Murray Gell-Mann

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 18. 9. 2020, 17:25

Murray Gell-Mann (2012)

Murray Gell-Mann (2012)

Murray Gell-Mann (* 15. září 1929, Manhattan, New York City, New York, USA, † 24. května 2019, Santa Fe, Nové Mexiko) byl americký fyzik, který získal v roce 1969 Nobelovu cenu za fyziku za svou práci na teorii elementárních částic.

Životopis

Gell-Mann se narodil v New Yorkské čtvrti Lower East Side do rodiny židovského imigranta z Czernowitz (Ukrajina). Gell-Mann rychle odhalil sebe sama jako zázračné dítě. Hnán intenzivní chlapeckou zvědavostí a láskou k přírodě, v patnácti letech po absolvování Kolumbijské základní a přípravné školy vstoupil na Yaleskou univerzitu. Ve věku 23 let ho zaujal výzkum elementárních částic.

V roce 1948 získal bakalářský titul v oboru fyzika na Yaleské univerzitě, v roce 1951 titul PhD ve fyzice na MITu (Massachusetts Institute of Technology). V letech 1954-1955 působil jako mimořádný profesor na Columbia University. V letech 1955 až 1993 byl profesorem na Caltechu (California Institute of Technology).

Objev kvarků

Gell-Mannovu práci v padesátých letech komplikoval problém, kam zařadit nově objevené částice, které byly nazvány kaony a hyperony. Zařazení těchto částic vedlo k objevení nového kvantového čísla nazvaného podivnost (anglicky strangeness). Jeden z Gell-Mannových objevů je Gell-Mann–Nishijimova rovnice, která byla zpočátku formulována z empirických výsledků, ale později byla vysvětlena kvarkovým modelem částic.

V roce 1961 ho tato rovnice dovedla (a také Kazuhiko Nishijimu) ke klasifikaci elementárních částic hadronů do rodin podle jejich měnících se vlastností (tuto klasifikaci nezávisle v tuto dobu navrhoval i Yuval Ne'eman). Vzniklé schéma se nyní vysvětluje pomocí kvarkového modelu. Gell-Mann sám nazval systém termínem vypůjčeným z buddhismu „osmerá cesta", protože vznikaly oktety (osmice) částic. Buddhismus byl jeden z Gell-Mannových zájmů.

V roce 1964 Gell-Mann, a nezávisle na něm George Zweig, přišli s ideou kvarků. Podle těchto představ měly být mezony a baryony složené systémy skládající se z kvarků nebo antikvarků (baryony ze tří kvarků, mezony z dvojic kvark-antikvark). Kvarky měly být tří typů, jež dostaly jméno u (up), d (down) a s (strange - podivný), se spinem 1/2 a elektrickým nábojem (v uvedeném pořadí) postupně 2/3, -1/3, -1/3. Od doby svého vzniku byla tato teorie ještě dále rozvinuta.

Kvarky ovšem nebyly (a dodnes nejsou) přímo pozorovány jako samostatné částice, a tak byly dlouho považovány za pouhý matematický nástroj vhodný ke klasifikaci částic a jejich vlastností, nikoli skutečně existující fyzikální objekty. Další vývoj v oblasti teorie i experimentu však vedl k tomu, že dnes považujeme kvarky za reálné fyzikální objekty, i když se zdá, že z principiálních důvodů nikdy nebude možné je izolovat.

Název kvark (v originále quark), vytvořil Gell-Mann s odkazem na knihu Finnegans Wake, kterou napsal James Joyce, a která nezvyklými slovy a slovními hříčkami doslova překypuje. V této knize (kniha 2, epizoda 4) se hlavnímu hrdinovi zdá sen, ve kterém racci letící za plující lodí křičí "three quarks for Muster Mark" (česky asi "tři kvarky pro Mistra Marka"). V celém románu se toto slovo již nikde jinde nevyskytuje. Zweig chtěl pojmenovat zavedené částice "esa" (v originále "aces") ale Gell-Mannovo pojmenování se lépe uchytilo.

Za práci vedoucí k uspořádání částic do přehledného schématu mu byla roku 1969 udělena Nobelova cena.

Kvarky byli brzo přijímány jako základní částice při studiu stavby hadronů. V 1972 zavedl s Haraldem Fritzschem pro kvarky kvantové číslo nazvané 'barva' a později, v spojení s Heinrichem Leutwylerem, vytvořil úplnou teorii kvantové chromodynamiky (QCD).

Později Gell-Mann spolupracoval s Richardem Feynmanem na výzkumu slabé interakce.

Současné výzkumy

Gell Mann je ve fyzice stále aktivní. V 90. letech se jeho zájem obrátil ke studiu komplexních adaptivních systémů. Jde o studium systémů, které se vyvíjejí s použitím získaných informací. Příkladem může být dítě učící se mateřský jazyk nebo bakteriální kmen stávající se resistentní vůči antibiotiku. V roce 1984 Gell-Mann spoluzaložil v Novém Mexiku Santa Fe Institut, který se komplexními adaptivními systémy zabývá.

Napsal také populárně naučnou kniha The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex. Titul knihy je převzat z básně Arthura Sze: „The world of the quark has everything to do with a jaguar circling in the night“ (Svět kvarků má vše do činění s jaguárem obíhajícím v noci).

V současné době (2007) je profesorem na Kaliforském technickém institutu a profesorem fyziky a astronomie na univerzitě v Novém Mexiku v Albuquerque, New Mexico. Je členem redakční skupiny Encyclopaedia Britannica.

Zajímavosti

• Jeden z jeho koníčků bylo pozorování ptáků
• Byl levákem
• Měl Erdősovo číslo - 3
• Gell-Mann je člen Americké fyzikální společnosti, člen Národní akademie věd a člen Americké akademie pro umění a vědu

Osobní život

Manželka: J. Margaret Dow (provdána 1955, zemřela 1981) a Marcia Southwick (provdána 1992)
Děti: Elizabeth Sarah Gell-Mann (narozena 1956), Nicholas Webster Gell-Mann (narozen 1963), Nicholas Southwick Levis (narozen 1978)

Ocenění a tituly

• Yale University — Scientiae Doctor (Sc.D.), 1959
• American Physical Society — Dannie Heineman Prize, 1959
• Ernest O. Lawrence Award, 1966
• University of Chicago — Sc.D.(h.c.), 1967
• Franklin Institute of Philadelphia, Pennsylvania — Franklin Medal, 1967
• National Academy of Sciences — John J. Carty Medal, 1968
• University of Illinois — Sc.D.(h.c.), 1968
• Wesleyan University — Sc.D.(h.c.), 1968
• Research Corporation Award, 1969
• University of Turin (Itálie) — Honorary Doctorate, 1969
• Nobel Prize in Physics, 1969
• University of Utah — Sc.D.(h.c.), 1970
• Columbia University — Sc.D.(h.c.), 1977
• University of Cambridge (Anglie) — Sc.D.(h.c.), 1980
• United Nations Environment Programme Roll of Honor for Environmental Achievement (Global 500), 1988
• World Federation of Scientists — Erice Prize, 1990
• University of Oxford (Anglie) — D.Sc.(h.c.), 1992
• Southern Illinois University — Sc.D.(h.c.), 1993
• University of Florida — Sc.D.(h.c.), Doctorate of Natural Resources, 1994
• Southern Methodist University — Sc.D.(h.c.), 1999
• Telluride Tech Festival Award of Technology, Telluride, Colorado, 2002
• American Humanist Association - Humanist of the Year, 2005

Externí odkazy

• Gell-Mannovy osobní stránky na Santa Fé Institutu
• Univerzita Karlova - Přednáška “Simplicity and Complexity”
• Kvark-gluonové plazma aneb Malý třesk
• Murray Gell-Mann Home page at Santa Fe Institute (anglicky)
• Encyclopaedia Britannica's Biography of Murray Gell-Mann (anglicky)
• Is this the cleverest man in the world? (anglicky)
• Strange Beauty home page (anglicky)
• The Making Of A Physicist: A Talk With Murray Gell-Mann (anglicky)
• The many worlds of Murray Gell-Mann (anglicky)