試析蓋爾曼—博學多才特立獨行的物理學家

時間：2024-09-15 18:19:05 論文范文我要投稿

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試析蓋爾曼—博學多才特立獨行的物理學家

　　論文關鍵詞：蓋爾曼　奇異量子數　八重法　夸竟模型

　　論文摘要：本文就蓋爾曼的成長歷程、生平業績、非凡的直覺以及獨特的科研風格作一簡要介紹.旨在紀念“夸克模型”創立40周年，籍以弘揚蓋爾曼精湛的科學方法和偉大的科學精神.

　　默里·蓋爾曼(Murray Gell-Mann, 1929-)因對基本粒子的分類及其相互作用方面的卓越貢獻，特別是他提出的“夸克”粒子模型，開辟了人類對物質結構認識的新紀元，從而使他榮膺了1969年度諾貝爾物理學獎，成為粒子物理學界一名當之無愧的頂尖人物.甚至有人譽他為愛因斯坦的繼承人之一現就他的成長歷程、探索足跡與顯赫的成果，以及他敏銳的直覺、與眾不同的科研風格作一簡要的論述.

　　1出身于書香門第的科學大師

1929年9月15日，蓋爾曼出生于紐約的一個教授家庭.在父親和哥哥的培養和影響下，蓋爾曼的興趣非常廣泛.除了終生酷愛語言學、自然歷史和數學外，他還愛好音樂和娛樂，喜歡滑雪，登山旅行;對待生活他敢于冒險和挑戰;特別值得一提的是他還是一個癡迷的鳥類觀察者，曾漫游大半個世界去尋找研究觀察了數百種鳥類.

蓋爾曼從小就顯示出超人的智慧，常被人們稱為奇才.在他只有8歲時，就獲得過一筆獎學金，以優異的成績從一家地方公立學校升人紐約的一所高級學校.蓋爾曼19歲就畢業于耶魯大學，1951年在麻省理工學院獲哲學博士學位，并成為普林斯頓大學高級研究院的科研人員.1953年到芝加哥大學任講師，加人了以費米(EnricoFermi )為核心的研究集體之中.1955年他受聘于加州理工學院，任理論物理學副教授，一年后晉升正教授.因此，蓋爾曼是位很早就顯露頭角的科學家.

　　2新的量子數—奇異數的引入

對奇異量子數的研究是蓋爾曼的主要貢獻之一在20世紀40年代末50年代初，研究人員在宇宙線和大型加速器實驗中發現了一批具有新奇特性而當時又無法解釋的粒子.為了揭示這些粒子的奇特性一一產生快(10- 2` s)、衰變慢(10)，并總是協同產生，非協同衰變.蓋爾曼和日本的西島和彥分別于1953年和1955年各自獨立地提出了奇異量子數的概念，并創立了解釋上述粒子奇異性的蓋爾曼一西島法則.奇異數方案指出，不同的粒子具有不同的奇異數S.指定K介子S=l;n,超子的s=一1;u超子的s=一2 ; SZ超子的S=一3，反粒子與相應粒子的奇異數符號相反，光子、n介子和核子的S=0，輕子沒有奇異數.蓋爾曼指出，在強相互作用中，奇異數是守恒的.即凡是能夠實現的強作用過程，反應前后奇異數的代數和是不變的.這就解釋了為什么奇異粒子的衰變不能由強作用引起以及非奇異粒子的碰撞中奇異粒子為什么會成對產生.蓋爾曼還證明了在電磁相互作用中奇異數也是守恒的，而在弱相互作用中奇異數不守恒.

奇異數方案的提出，標志著粒子物理學發展的一個新階段.它為介子、核子和超子的分類提供了一個重要的規則.它不僅成功地解釋了奇異粒子的行為，而且預言了一些后來陸續為實驗所證實的新的奇異粒子(如彭超子)的存在.奇異數守恒定律已成為粒子物理學中的一個基本定律.

　　3優美簡潔的八重法理論的創立

　　1961年在奇異數守恒定律的基礎上，蓋爾曼又提出了SU

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