试析盖尔曼-博览群书特立独行的物理学家.docxVIP

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试析盖尔曼

博览群书特立独行的物理学家

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论文关键词：盖尔曼奇异量子数8重法夸竟模型

论文摘要：本文就盖尔曼的成长历程、生平业绩、非凡的直觉和独特的科研作风作1简要先容.旨在留念“夸克模型”创建四0周年，籍以弘扬盖尔曼高深的科学法子以及伟大的科学精神.

默里·盖尔曼(Murray?Gell-Mann,??一九二九-)因对于基本粒子的分类及其互相作用方面的出色贡献，尤为是他提出的“夸克”粒子模型，开拓了人类对于物质结构熟识的新纪元，从而使他荣膺了一九六九年度诺贝尔物理学奖，成为粒子物理学界1名当之无愧的顶尖人物.乃至有人誉他为爱因斯坦的继续人之1现就他的成长历程、探索足迹与煊赫的成果，和他敏锐的直觉、不同凡响的科研作风作1简要的阐述.

一出身于书香门第的科学大师

????一九二九年九月一五日，盖尔曼诞生于纽约的1个教授家庭.在父亲以及哥哥的培育以及影响下，盖尔曼的喜爱无比广泛.除了了终生热爱语言学、天然历史以及数学外，他还兴致音乐以及文娱，喜欢滑雪，登山旅行;对于待生活他勇于冒险以及挑战;尤为值患上1提的是他还是1个痴迷的鸟类察看者，曾经周游大半个世界往寻觅钻研察看了数百种鸟类.

????盖尔曼从小就显示出超人的聪颖，常被人们称为奇才.在他只有八岁时，就获取过1笔奖学金，以优质的造诣从1家处所公立学校升人纽约的1所高档学校.盖尔曼一九岁就毕业于耶鲁大学，一九五一年在麻省理工学院获哲学博士学位，并成为普林斯顿大学高档钻研院的科研职员.一九五三年到芝加哥大学任讲师，加人了以费米(EnricoFermi?)为核心的钻研集体当中.一九五五年他受聘于加州理工学院，任理论物理学副教授，1年后晋升正教授.于是，盖尔曼是位很早就显现头角的科学家.

二新的量子数—奇异数的引进

????对于奇异量子数的钻研是盖尔曼的主要贡献之1在二0世纪四0年代末五0年代初，钻研职员在宇宙线以及大型加速器试验中发现了1批拥有别致异性而当时又没法解释的粒子.为了揭露这些粒子的怪异性十一发生快(一0-?二`?s)、衰变慢(一0)，并总是协同发生，非协同衰变.盖尔曼以及日本的西岛以及彦分别于一九五三年以及一九五五年各自独立地提出了奇异量子数的概念，并创建了解释上述粒子奇异性的盖尔曼1西岛法则.奇异数方案指出，不同的粒子拥有不同的奇异数S.指定K介子S=l;n,超子的s=1一;u超子的s=1二?;?SZ超子的S=1三，反粒子与相应粒子的奇异数符号相反，光子、n介子以及核子的S=0，轻子没有奇异数.盖尔曼指出，在强互相作用中，奇异数是守恒的.即凡是能够实现的强作用进程，反映先后奇异数的代数以及是不变的.这就解释了为什么奇异粒子的衰变不能由强作用诱发和非奇异粒子的碰撞中奇异粒子为什么会成对于发生.盖尔曼还证实了在电磁互相作用中奇异数也是守恒的，而在弱互相作用中奇异数不守恒.

????奇异数方案的提出，标志着粒子物理学发铺的1个新阶段.它为介子、核子以及超子的分类提供了1个首要的规则.它非但胜利地解释了奇异粒子的行径，而且预言了1些后来陆续为试验所证明的新的奇异粒子(如彭超子)的存在.奇异数守恒定律已经成为粒子物理学中的1个基本定律.

三柔美简洁的8重法理论的创建

一九六一年在奇异数守恒定律的基础上，盖尔曼又提出了SU三对于称性.对于当时人们从试验中发现的大量的强子，入行了有秩序、有规律的描述.一九六二年，盖尔曼以及以色列物理学家内曼(Neemann)分别独立提出了“8重态”的分类法子，它的患上名乃是由于每一八个粒子能填人SU三群的八维表示中.他们假定，八个质量最小的重子(质子、中子及其激起态):二个核子，三个乏超子，二个3超子及一个n超子，形成1个.‘超多重态”.就像是1个8角形，八个粒子分处各个顶点.这八个重子，自旋都是一?/二，宇称均为正值，质量相近.只是电荷不同、同位旋不同、奇异数不同，如图一所示.从图中咱们不难发现，这八个粒子的排列是井然有序的，其纵坐标为y，横坐标为一(同位旋分量).从排列上可以望出必然的规律.即从左上向右下的方向，统1直线上的粒子电荷数相同;沿水平方向向右，统1直线上粒子的奇异数(或者超荷)相同.据此，盖尔曼在他的8重法方案的呈文中指出:“8重法:1个强作用对于称性的理论”，并以“重子以及介子的对于称性”作为该方案正式公开发表的论文的标题.

????盖尔曼打算用8重态法子把所有新的粒子以及新的量子数都综合入来.依照这1法子，还可以把当时已经知的九个重子共振态排列成“10重态”的对于称图形.图二中实心圆圈表示的是四个△粒子、三个激起态粒子、二个3‘粒子所处的位置，惟有A点是1个空心圆圈，即表示当时还没有发现的粒子.从这个图形的对于称性动身，可以推出处在10重态尖端空位A点上这个粒子的特性.一九