Murray Gell-Mann - Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann
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Gell-Mann im Jahr 2007
Geboren ( 1929-09-15 )15. September 1929
Manhattan , New York City, USA
Ist gestorben 24. Mai 2019 (2019-05-24)(89 Jahre)
Santa Fe, New Mexico , USA
Alma Mater
Bekannt für
Ehepartner
Kinder 2
Auszeichnungen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Physik
Institutionen
These Kopplungsstärke und Kernreaktionen  (1951)
Doktoratsberater Victor Weißkopf
Doktoranden
Webseite santafe .edu / ~ mgm

Murray Gell-Mann ( / m ʌr i ɡ ɛ l m æ n / ; 15. September 1929 - 24. Mai 2019) war ein amerikanischer Physiker , der die 1969 erhielt den Nobelpreis für Physik für seine Arbeiten über die Theorie der Elementarteilchen Partikel . Er war der Robert Andrews Millikan Professor of Theoretical Physics Emeritus am California Institute of Technology , ein angesehener Fellow und einer der Mitbegründer des Santa Fe Institute , Professor für Physik an der University of New Mexico und Presidential Professor of Physik und Medizin an der University of Southern California .

Gell-Mann verbrachte mehrere Stationen am CERN , einer Nuklearforschungseinrichtung in der Schweiz, unter anderem 1972 als Stipendiat der John Simon Guggenheim Memorial Foundation .

Frühes Leben und Ausbildung

Gell-Mann wurde in Lower Manhattan in eine Familie jüdischer Einwanderer aus der österreichisch-ungarischen Monarchie geboren , genauer gesagt aus Czernowitz (historischer Name: Czernowitz) in der heutigen Ukraine . Seine Eltern waren Pauline (geb. Reichstein) und Arthur Isidore Gell-Mann, die Englisch als Zweitsprache (ESL) unterrichteten.

Angetrieben von einer intensiven boyhood Neugier und Liebe zur Natur und Mathematik absolvierte er Abschiedsredner von der Columbia Grammatik & Preparatory School im Alter von 14 und anschließend eingegeben Yale Universität als Mitglied von Jonathan Edwards College - . In Yale nahm er am William Lowell Putnam Mathematical Competition teil und war Teil des Teams, das die Yale University (zusammen mit Murray Gerstenhaber und Henry O. Pollak ) vertrat, das 1947 den zweiten Preis gewann.

Gell-Mann schloss 1948 in Yale mit einem Bachelor-Abschluss in Physik ab und beabsichtigte, ein Physikstudium aufzunehmen. Er versuchte, für seine Graduiertenausbildung in der Ivy League zu bleiben und bewarb sich sowohl an der Princeton University als auch an der Harvard University . Er wurde von Princeton abgelehnt und von Harvard akzeptiert, aber die letztere Institution war nicht in der Lage, ihm die erforderliche finanzielle Unterstützung anzubieten. Er wurde vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) angenommen und erhielt einen Brief von Victor Weisskopf , in dem er ihn drängte, am MIT teilzunehmen und Weisskopfs wissenschaftlicher Assistent zu werden, was Gell-Mann die benötigte finanzielle Unterstützung bieten würde. Gell-Mann war sich des herausragenden Status des MIT in der Physikforschung nicht bewusst und fühlte sich "elend" mit der Tatsache, dass er nicht in der Lage sein würde, Princeton oder Harvard zu besuchen, und erwog, Selbstmord zu erwägen. Er erklärte, dass er erkannte, dass er zuerst versuchen könnte, das MIT zu betreten und danach Selbstmord zu begehen, wenn er es wirklich schrecklich fand. Allerdings konnte er sich nicht zuerst für den Selbstmord entscheiden und dann das MIT besuchen; die beiden "pendelten nicht", wie Gell-Mann sagte.

Gell-Mann erhielt seinen Ph.D. in Physik am MIT im Jahr 1951 nach Abschluss einer Doktorarbeit mit dem Titel "Kopplungsstärke und Kernreaktionen" bei Victor Weisskopf.

Karriere

Gell-Mann war 1951 Postdoktorand am Institute for Advanced Study und von 1952 bis 1953 Gastprofessor an der University of Illinois in Urbana-Champaign . Er war Gastprofessor an der Columbia University und außerordentlicher Professor an der University of Chicago in den Jahren 1954–1955, bevor er an das California Institute of Technology wechselte , wo er von 1955 bis zu seiner Emeritierung 1993 lehrte.

Kernphysik

1958 entdeckte Gell-Mann in Zusammenarbeit mit Richard Feynman , parallel mit dem unabhängigen Team von EC George Sudarshan und Robert Marshak , die chiralen Strukturen der schwachen Wechselwirkung der Physik und entwickelte die VA-Theorie (Vektor minus axialer Vektortheorie). Diese Arbeit folgte der experimentellen Entdeckung der Paritätsverletzung durch Chien-Shiung Wu , wie sie theoretisch von Chen-Ning Yang und Tsung-Dao Lee vorgeschlagen wurde.

Gell-Manns Arbeit in den 1950er Jahren umfasste kürzlich entdeckte Teilchen der kosmischen Strahlung , die Kaonen und Hyperonen genannt wurden . Die Klassifizierung dieser Teilchen führte ihn zu der Annahme, dass eine Quantenzahl namens Strangeness durch die starken und die elektromagnetischen Wechselwirkungen erhalten bleiben würde, aber nicht durch die schwachen Wechselwirkungen. ( Kazuhiko Nishijima kam unabhängig zu dieser Idee und nannte die Quantität -Ladung nach dem Eta-Meson .) Eine andere von Gell-Manns Ideen ist die Gell-Mann-Okubo- Formel, die ursprünglich auf empirischen Ergebnissen beruhte, aber später wurde erklärt durch sein Quarkmodell . Gell-Mann und Abraham Pais waren an der Erklärung des rätselhaften Aspekts der neutralen Kaonenmischung beteiligt .

Murray Gell-Manns glückliche Begegnung mit dem Mathematiker Richard Earl Block am Caltech im Herbst 1960 "erleuchtete" ihn, 1961 ein neuartiges Klassifikationsschema für Hadronen einzuführen . Ein ähnliches Schema wurde unabhängig von Yuval Ne'eman vorgeschlagen und wird nun durch das Quark-Modell erklärt. Gell-Mann bezeichnete das Schema wegen der Oktette der Partikel in der Klassifikation als den achtfachen Weg (der Begriff bezieht sich auf den Achtfachen Pfad des Buddhismus ).

Gell-Mann entwickelte zusammen mit Maurice Lévy das Sigma-Modell von Pionen , das niederenergetische Pion-Wechselwirkungen beschreibt.

1964 postulierten Gell-Mann und unabhängig davon George Zweig die Existenz von Quarks , Teilchen, aus denen die Hadronen dieses Schemas zusammengesetzt sind. Der Name wurde von Gell-Mann geprägt und ist eine Anspielung auf den Roman Finnegans Wake von James Joyce ("Three Quarks for Muster Mark!", Buch 2, Folge 4). Zweig hatte die Partikel als "Asse" bezeichnet, aber Gell-Manns Name setzte sich durch. Quarks, Antiquarks und Gluonen wurden bald als die zugrunde liegenden elementaren Objekte bei der Untersuchung der Struktur von Hadronen etabliert. Er war ein ausgezeichneter Nobelpreis für Physik im Jahr 1969 für seine Beiträge und Entdeckungen über die Klassifizierung der Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen.

In den 1960er Jahren führte er die aktuelle Algebra als Methode zur systematischen Ausnutzung von Symmetrien ein, um Vorhersagen aus Quarkmodellen zu extrahieren, in Ermangelung einer zuverlässigen dynamischen Theorie. Diese Methode führte zu experimentell bestätigten modellunabhängigen Summenregeln und lieferte Ansatzpunkte für die Entwicklung des Standardmodells (SM), der weithin akzeptierten Theorie der Elementarteilchen.

1972 führten er und Harald Fritzsch die konservierte Quantenzahl „ Farbladung “ ein, und später prägten sie zusammen mit Heinrich Leutwyler den Begriff Quantenchromodynamik (QCD) als Eichtheorie der starken Wechselwirkung. Das Quark-Modell ist ein Teil der QCD, und es war robust genug, um auf natürliche Weise die Entdeckung neuer „ Geschmacksrichtungen “ von Quarks aufzunehmen, die das Achtfache-Wege-Schema ersetzten.

Gell-Mann war zusammen mit Pierre Ramond und Richard Slansky und unabhängig von Peter Minkowski , Rabindra Mohapatra , Goran Senjanović , Sheldon Lee Glashow und Tsutomu Yanagida für die Schaukeltheorie der Neutrinomassen verantwortlich , die Massen im großen Maßstab erzeugt jede Theorie mit einem rechtshändigen Neutrino. Es ist auch bekannt, dass er in den 1970er und frühen 1980er Jahren eine Rolle dabei gespielt hat, die Stringtheorie am Leben zu erhalten, und diese Forschungsrichtung zu einer Zeit unterstützt hat, als sie ein Thema von Nischeninteresse war.

Komplexitätswissenschaft und populäre Literatur

Zum Zeitpunkt seines Todes war Gell-Mann Robert Andrews Millikan Professor of Theoretical Physics Emeritus am California Institute of Technology sowie Universitätsprofessor in der Abteilung für Physik und Astronomie der University of New Mexico in Albuquerque, New Mexico , und der Präsidentschaftsprofessor für Physik und Medizin an der University of Southern California . Er war Mitglied der Redaktion der Encyclopædia Britannica . 1984 war Gell-Mann einer von mehreren Mitbegründern des Santa Fe Institute – einem gemeinnützigen theoretischen Forschungsinstitut in Santa Fe, New Mexico , das verschiedene Aspekte eines komplexen Systems untersuchen und die Idee einer separaten interdisziplinären Studie von Komplexitätstheorie .

Murray Gell-Mann in Nizza, 2012

Er schrieb ein populärwissenschaftliches Buch über Physik und Komplexitätswissenschaft, The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex (1994). Der Titel des Buches ist einer Gedichtzeile von Arthur Sze entnommen : "Die Welt des Quarks hat alles mit einem Jaguar zu tun, der in der Nacht kreist".

Der Autor George Johnson hat eine Biographie über Gell-Mann, Strange Beauty: Murray Gell-Mann, and the Revolution in 20th-Century Physics (1999) verfasst, die für den Royal Society Book Prize nominiert wurde . Gell-Mann selbst kritisierte Strange Beauty für einige Ungenauigkeiten, wobei ein Interviewer berichtete, dass er bei der Erwähnung zusammenzuckte. In einer Rezension im Caltech-Magazin Engineering & Science schrieb Gell-Manns Kollege, der Physiker David Goodstein : „Ich beneide Murray nicht um die seltsame Erfahrung, eine so eindringliche und einfühlsame Biografie über sich selbst zu lesen eine schöne Biographie dieses wichtigen und komplexen Mannes". Der Physiker und Nobelpreisträger Philip Anderson bezeichnete das Buch in einer Rezension für das Times Higher Education Supplement und in seinem Kapitel über Gell-Mann aus einem Buch von 2011 als "ein Meisterwerk der wissenschaftlichen Erklärung für den Laien" und ein "Muss zur Lektüre" . Sheldon Lee Glashow , ein weiterer Nobelpreisträger, gab Strange Beauty eine allgemein positive Bewertung, während er einige Ungenauigkeiten feststellte, und der Physiker und Wissenschaftshistoriker Silvan S. Schweber nannte das Buch "eine elegante Biographie eines der herausragenden Theoretiker des 20. Jahrhunderts", obwohl er bemerkte dass Johnson Gell-Manns Arbeit mit militärisch-industriellen Organisationen wie dem Institut für Verteidigungsanalysen nicht in die Tiefe ging . Johnson hat geschrieben, dass Gell-Mann ein Perfektionist war und dass The Quark and the Jaguar folglich verspätet und unvollständig eingereicht wurde. In einem Artikel auf Edge.org beschrieb Johnson die Hintergrundgeschichte seiner Beziehung zu Gell-Mann und bemerkte, dass ein Errata-Blatt auf der Webseite der Biografie erscheint. Gell-Manns ehemaliger Caltech-Mitarbeiter Stephen Wolfram nannte Johnsons Buch "eine sehr gute Biographie von Murray, die Murray hasste". Wolfram schrieb auch, dass Gell-Mann dachte, das Schreiben von The Quark and the Jaguar sei für einen Herzinfarkt verantwortlich, den er (Gell-Mann) gehabt hatte.

2012 veröffentlichten Gell-Mann und seine Begleiterin Mary McFadden das Buch Mary McFadden: A Lifetime of Design, Collecting, and Adventure .

Quantengrundlagen

Gell-Mann war ein Befürworter des konsistenten Geschichtsansatzes zum Verständnis der Quantenmechanik, den er in Arbeiten mit James Hartle befürwortete .

Persönliches Leben

Gell-Mann heiratete 1955 J. Margaret Dow; sie hatten eine Tochter und einen Sohn. Margaret starb 1981 und heiratete 1992 Marcia Southwick, deren Sohn sein Stiefsohn wurde.

Gell-Manns Interessen außerhalb der Physik umfassten Archäologie , Vogelbeobachtung und Linguistik . Zusammen mit S. A. Starostin gründete er das Projekt Evolution of Human Languages am Santa Fe Institute . Als Humanist und Agnostiker war Gell-Mann Humanist Laureate in der International Academy of Humanism .

Gell-Mann starb am 24. Mai 2019 in seinem Haus in Santa Fe, New Mexico. Er wurde unter anderem von dem Schriftsteller Cormac McCarthy in Erinnerung gerufen , der Murray als einen Universalgelehrten ansah, der "mehr über mehr Dinge wusste als jeder andere, den ich je getroffen habe ... Murray zu verlieren ist wie der Verlust der Encyclopædia Britannica ".

Auszeichnungen und Ehrungen

Gell-Mann gewann zahlreiche Auszeichnungen und Ehrungen, darunter die folgenden:

Universitäten, die Gell-Mann die Ehrendoktorwürde verliehen haben, sind Cambridge , Columbia , die University of Chicago , Oxford und Yale .

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

Externe Links