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诺贝尔物理学奖得主莱德曼逝世:创“天主粒子”说法

时间:2018-10-06 10:37:51 根源:好奇心日报 评论:0 点击:0
  本周三早间,粒子物理学家利昂·莱德曼(Leon Lederman)爱达荷州雷克斯堡一家照顾机构逝世,享年96岁。他应用粒子加速器举行了许众巧妙的实行,加深了人类对亚原子天下的看法。

  他的妻子埃伦·卡尔·莱德曼(Ellen Carr Lederman)标清楚他的死讯。莱德曼生前曾恒久承当费米国立加速器实行室(Fermi National Accelerator Laboratory)主任,退息后则与妻仔 爱达荷州东部。

  他科学生存早期,莱德曼博士和两位同实愧现起码保管两种中微子(现已知有三种),并于是取得了1988年诺贝尔物理学奖。此后,莱德曼继续率领研讨团队,位于伊利诺伊州芝加哥城外巴达维亚的费米实行室里发清楚另一种构成物质的基本粒子:底夸克。

  不少人对这些秘密的粒子一头雾水,莱德曼博士对此深外怜惜。

  他诺贝尔奖演讲中开玩乐说:“‘两个中微子’听上去像一支意大利舞蹈团队。”不过,他也笃志要向世人普及本人热爱的物理学科:“我们怎样才干与化学、医学、特别是文学范畴的同行分享常识大厦之美,而不是我们实行的聪慧之处?我们的实行只是构成常识大厦的一块砖头。”

  莱德曼用本人的那份奖金(他与物理学家杰克·施泰因贝格尔[Jack Steinberger]和梅尔文·施瓦茨[Melvin Schwartz]配合取得了1988年诺贝尔奖),爱达荷州蒂顿山谷(Teton Valley)买了一幢板屋,退息后就住那里。此时,莱德曼曾经成了物理学界的出色代外,他不光开创了新物理学,也主动地向大众标明其背后的原理。

  1998年,他承受《纽约时报》采访时对克劳迪娅·德赖弗斯(Claudia Dreifus)外示:“(美国)高中理科的教学序次是过错的:先教生物、化学,然后20%的学生才会继续进修物理。”他认为这种布置前后倒置了。

  莱德曼可惜道:“按照如许的教学序次,学科之间都没有联络,学过就忘了。”他认为学生需求对原子构制有所了解,先学物理的话会好得众。如许能为进修化学打下根底,因为有了原子才会构因素子。然后再学生物学,因为分子互相感化,发生生命。接下去,学生大约可以继续进修心思学。

  莱德曼博士认为,像如许“物理优先”的课程布置可以重现宇宙的开展历程。他外示:“原子构因素子,分子变成了从海洋里爬出来的生物。这才有了人类,有了为这通通费心的我们!”

  费米实行室的表面物理学家约瑟夫·莱肯(Joseph Lykken)评判说,莱德曼博士是“自爱因斯坦以后,向大众普及物理学科的最佳代外”。

  莱肯博士一次采访中外示:“利昂没有用高深的术语和数学公式来吓唬人,而是传达了科学研讨的真正兴味所。他用说不完的乐话推翻了科学家一本正经的气候,为大众普及了当代科学。”

  为了让物理学更加粗浅易懂,他袄鳎格斯玻色子(Higgs boson)称为“天主粒子”(the God particle),令少许同行大为害怕。这也是他1993年与科学记者迪克·特雷西(Dick Teresi)合著的一本物理科普册本的名字。

  为了让物理学更加粗浅易懂,莱德曼博士袄鳎格斯玻色子称为“天主粒子”,令少许同行大为害怕。

  两人书中写道:“出书商不让我们把它叫做“活该的粒子”(the God-damn particle)。这是因为粒子加速器实行中,人们很难找到希格斯粒子的踪迹。直到 2012 年,科学家才标清楚这种粒子的保管。(希格斯玻色子以英国表面物理学家彼得·希格斯[Peter Higgs]的名字命名,其它粒子与其碰撞后能取得质料。)

  莱德曼博士承受《纽约时报》采访时说,本人颇有幽默感是因为他“害怕太把本人当一回事儿。”

  1922年7月15日,利昂·马克斯·莱德曼(Leon Max Lederman)出生曼哈顿。他的父亲莫里斯(Morris)和母亲明娜·(罗森堡·)莱德曼(Minna [Rosenberg])是来自俄罗斯的犹太移民,曼哈顿经营着一家洗衣店。利昂布朗克斯区长大,1939年结业于詹姆斯·门罗高中(James Monroe High School),并1943年从纽约市立学院(City College of New York)结业。他本科的专业是化学,但那时他就对物剃头生了兴味。

  二战时代,莱德曼到场了驻法美军陆军通信兵团。他战落伍入了哥伦比亚大学研讨生院进修物理,于1951年取得了博士学位。很速,他就纽约州欧文顿市(Irvington)位于哈德逊河上游的内维斯实行室(Nevis Laboratories)里,学校的新型粒子加速器上义务。

  1957年,莱德曼完毕了他第一个令人注目标实行。尽管遭到了各方质疑,表面物理学家李政道和杨振宁认为,弱互相感化中发生的放射性衰变可以违反了宇称守恒定律(当年李政道和杨振宁配合取得了诺贝尔物理学奖)。

  人们一般会用板滞钟的例子来阐释宇称守恒定律:假如让指针顺着逆屎念偏向转动,钟面上的数字也相应反转,那么镜像构造的钟外仍会显示准确的时间。

  依据宇称守恒定律,无论是左是右、顺屎念照旧逆屎念,宇宙都没有偏好。此前物理学界也广泛认为,无论是星际标准上照旧亚原子范畴,宇称守恒现象都广泛保管。

  一天礼拜五午时,李政道哥大附近一家中餐馆就餐时告诉莱德曼博士等人说,本人和物理学家吴健雄方才完毕了一项实行。实行结果外明,弱互相感化和其它力差别,确实违敝厮宇称守恒定律。他们发明一种同位素的衰变进程中,伽马射线往某个偏向发射的可以性更大。

  当晚,莱德曼博士、理查德·加温(Richard Garwin)和另一名研讨生马塞尔·温里克(Marcel Weinrich)一同回到了哈德逊河上游的内维斯实行室。他们花了一通通周末,用本人的方法标清楚吴健雄博士的实行结果。

  宇称守恒定律由此被推翻,天下为之震动。一条基本的物理学原理中发清楚破例,宇宙比它外面看上去的更令人难以念象。

  莱德曼博士1981年承受《纽约时报》科学板块撰稿人、《发明》杂志(Discovery)的马尔科姆·布朗(Malcolm W. Browne)采访时,追念了发明全新物理现象时的喜悦。他说:“最好的发明仿佛都是凌晨做出的。大师都睡觉,没有任何关扰,思念也最生动。”

  “一私人迹罕至的地方,你看着盘算机吐出一页一页印满数字的纸,”他继续道。“你看了又看,突然间就发清楚十分:你发清楚数据里的峰值。”

  2002年莱德曼博士芝加哥大学任教时代,为“末日之钟”拨速了2分钟。自1947年以后,《原子科学家公报》杂志就不停用末日之钟来提示人们核灾难可以带来的伤害。

  “你测试了少许数据,试着寻找过失,但不管怎样峰值照旧保管,它就那里。你有了新的发明,天下上没有比这更美妙的觉得了。”

  1962年,他长岛的布鲁克黑文国家实行室(Brookhaven National Laboratory)与施瓦茨博士、施泰因贝格尔博士举行的实行标清楚两种中微子的保管,一种是电中微子,另一种则是 μ 中微子(muon)。厥后,科学家又发清楚更重的 τ 粒子(tau),继而标清楚 τ 中微子的保管。

  这些发明最终奠定了粒子物理标准模子的框架,成了20世纪物理学的最高成绩。天下上的通通物质都由三种亚原子粒仔¢成,每种粒子都含有一对夸克(quark)。

  1977年,莱德曼博士的实行团队芝加哥城外的费米实行室里发明的便是此中一种夸克:底夸克。(科学家此前曾经标明保管上、下、粲、奇四种夸克。1995年,费米实行室又发清楚顶夸克。)

  莱德曼博士分开哥伦比亚大学后,从1979年开端承当费米实行室主任。他那儿主理制制了当时最强大的加速器:兆电子伏特加速器(Tevatron),它能以高达一万亿电子伏特的能量撞击粒子。继续深化研讨物质构造需求更大的能量,以是1980年代时代,莱德曼博士不停主动说服政府出资,得克萨斯州制制一台全天下最强大的板滞:超导超大型加速器(Superconducting Super Collider)。可惜1993年,美国国会决议撤消拨款,让莱德曼的抱负化为了泡影。

  那时,莱德曼博士已从费米实行室退息,芝加哥大学承当物理传授。不过他照旧主动促进科学蕉蔟普及义务。1992 年,他开端承当美国科学增进会(American Association for the Advancement of Science)会长。

  就莱德曼 90 岁诞辰前,他和妻子埃伦(Ellen)搬到了位于爱达荷州德里格斯的住处。因为得了晚年痴呆症,大夫倡议他恬静的状况中生存。2015 年,匹俦俩赞同让一家线拍卖公司出售莱德曼的诺贝尔胶下。拍卖税前所得 765002 美元的收入则留作他未来的治疗费用。

  这时分的莱德曼曾经忘了他承当费米实行室主任的岁月,也忘了本人怎样会取得诺贝尔胶下。

  他 2015 年承受美联社采访时外示:“我没什么故事可讲,我只是坐甲板上望望群山。”

  莱德曼博士的第一任妻子弗洛伦丝·戈登·莱德曼(Florence Gordon Lederman)于 1990 年逝世。他于 1981 年与埃伦·卡尔(Ellen Carr)结婚。除了埃伦以外,莱德曼死后还留下了他和第一任妻子生养的 3 个后代以及 5 个孙辈。女儿雷娜·莱德曼(Rena Lederman)普林斯顿大学承当人类学传授;蕾切尔·莱德曼(Rachel Lederman)是一名民权状师;儿子杰斯(Jess)则是一名作家,他还兴办了一家网站,特别先容苏格兰小说家、诗人兼牧师乔治·麦克唐纳(George MacDonald)的作品。

  1998 年,莱德曼博士告诉《纽约时报》说:“我们的常识总有边境,边境以外的天下超乎我们的念象。当然了,这条边境不停不时拓展。”

  混沌之初有了物理定律,但这些定律从何而来?道到这儿,莱德曼说:“我被难住了。”

  “我一般会答复说:‘去马道对面问问神学院里的家伙吧,因为我不晓得。’”

  翻译:熊猫译社 智竑

  题图及文内图片版权:Science History Images/Alamy

  © 2018 THE NEW YORK TIMES

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