本的结构。其他人也提出了这样的观点,即曾经被认为不可分割的粒子实际上是由更小的部分组成的。但是,正是盖尔曼博士的命名使这些粒子得以存在。

夸克可能是现代物理学的同义词,但他们的名字来自现代文学。盖尔曼博士在詹姆斯·乔伊斯(James Joyce)的《芬尼根守灵夜》中发现了这个词,其中有这样一句话 :“三个夸克作为集合标记。”“夸克”这个词与八重道一样,代表了盖尔曼兴趣的广度。除了解决物理世界中最具挑战性的问题外,他还精通文学和哲学,并精通多种其他语言。

早期,被认为是物质基本成分的粒子是质子、中子和电子,其基本性质是电荷、大小和质量。 随着物理学的发展,在亚原子粒子中发现了新的特性,科学家们用“向上”“向下”和“奇怪”来描述被称为“味道”的性质。

盖尔曼博士和其他物理学家建议夸克除了味道之外还必须有其他性质。他们将这个属性命名为“颜色”,将不同的夸克分别命名为红、绿和蓝。尽管这些夸克特性是抽象的,但在物理世界中具有重要的意义,并由此产生了一套强有力的粒子相互作用理论。盖尔曼将这一理论命名为量子色动力学。对理论的检验在于它预测现实世界行为的能力。后来,对亚原子粒子的研究证实了盖尔曼的理论,包括1964年一个里程碑式的发现——欧米伽负粒子。

1969年,在总结获得诺贝尔奖的理论研究时,盖尔曼博士说:“我们的工作是一个令人愉快的游戏。”

资料来源 Washington Post