Παρασκευή, 15 Σεπτεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1929 γεννήθηκε o Murray Gell-Mann.



Ο Γκελ-Μαν το 1994

Σαν σήμερα, στις 15 Σεπτεμβρίου 1929, γεννήθηκε στο κάτω Μανχάταν της Ν. Υόρκης ο Murray Gell-Mann (Μάρεϊ Γκελ-Μαν), που εισήγαγε το μοντέλο των κουάρκ ως συστατικών όλων των αδρονίων.

Οι γονείς του,  Arthur Isidore Gell-Mann και Pauline Reichsteinήταν μετανάστες εβραϊκής καταγωγής από την τότε Αυστροουγγαρία (καταγωγή από το Czernowitz, σήμερα Chernivtsi στη δυτική Ουκρανία). Είχε ένα μεγαλύτερο αδελφό (1920), τον Benedict
Από μικρός παρουσίασε έντονη περιέργεια και αγάπη για τη φύση και τα μαθηματικά. Σε ηλικία μόλις 15 ετών τελείωσε με εξαιρετικές επιδόσεις το νεοϋρκέζικο σχολείο Columbia Grammar & Preparatory School και έγινε δεκτός με υποτροφία στο Κολέγιο Jonathan Edwards του Πανεπιστημίου Yale. Ο ίδιος ήθελε ν' ασχοληθεί με τη γλωσσολογία και την αρχαιολογία, όμως ο πατέρας του τον πίεσε να στραφεί προς τις θετικές επιστήμες.


O Gell-man σε νεαρή ηλικία

Το 1947 μετείχε στην τριμελή αντιπροσωπευτική ομάδα του Yale (με τους Murray Gerstenhaber και Henry O. Pollakπου κέρδισε το δεύτερο βραβείο στο μαθηματικό διαγωνισμό William Lowell Putnam.
Το 1948 πήρε μπάτσελορ (BS) στη Φυσική από το Yale και το 1951 το διδακτορικό του από το ΜΙΤ, έχοντας ως επιβλέποντα καθηγητή τον Victor Weisskopf. Το θέμα της διδακτορικής του εργασίας ήταν "Coupling strength and nuclear reactions" ("Δύναμη σύζευξης και πυρηνικές αντιδράσεις").

Το 1952 ξεκίνησε την ακαδημαϊκή του καριέρα ως μέλος του Institute for Advanced Study (Ινστιτούτο Προχωρημένων Σπουδών) στο Πρίνστον της Ν. Υόρκης. Τα επόμενα χρόνια συνέχισε στο Institute for Nuclear Studies (Ινστιτούτο Πυρηνικών Σπουδών) του Πανεπιστημίου του Σικάγο, ως σύμβουλος (1952-1953), βοηθός καθηγητής (1953-1954) και αναπληρωτής καθηγητής (1954-1955) με αντικείμενο έρευνας τις σχέσεις διασποράς. Το 1956 έγινε καθηγητής Φυσικής με κύριο αντικείμενο την έρευνα των ασθενών αλληλεπιδράσεων.

Το 1955 παντρεύτηκε την J. Margaret Dow με την οποία απέκτησαν μία κόρη την Elizabeth Sarah (1956) κι έναν γιο, τον Nicholas (1963).

Το 1955 μετακινήθηκε στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας (Cal Tech), όπου πολύ σύντομα, το 1956, έγινε καθηγητής πλήρους απασχόλησης. Από πλευράς ηλικίας ήταν ο νεότερος επιστήμονας του Ινστιτούτου που είχε πάρει αυτή τη θέση. Το 1967 έγινε καθηγητής Φυσικής στην έδρα Millikan.

Το 1958,  ο Γκελ-Μαν με τον Richard Feynman (Ρίτσαρντ Φάινμαν), παράλληλα με την ανεξάρτητη ομάδα των George Sudarshan (Τζορτζ Σουνταρσάν) και Robert Marshak (Ρόμπερτ Μάρσακ), ανακάλυψαν τις μη ομότιμες δομές της ασθενούς αλληλεπίδρασης, μία ανακάλυψη που ακολούθησε την πειραματική ανακάλυψη της παραβίασης της ομοτιμίας (parity) από την Chien-Shiung Wu (Τσιέν-Σιούνγκ Γου).

Οι μελέτες του Γκελ-Μαν κατά τη δεκαετία του 1950 περιελάμβαναν και κάποια σωματίδια που είχαν ανακαλυφθεί πρόσφατα στις κοσμικές ακτίνες και που σήμερα αποκαλούνται καόνια και υπερόνια. Η προσπάθειά του να ταξινομήσει αυτά τα σωμάτια, τον οδήγησε να προτείνει έναν κβαντικό αριθμό που απεκάλεσε "παραδοξότητα" ("strangeness" - "S"), ο οποίος θα διατηρείται κατά τις ισχυρές και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, αλλά όχι και στις ασθενείς. 

Το 1961 οι παραπάνω έρευνες οδήγησαν τον Γκελ-Μαν (και τον Kazuhiko Nishijima) να εισάγει ένα ταξινομικό πρότυπο για τα αδρόνια, τα σωματίδια δηλαδή που αλληλεπιδρούν ισχυρώς. Αυτό το πρότυπο ερμηνεύεται σήμερα κομψά από το μοντέλο των κουάρκ. Ο Γκελ-Μαν αναφέρθηκε στο σχήμα αυτό με τον όρο "Οκταπλός δρόμος" ("Eightfold Way"), εξαιτίας των οκτάδων που σχηματίζουν τα σωματίδια σε αυτή την ταξινόμηση (ο όρος υπαινίσσεται την Οκταπλή ατραπό του Βουδισμού).

Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν στο πείραμα ATLAS του CERN,
τον Ιανουάριο του 2013

Το 1964 ο Γκελ-Μαν (και ανεξάρτητα ο George Zweig) προχώρησαν στην ίδια λογική και υπέθεσαν την ύπαρξη των κουάρκ, σωματιδίων από τα οποία θα αποτελούνταν τα αδρόνια σε αυτό το σχήμα. 
Το όνομα «κουάρκ» δόθηκε από τον Γκελ-Μαν και προέρχεται από το μυθιστόρημα Finnegans Wake του Ιρλανδού Τζέιμς Τζόυς («Τρία κουάρκ για το Muster Mark!», βιβλίο 2, επεισόδιο 4), ενώ ο Zweig αναφερόμενος σ' αυτά, τα είχε ονομάσει "άσους" ("aces"). 
Τα κουάρκ, τα αντικουάρκ και τα γκλουόνια καθιερώθηκαν σύντομα ως οι υποκείμενες στοιχειώδεις οντότητες στη μελέτη της δομής των αδρονίων. 
Το 1969, ο Γκελ-Μαν βραβεύθηκε με το Νόμπελ Φυσικής «για τη συμβολή του και τις ανακαλύψεις σχετικά με την κατηγοριοποίηση των στοιχειωδών σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεών τους».

Το 1972, ο Γκελ-Μαν με τον Harald Fritzsch (Χάραλντ Φριτς) εισήγαγαν τον διατηρούμενο κβαντικό αριθμό "χρώμα" ("color charge") και αργότερα, από κοινού με τον Heinrich Leutwyler, επινόησαν τον όρο κβαντική χρωματοδυναμική (QCD) για τη θεωρία βαθμίδας που περιγράφει την ισχυρή αλληλεπίδραση. Το πρότυπο των κουάρκ αποτελεί μέρος της QCD και υπήρξε αρκετά ανθεκτικό ώστε να συμπεριλάβει και την ανακάλυψη νέων "γεύσεων" κουάρκ που υπερέβαιναν το σχήμα του "οκταπλού δρόμου".

Στις δεκαετίες του '70 και του '80, όταν η "θεωρία των χορδών" είχε γίνει αντιδημοφιλής, ο Γκελ-Μαν έπαιξε σημαντικό ρόλο για να κρατηθούν ζωντανές αυτές οι απόψεις.

Το 1984, ο Γκελ-Μαν μετακινήθηκε στη Σάντα Φε στο Ν. Μεξικό, όπου έπαιξε πρωταγωνιστικό ρόλο στην ίδρυση του Ινστιτούτου της Σάντα Φε, σε συνεργασία με πολλούς ακόμη σημαντικούς επιστήμονες.
Σήμερα εξακολουθεί να εργάζεται ως "διακεκριμένος καθηγητής" στο ίδιο Ινστιτούτο, ενώ παράλληλα τα τελευταία χρόνια παρέδιδε μαθήματα στο κοντινό Πανεπιστήμιο του Ν. Μexico.

Στη δεκαετία του '90, το ενδιαφέρον του στράφηκε στη μελέτη της πολυπλοκότητας. Ένα μεγάλο μέρος της έρευνάς του στο Ινστιτούτο Σάντα Φε επικεντρώθηκε στη θεωρία σύνθετων προσαρμοστικών συστημάτων. Αργότερα, ηγήθηκε του Προγράμματος Εξέλιξης Ανθρωπίνων Γλωσσών στο Ινστιτούτο.
Στο Cal Tech δίδαξε μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1993, οπότε έγινε καθηγητής Emeritus στην έδρα Φυσικής Millikan. 

Το 1995 κυκλοφόρησε το περίφημο βιβλίο του "The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex" ("Το κουάρκ και ο ιαγουάρος: Περιπέτειες στο απλό και το πολύπλοκο"), όπου με απλό τρόπο προσπαθεί να αναπτύξει αυτά τα θέματα.

Κατά τη διάρκεια της μέχρι τώρα ζωής του, ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν, εκτός από το Νόμπελ, έχει λάβει ένα μεγάλο πλήθος σπουδαίων βραβείων και έχει γίνει μέλος σημαντικών επιτροπών ή επιστημονικών ενώσεων.

Ο Γκελ-Μαν στο World Economic Forum του 2012 

Αξίζει να σημειώσουμε ότι ο καθηγητής Μάρεϊ Γκελ-Μαν δείχνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για πολλούς τομείς της επιστήμης, πέρα από τη Φυσική. Ασχολείται με την αρχαιολογία, την μελέτη της καταγωγής των γλωσσών, την φυσική ιστορία και την προστασία της άγριας ζωής, την παρατήρηση πουλιών, την συλλογή αντικών, θέματα σχετικά με τη βιολογική και πολιτιστική εξέλιξη, αλλά και την ψυχολογία της δημιουργικής σκέψης

Σήμερα ζει στη Σάντα Φε με τη δεύτερη σύζυγό του Marcia Southwick, την οποία παντρεύτηκε το 1992, μετά το θάνατο της πρώτης του συζύγου το 1981.

Η εργασία (σε pdf) του Μάρεϊ Γκελ-Μαν για το quark στο περιοδικό PHYSICS LETTERS. 

Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν για τον πρόγονο της γλώσσας.       Από το TVXS

50 χρόνια quark στο CAL TECH.

Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν μιλά για τη ζωή του στο Web of Stories.

Πηγή: Today in Science History

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου