Мюррей Гелл-Манн

Мюррей Гелл-Манн — американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике (1969), известный работами в области физики элементарных частиц. Внёс фундаментальный вклад в создание и развитие теории сильных взаимодействий, ввёл понятие кварков и разработал классификацию адронов, известную как «восьмеричный путь».

Биография

Ранние годы и образование

Мюррей Гелл-Манн родился 15 сентября 1929 года в Нью-Йорке, США, в семье еврейских иммигрантов из Австро-Венгрии. Его отец, Артур Гелл-Манн, был владельцем небольшого магазина, а мать, Полин Райхштейн, занималась домашним хозяйством. С ранних лет проявлял выдающиеся способности к математике и естественным наукам. В 1948 году окончил Йельский университет со степенью бакалавра по физике, а в 1951 году — Массачусетский технологический институт (MIT) со степенью доктора философии (Ph.D.) под руководством Виктора Вайскопфа.

Научная карьера

После защиты диссертации Гелл-Манн работал в Институте перспективных исследований в Принстоне (1951–1952), затем в Чикагском университете (1952–1954) и в Калифорнийском технологическом институте (Caltech), где с 1955 года занимал должность профессора. В Caltech он проработал до выхода на пенсию в 1993 году, за исключением кратких периодов работы в других учреждениях, включая ЦЕРН и Гарвардский университет.

Личная жизнь и смерть

Гелл-Манн был дважды женат. Первая жена — Джейн Гелл-Манн (урождённая Уайт), брак продлился с 1955 по 1975 год. Вторая жена — Марсия Гелл-Манн (урождённая Смит), с которой он прожил до своей смерти. У него было двое детей от первого брака. Увлекался орнитологией, лингвистикой и историей науки. Скончался 24 мая 2019 года в Санта-Фе, штат Нью-Мексико, в возрасте 89 лет.

Научные достижения

Восьмеричный путь

В начале 1960-х годов Гелл-Манн разработал систематическую классификацию адронов (частиц, участвующих в сильном взаимодействии), основанную на группе симметрии SU(3). Эта схема, названная им «восьмеричным путём» (по аналогии с буддийской концепцией), позволяла группировать частицы в мультиплеты — октеты и декуплеты — в зависимости от их квантовых чисел, таких как странность и изотопический спин. В 1964 году предсказание существования частицы Ω⁻ (омега-минус) в рамках этой схемы было подтверждено экспериментально, что стало триумфом теории.

Кварковая модель

В 1964 году Гелл-Манн независимо от Джорджа Цвейга предложил гипотезу о том, что адроны состоят из более фундаментальных частиц — кварков. Он ввёл три типа (аромата) кварков: u (up), d (down) и s (strange), а также их античастицы. Кварки обладают дробным электрическим зарядом (+2/3 и -1/3 от заряда электрона) и не наблюдаются в свободном состоянии из-за явления конфайнмента (удержания). Гелл-Манн также ввёл понятие «цвета» как дополнительной квантовой характеристики кварков, что позволило объяснить принцип Паули для барионов. Кварковая модель стала основой современной квантовой хромодинамики (КХД) — теории сильных взаимодействий.

Другие вклады

• Теория слабых взаимодействий: Гелл-Манн совместно с Ричардом Фейнманом разработал V-A-теорию слабого взаимодействия (1958), которая объяснила нарушение чётности в слабых распадах.
• Аксионы: В 1977 году совместно с Стивеном Вайнбергом и Франком Вильчеком предсказал существование гипотетической частицы — аксиона, которая могла бы объяснить отсутствие CP-нарушения в сильных взаимодействиях (проблема сильного CP-нарушения).
• Ренормализационная группа: Внёс вклад в развитие методов ренормализационной группы в квантовой теории поля.
• Физика сложных систем: В последние годы жизни занимался изучением сложных адаптивных систем, в том числе в биологии и экономике, и был одним из основателей Института Санта-Фе.

Награды и признание

• Нобелевская премия по физике (1969) — «за вклад и открытия, касающиеся классификации элементарных частиц и их взаимодействий».
• Медаль Франклина (1967).
• Национальная медаль науки США (1976).
• Медаль Эрстеда (1988).
• Премия Вольфа по физике (1990).
• Член Национальной академии наук США (с 1960), Американской академии искусств и наук, Лондонского королевского общества (иностранный член) и других академий.

Критика и споры

Гелл-Манн был известен своим острым умом и нетерпимостью к небрежности в научных рассуждениях, что иногда приводило к конфликтам с коллегами. Его подход к физике иногда критиковался за чрезмерную математическую абстракцию, хотя впоследствии многие его идеи были подтверждены экспериментально. В поздние годы он участвовал в дискуссиях о природе сознания и сложных систем, что вызывало скептицизм у части научного сообщества.

Память

В честь Мюррея Гелл-Манна названы:

• Премия Гелл-Манна по физике элементарных частиц (присуждается Американским физическим обществом).
• Астероид (112233) Gell-Mann.
• Лекции имени Гелл-Манна в Калифорнийском технологическом институте.

Источники

• Gell-Mann, M. (1964). A Schematic Model of Baryons and Mesons. Physics Letters, 8(3), 214–215.
• Gell-Mann, M., & Ne'eman, Y. (1964). The Eightfold Way. W. A. Benjamin.
• Johnson, G. (1999). Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in Twentieth-Century Physics. Alfred A. Knopf.
• Нобелевская лекция М. Гелл-Манна (1969). Nobelprize.org.
• Биографические данные на сайте Калифорнийского технологического института.