Murray Gel-Mann. Biografia de um cientista

BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Biblioteca gratuita / Diretório / Biografias de grandes cientistas

Gell-Mann Murray. Biografia de um cientista

Biografias de grandes cientistas

Diretório / Biografias de grandes cientistas

Murray Gel-Mann (nascido em 1929).

Murray Gell-Mann nasceu em 15 de setembro de 1929 em Nova York e era o filho mais novo de emigrantes da Áustria Arthur e Pauline (Reichstein) Gell-Mann. Aos quinze anos, Murray entrou na Universidade de Yale. Graduou-se em 1948 com um grau de Bacharel em Ciências. Ele passou os anos seguintes como estudante de pós-graduação no Massachusetts Institute of Technology. Aqui, em 1951, Gell-Mann recebeu seu Ph.D. em física. Após um ano de permanência no Princeton Institute for Basic Research (New Jersey), Gell-Mann começou a trabalhar na Universidade de Chicago com Enrico Fermi, primeiro como conferencista (1952-1953), depois como professor assistente (1953-1954). e como professor adjunto (1954-1955), XNUMX).

O principal campo de interesse científico do jovem cientista, a física de partículas elementares, estava nos anos cinquenta em estágio formativo. Os principais meios de pesquisa experimental neste ramo da física eram aceleradores que "disparam" um feixe de partículas em um alvo estacionário: quando as partículas incidentes colidem com o alvo, novas partículas nascem. Com a ajuda de aceleradores, os experimentadores conseguiram obter vários novos tipos de partículas elementares, além dos já conhecidos prótons, nêutrons e elétrons. Os físicos teóricos tentaram encontrar algum esquema que permitisse classificar todas as novas partículas.

Os cientistas descobriram partículas com comportamento incomum (estranho). A taxa de nascimento de tais partículas como resultado de algumas colisões indicou que seu comportamento é determinado pela interação forte, que é caracterizada pela velocidade. Interações fortes, fracas, eletromagnéticas e gravitacionais formam quatro interações fundamentais que fundamentam todos os fenômenos. Ao mesmo tempo, as partículas estranhas decaíram por um tempo incomumente longo, o que seria impossível se seu comportamento fosse determinado pela forte interação. A taxa de decaimento das partículas estranhas parecia indicar que esse processo era determinado por uma interação muito mais fraca.

Gell-Mann concentrou sua atenção na solução desse problema mais difícil. Ele escolheu o conceito conhecido como independência de carga como ponto de partida de suas construções. Sua essência está em um certo agrupamento de partículas, enfatizando sua semelhança. Por exemplo, apesar do fato de que o próton e o nêutron diferem em carga elétrica (o próton tem uma carga de - + 1, o nêutron - 0), em todos os outros aspectos eles são idênticos. Portanto, eles podem ser considerados como duas variedades do mesmo tipo de partículas, chamadas nucleons, com uma carga média, ou centro de carga, igual a 1/2. Costuma-se dizer que um próton e um nêutron formam um dubleto. Outras partículas também podem ser incluídas em dupletos semelhantes ou em grupos de três partículas chamados tripletos, ou em "grupos" constituídos por apenas uma partícula, chamados singletos. O nome geral para um grupo que consiste em qualquer número de partículas é um multipleto.

Todas as tentativas de agrupar partículas estranhas de maneira semelhante falharam. Desenvolvendo seu esquema para seu agrupamento, Gell-Mann descobriu que a carga média de seus multipletos difere da carga média dos nucleons. Ele chegou à conclusão de que essa diferença poderia ser uma propriedade fundamental de partículas estranhas e propôs a introdução de uma nova propriedade quântica chamada estranheza. Por razões algébricas, a estranheza de uma partícula é igual a duas vezes a diferença entre a carga média dos multipletos e a carga média do núcleon +1/2. Gell-Mann mostrou que a estranheza se conserva em todas as reações envolvendo a força forte. Em outras palavras, a estranheza total de todas as partículas antes da interação forte deve ser absolutamente igual à estranheza total de todas as partículas após a interação.

A conservação de estranheza explica por que o decaimento de tais partículas não pode ser determinado pela interação forte. Quando algumas outras partículas não estranhas colidem, partículas estranhas são produzidas em pares. Nesse caso, a estranheza de uma partícula compensa a estranheza da outra. Por exemplo, se uma partícula em um par tem estranheza +1, então a estranheza da outra é -1. É por isso que a estranheza total das partículas não estranhas, tanto antes como depois da colisão, é igual a 0. Após o nascimento, as partículas estranhas se separam. Uma partícula estranha isolada não pode decair devido à interação forte se seus produtos de decaimento devem ser partículas com estranheza zero, pois tal decaimento violaria a conservação da estranheza. Gell-Mann mostrou que a interação eletromagnética (cujo tempo característico está entre os tempos das interações forte e fraca) também preserva a estranheza. Assim, partículas estranhas, tendo nascido, sobrevivem até a decadência, determinada pela interação fraca, que não preserva a estranheza. O cientista publicou suas ideias em 1953.

Em 1955, Gell-Mann casou-se com J. Margaret Dow, que era arqueóloga. Eles tiveram um filho e uma filha. A esposa do cientista morreu em 1981.

Em 1955, Gell-Mann tornou-se professor adjunto do corpo docente da Caltech; no ano seguinte, ele é professor titular e, em 1967, assumiu a cátedra honorária instituída em memória de Robert E. Milliken.

Em 1961, Gell-Mann descobriu que o sistema de multipletos que ele propôs para descrever partículas estranhas poderia ser incluído em um esquema teórico muito mais geral, o que lhe permitiu agrupar todas as partículas de interação forte em "famílias". O cientista chamou seu esquema de caminho óctuplo (por analogia com os oito atributos de uma vida justa no budismo), uma vez que algumas partículas foram agrupadas em famílias com oito membros cada. O esquema de classificação de partículas que ele propôs também é conhecido como simetria octal. Logo, independentemente de Gell-Mann, o físico israelense Yuval Neeman propôs uma classificação semelhante de partículas.

O caminho óctuplo do cientista americano é frequentemente comparado ao sistema periódico de elementos químicos de Mendeleev, no qual elementos químicos com propriedades semelhantes são agrupados em famílias. Como Mendeleev, que deixou algumas células vazias na tabela periódica, prevendo as propriedades de elementos ainda desconhecidos, Gell-Mann deixou lugares vagos em algumas famílias de partículas, sugerindo quais partículas com o conjunto certo de propriedades deveriam preencher os "vazios". Sua teoria recebeu confirmação parcial em 1964, após a descoberta de uma dessas partículas.

Em 1963, enquanto professor visitante no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Gell-Mann descobriu que a estrutura detalhada do caminho óctuplo poderia ser explicada assumindo que cada partícula envolvida na interação forte consistia em um trio de partículas com uma carga fracionária carga elétrica do próton. A mesma descoberta foi feita pelo físico americano George Zweig, que trabalhava no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear. Gell-Mann chamou as partículas fracionadas de quarks, tomando emprestada a palavra de Finnegans Wake, de James Joyce ("Três quarks para o Sr. Mark!"). Os quarks podem ter uma carga de +2/3 ou -1/3. Existem também antiquarks com cargas de -2/3 ou +1/3. Um nêutron sem carga elétrica consiste em um quark com carga +2/3 e dois quarks com carga -1/3. Um próton com carga +1 consiste em dois quarks com carga +2/3 e um quark com carga -1/3. Quarks com a mesma carga podem diferir em outras propriedades, ou seja, existem vários tipos de quarks com a mesma carga. Várias combinações de quarks tornam possível descrever todas as partículas que interagem fortemente.

Em 1969, o cientista recebeu o Prêmio Nobel de Física "pelas descobertas relacionadas à classificação das partículas elementares e suas interações". Falando na cerimônia de premiação, Ivar Waller, da Real Academia Sueca de Ciências, observou que Gell-Mann "é considerado um cientista líder no campo da teoria de partículas há mais de uma década". De acordo com Waller, os métodos propostos por ele "estão entre os meios mais poderosos de pesquisa adicional em física de partículas elementares".

Entre as outras contribuições de Gell-Mann à física teórica, devemos destacar o conceito de "correntes" de interações fracas proposto por ele, juntamente com Richard F. Feynman, e o posterior desenvolvimento da "álgebra de correntes".

Gell-Mann adora observar pássaros, fazer caminhadas. Outro de seus hobbies é visitar lugares intocados pela civilização. Em 1969, o cientista ajudou a organizar um programa de pesquisa ambiental financiado pela Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos. Ele também está interessado em linguística histórica.

Gell-Mann é membro da Academia Americana de Artes e Ciências e membro estrangeiro da Royal Society de Londres. Por seus serviços à ciência, recebeu o Prêmio Danny Heineman da Sociedade Americana de Física (1959), o Prêmio de Física Ernest Orlando Lawrence da Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos (1966), a Medalha Franklin do Instituto Franklin (1967), e a Medalha John J. Carty da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos (1968).

Autor: Samin D. K.

Recomendamos artigos interessantes seção Biografias de grandes cientistas:

▪ Leeuwenhoek Anthony van. Biografia

▪ Pirogov Nikolai. Biografia

▪ Bohr Nils. Biografia

Veja outros artigos seção Biografias de grandes cientistas.

Leia e escreva útil comentários sobre este artigo.

<< Voltar

Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:

Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

Na agricultura moderna, o progresso tecnológico está se desenvolvendo com o objetivo de aumentar a eficiência dos processos de cuidado das plantas. A inovadora máquina de desbaste de flores Florix foi apresentada na Itália, projetada para otimizar a etapa de colheita. Esta ferramenta está equipada com braços móveis, permitindo uma fácil adaptação às necessidades do jardim. O operador pode ajustar a velocidade dos fios finos controlando-os a partir da cabine do trator por meio de um joystick. Esta abordagem aumenta significativamente a eficiência do processo de desbaste das flores, proporcionando a possibilidade de adaptação individual às condições específicas do jardim, bem como à variedade e tipo de fruto nele cultivado. Depois de testar a máquina Florix durante dois anos em vários tipos de frutas, os resultados foram muito encorajadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que utiliza uma máquina Florix há vários anos, relataram uma redução significativa no tempo e no trabalho necessários para desbastar flores. ... >>

Microscópio infravermelho avançado 02.05.2024

Os microscópios desempenham um papel importante na pesquisa científica, permitindo aos cientistas mergulhar em estruturas e processos invisíveis aos olhos. Porém, vários métodos de microscopia têm suas limitações, e entre elas estava a limitação de resolução ao utilizar a faixa infravermelha. Mas as últimas conquistas dos pesquisadores japoneses da Universidade de Tóquio abrem novas perspectivas para o estudo do micromundo. Cientistas da Universidade de Tóquio revelaram um novo microscópio que irá revolucionar as capacidades da microscopia infravermelha. Este instrumento avançado permite ver as estruturas internas das bactérias vivas com incrível clareza em escala nanométrica. Normalmente, os microscópios de infravermelho médio são limitados pela baixa resolução, mas o desenvolvimento mais recente dos pesquisadores japoneses supera essas limitações. Segundo os cientistas, o microscópio desenvolvido permite criar imagens com resolução de até 120 nanômetros, 30 vezes maior que a resolução dos microscópios tradicionais. ... >>

Armadilha de ar para insetos 01.05.2024

A agricultura é um dos sectores-chave da economia e o controlo de pragas é parte integrante deste processo. Uma equipe de cientistas do Conselho Indiano de Pesquisa Agrícola-Instituto Central de Pesquisa da Batata (ICAR-CPRI), em Shimla, apresentou uma solução inovadora para esse problema: uma armadilha de ar para insetos movida pelo vento. Este dispositivo aborda as deficiências dos métodos tradicionais de controle de pragas, fornecendo dados sobre a população de insetos em tempo real. A armadilha é alimentada inteiramente por energia eólica, o que a torna uma solução ecologicamente correta que não requer energia. Seu design exclusivo permite o monitoramento de insetos nocivos e benéficos, proporcionando uma visão completa da população em qualquer área agrícola. “Ao avaliar as pragas-alvo no momento certo, podemos tomar as medidas necessárias para controlar tanto as pragas como as doenças”, diz Kapil ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

A Internet estará disponível mesmo no espaço 30.04.2012

Acesso confiável à Internet na Lua, Marte ou a bordo da Estação Espacial Internacional, controle de um rover da cabine de uma espaçonave orbitando o Planeta Vermelho - isso e muito mais estará disponível se o desenvolvimento da rede de comunicação espacial que a Agência Espacial Européia planos para criar for concluído com êxito.

O que sondas interplanetárias, satélites de navegação em órbita terrestre e naves espaciais têm em comum? Claro, isso é troca de dados - todas as naves espaciais devem transmitir informações para o centro de controle terrestre, caso contrário, o ponto de enviá-las para o espaço é perdido.

A complexidade da troca de informações no espaço exterior está em constante crescimento. No futuro, graças aos desenvolvimentos da ESA, os rovers ou pessoas que vivem em uma base lunar poderão aproveitar as capacidades de uma flotilha de satélites de retransmissão e navegação que conectarão muitas naves espaciais em uma única rede.

Tecnologias que hoje são utilizadas para conectar diversos dispositivos, como laptops, tablets e smartphones, também podem ser utilizadas no espaço. Graças a isso, nanossatélites em miniatura ou expedições tripuladas a asteróides sempre poderão entrar em contato com a Terra, mesmo que faltem ou quebrem um transceptor poderoso.

As intenções dos especialistas da ESA vão muito além da criação de uma "internet interplanetária" - os especialistas planejam desenvolver um padrão único para troca de dados em tempo real entre várias organizações, vários tipos de naves espaciais e estações de controle terrestre.

A ESA acredita que a nova tecnologia será introduzida muito rapidamente. Assim, já em outubro, o astronauta da ESA Andre Kuipers da Estação Espacial Internacional começará a controlar um robô localizado no laboratório da Agência Espacial Europeia. Desta forma, será modelada a linha de comunicação "órbita de Marte - rover". No futuro, um canal de comunicação tão confiável e de alto desempenho permitirá o estudo remoto de outros corpos celestes em tempo real, mas sem a necessidade de pousar uma pessoa na superfície de um planeta ou asteróide.

Os padrões da futura "internet espacial" serão discutidos na conferência CCSDS em Darmstadt, que será realizada de 16 a 19 de abril com a participação de representantes de 20 países, incluindo agências espaciais ESA, NASA, ASI, CNES, Roskosmos, DLR e JAXA.

Outras notícias interessantes:

▪ Afresco antigo

▪ A linguagem influencia o pensamento desde a infância

▪ Nanocatalisador em casca de laranja

▪ Moinhos de vento não são um obstáculo para os pássaros

▪ Tablets são mais atraentes que computadores pessoais

Feed de notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica

Materiais interessantes da Biblioteca Técnica Gratuita:

▪ seção do site Builder, home master. Seleção de artigos

▪ artigo Nascemos para transformar um conto de fadas em realidade. expressão popular

▪ artigo O que é um albino? Resposta detalhada

▪ artigo Abeto branco. Lendas, cultivo, métodos de aplicação

▪ artigo Interruptor acústico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

▪ artigo Flores de lótus. Segredo do Foco

Deixe seu comentário neste artigo:

Todos os idiomas desta página

Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site