Σαν σήμερα... 1929, γεννήθηκε ο Murray Gell-Mann, ο άνθρωπος που πρότεινε το μοντέλο του κουάρκ.

Murray Gell-Mann

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 Reichstein, ήταν μετανάστες εβραϊκής καταγωγής από την τότε Αυστροουγγαρία (καταγωγή από το Czernowitz, σήμερα Chernivtsi στη δυτική Ουκρανία) και παντρεύτηκαν το 1919 στη Ν. Υόρκη. Ο Μάρει είχε ένα μεγαλύτερο αδελφό, τον Benedict  (1920). Όπως ο ίδιος ο Γκέλ-Μαν είχε πει σε συνέντευξή του ".. η μητέρα μου πάντα είχε όνειρα για μένα, να κάνω σπουδαία πράγματα" 

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. Έτσι, το όνειρο της μητέρας του πραγματοποιήθηκε, αφού κατάφερε να πάρει πλήρη υποτροφία σε ιδιωτικό σχολείο μέσης εκπαίδευσης! 

O Γκελ-Μαν σε νεαρή ηλικία.

Ο ίδιος ο Γκελ-Μαν είχε περιγράψει τα μεγάλα ενδιαφέροντά του: "Τα κύρια ενδιαφέροντά μου ήταν τα πάντα πάνω σε θέματα που αφορούσαν την ατομικότητα, τη διαφορετικότητα, την εξέλιξη. Ιστορία, αρχαιολογία, γλωσσολογία, φυσική ιστορία διαφόρων ειδών –πουλιά, πεταλούδες, δέντρα, ποώδη ανθοφόρα φυτά κ.ο.κ.– αυτά είναι τα πράγματα που αγαπούσα. Συν τα μαθηματικά. Συν όλα τα άλλα πράγματα – την τέχνη, για παράδειγμα, και τη μουσική», είχε πει.

Το 1947 μετείχε στην τριμελή αντιπροσωπευτική ομάδα του Yale (με τους Murray Gerstenhaber  και Henry O. Pollak) που 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").

(Από αρισ.) Lee DuBridge, Edwin Land 
και Μάρεϊ Γκελ-Μαν.
(Caltech Archives)

Ο πατέρας του ήταν αυτός που τον έπεισε να επιλέξει τη φυσική ως μεταπτυχιακό του στο Yale. Η φυσική, σύμφωνα με τον Γκελ-Μαν, ήταν "το μόνο μάθημα στο οποίο τα πήγα άσχημα στο γυμνάσιο και το μισούσα". Αλλά ο πατέρας του του είπε ότι θα του άρεσε η κβαντομηχανική και η σχετικότητα. "Έτσι πήρα τη φυσική και μετά από λίγο μου άρεσε. Και διαπίστωσα ότι ο πατέρας μου είχε δίκιο, στην πραγματικότητα -περιέργως- είχε απόλυτο δίκιο. Η κβαντομηχανική και η σχετικότητα ήταν θαυμάσια."

Το 1952 ξεκίνησε την ακαδημαϊκή του καριέρα ως μέλος του Institute for Advanced Studies - IAS  (Ινστιτούτο Προχωρημένων Σπουδών) στο Πρίνστον της Ν. Υόρκης. Τα επόμενα χρόνια εργάστηκε ως επισκέπτης καθηγητής έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις (Urbana–Champaign), συνέχισε ως επισκέπτης αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Columbia και μετά στο Institute for Nuclear Studies (Ινστιτούτο Πυρηνικών Σπουδών) του Πανεπιστημίου του Σικάγο, ως 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 που είχε συναντήσει στο Πρίνστον και με την οποία απέκτησαν μία κόρη την Elizabeth Sarah (1956) κι έναν γιο, τον Nicholas (1963).

1972, ο Μάρεϊ Μάρεϊ με την Mary Gaillard στο CERN.
(CERN PhotoLab)

Το 1955 μετακινήθηκε στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας (CalTech), 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).

Ο Γκελ-Μαν το 1994.

Οι μελέτες του Γκελ-Μαν κατά τη δεκαετία του 1950 περιελάμβαναν και κάποια σωμάτια 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).

Μάρεϊ Γκελ-Μαν και Ρίτσαρντ Φάϊνμαν.

Το 1964 ο Γκελ-Μαν (και ανεξάρτητα ο George Zweig) κινήθηκαν 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».

Yuval Ne'eman (αρισ.) και Μάρεϊ Γκελ-Μαν (δεξ.), 
το 1964 στο Caltech.

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 (Quantum ChromoDynamics - 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 στο να διατηρηθεί το ενδιαφέρον γι' αυτή.

(Από αρισ.) Μάρεϊ Γκελ-Μαν, Λεβ Λαντάου 
και Ρόμπερτ Μάρσακ δειπνούν στη Μόσχα (1956). 
(AIP Emilio Segrè Visual Archives)

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.

Μέχρι λίγο πριν το θάνατό του εξακολουθούσε 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 CalTech δίδαξε μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1993, οπότε έγινε καθηγητής Emeritus στην έδρα Φυσικής Millikan. 

Μετά το θάνατο της πρώτης συζύγου του το 1981, παντρεύτηκε το 1992 την Marcia Southwick .

Ο Μάρεϊ Γκέλ-Μαν κατά την απονομή του Νόμπελ Φυσικής. 

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 τα θέματα με τα οποία ασχολήθηκε σε όλη την σταδιοδρομία του.

Τον Σεπτέμβριο 2010 ο Γκελ-Μαν τοποθετήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια (USC) ως Presidential Professor (διάκριση καθηγητή). Μ' αυτό τον τρόπο το USC θέλησε να προσφέρει μια σπάνια τιμή σ' έναν επιστήμονα που συνδύαζε υψηλή ακαδημαϊκή αναγνώριση και συνεισφορές ορόσημο στην κοινωνία. 

Στο USC συνεργάστηκε με τον David Agus, καθηγητή ιατρικής και βιοϊατρικής μηχανικής. Οι δυο τους εργάστηκαν για να αναπτύξουν μια καλύτερη κατανόηση της πολυπλοκότητας των ανθρώπινων ασθενειών.

Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν πέθανε στις 24 Μαΐου 2019 στο σπίτι του στη Σάντα Φε, σε ηλικία 90 ετών.

Ο Μάρεϊ Γκέλ-Μαν δίνει διάλεξη στο Πανεπιστήμιο του
Illinois at Urbana/Champaign (1991). 
(AIP Emilio Segrè Visual Archives)

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

Αξίζει να σημειώσουμε ότι ο καθηγητής Μάρεϊ Γκελ-Μαν έδειξε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για πολλούς τομείς της επιστήμης, πέρα από τη Φυσική. Ασχολήθηκε 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. 

Μετά τον θάνατο του Γκελ-Μαν, ο συγγραφέας Cormac McCarthy που τον είχε γνωρίσει, θέλοντας να τονίσει την ευρυμάθειά του, είχε δηλώσει: "Ήξερε περισσότερα πράγματα, για περισσότερα πράγματα, από οποιονδήποτε έχω γνωρίσει. Το να χάνεις τον Μάρεϊ είναι σαν να χάνεις την Εγκυκλοπαίδεια  Britannica (Μπριτάνικα)."  

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

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

• Μια ιστοσελίδα για τον Μάρεϊ Γκελ-Μαν.

• Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν για τον πρόγονο της γλώσσας (από το TVXS).50 χρόνια quark, η εκδήλωση στο CALTECH (3:44, αγγλικά).

• Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν μιλά για τη ζωή του στο Web of Stories (σειρά διηγήσεων στα αγγλικά).

Το εξώφυλλο του βιβλίου "The Quark and the Jaguar"
που κυκλοφόρησε το 1995 από τον εκδοτικό οίκο
St. Martin's Griffin

• Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν μιλά για τον Ρίτσαρντ Φάϊνμαν (5:30, αγγλικά).

• Ο Μάρεϊ Γκελ-Μαν σε ομιλία του στο Πανεπιστήμιο του Scranton (58:14, αγγλικά).

• Συνέντευξη του Μάρεϊ Γκελ-Μαν στο CERN, στις 23 Ιανουαρίου 2012 (αγγλικά, 16:03). Μιλά για την Υπερσυμμετρία, το πεδίο Higgs και το Ινστιτούτο της Santa Fe.

• Στο περιοδικό The Atlantic (τεύχος Ιούλιος 2000), ο συγγραφέας George Johnson γράφει για  τον Μάρεϊ Γκελ-Μαν και τον Ρίτσαρντ Φάινμαν στο άρθρο "The Jaguar and the Fox". 

• Το Caltech τιμά τον Μάρει Γκελ-Μαν για τα 50 χρόνια του κουάρκ (9-10 Δεκεμβρίου 2013).

• Το Ινστιτούτο της Santa Fe αποχαιρετά τον Μάρεϊ Γκελ-Μαν (24 Μαΐου 2019).

Πηγή: Today in Science History,  wikipedia,  caltech