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Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann ( / ˈ m ʌr i ˈ ɡ ɛ l ˈ m æ n / ; 15 de septiembre de 1929 - 24 de mayo de 2019) [3] [4] [5] [6] fue un físico teórico estadounidense que desempeñó un Papel preeminente en el desarrollo de la teoría de las partículas elementales . Gell-Mann introdujo el concepto de quarks como los componentes fundamentales de las partículas que interactúan fuertemente, y el grupo de renormalización como un elemento fundamental de la teoría cuántica de campos y la mecánica estadística . Desempeñó un papel clave en el desarrollo del concepto de quiralidad en la teoría de las interacciones débiles y la ruptura de la simetría quiral espontánea en las interacciones fuertes , que controla la física de los mesones ligeros . En la década de 1970 fue coinventor de la cromodinámica cuántica (QCD), que explica el confinamiento de los quarks en mesones y bariones y forma una gran parte del modelo estándar de partículas y fuerzas elementales.

Murray Gell-Mann recibió el Premio Nobel de Física en 1969 por su trabajo sobre la teoría de las partículas elementales.

Vida y educación

Gell-Mann nació en el Bajo Manhattan en el seno de una familia de inmigrantes judíos del Imperio austrohúngaro , concretamente de Czernowitz en la actual Ucrania . [7] [8] Sus padres eran Pauline (de soltera Reichstein) y Arthur Isidore Gelman, quienes enseñaban inglés como segunda lengua . [9]

Impulsado por una intensa curiosidad infantil y un amor por la naturaleza y las matemáticas, se graduó con las mejores calificaciones de la Columbia Grammar & Preparatory School a los 14 años y posteriormente ingresó a Yale College como miembro del Jonathan Edwards College . [3] [10] En Yale, participó en el Concurso de Matemáticas William Lowell Putnam y estuvo en el equipo que representaba a la Universidad de Yale (junto con Murray Gerstenhaber y Henry O. Pollak ) que ganó el segundo premio en 1947. [11]

Gell-Mann se graduó en Yale con una licenciatura en física en 1948 y tenía la intención de realizar estudios de posgrado en física. Intentó permanecer en la Ivy League para su educación de posgrado y postuló a la Universidad de Princeton y a la Universidad de Harvard . Princeton lo rechazó y Harvard lo aceptó, pero esta última institución no pudo ofrecerle la asistencia financiera que necesitaba.

Fue aceptado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y recibió una carta de Victor Weisskopf instándolo a asistir al MIT y convertirse en asistente de investigación de Weisskopf. Esto proporcionaría a Gell-Mann la asistencia financiera que necesitaba. Sin ser consciente del estatus eminente del MIT en la investigación física, Gell-Mann se sentía "miserable" por el hecho de que no podría asistir a Princeton o Harvard y, con su característica y oscura ironía, dijo que consideraba el suicidio. Gell-Mann declaró que se dio cuenta de que podía intentar ingresar primero al MIT y suicidarse después si lo encontraba realmente terrible. Sin embargo, no podía elegir primero el suicidio y luego asistir al MIT; los dos "no se desplazaron", como dijo Gell-Mann. [12] [13] Recibió su doctorado. en física del MIT en 1951 después de completar una tesis doctoral, titulada "Fuerza de acoplamiento y reacciones nucleares", bajo la supervisión de Weisskopf. [14] [15] [2]

Posteriormente, Gell-Mann fue becario postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en 1951, [3] y profesor investigador visitante en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign de 1952 a 1953. [16] Fue asociado visitante profesor en la Universidad de Columbia y profesor asociado en la Universidad de Chicago en 1954-1955, antes de trasladarse al Instituto de Tecnología de California , donde enseñó desde 1955 hasta su jubilación en 1993. [17] Estuvo en un año sabático en el Collège de France para el año académico 1958-1959. [18]

Gell-Mann se casó con J. Margaret Dow en 1955; tuvieron una hija y un hijo. Margaret murió en 1981 y en 1992 se casó con Marcia Southwick, cuyo hijo se convirtió en su hijastro. [3]

En 2011, Gell-Mann asistió a un evento en la isla privada de Jeffrey Epstein , Little Saint James , conocido como la "Conferencia Mindshift", organizado por Epstein y Al Seckel . [19] [20]

Los amplios intereses de Gell-Mann fuera de la física incluían la arqueología , la numismática , la observación de aves y la lingüística . [21] [22] Junto con S. A. Starostin , estableció el proyecto Evolución de los lenguajes humanos [23] en el Instituto Santa Fe . Como humanista y agnóstico , Gell-Mann fue laureado humanista en la Academia Internacional de Humanismo . [24] [25] El novelista Cormac McCarthy vio a Gell-Mann como un erudito que "sabía más cosas sobre más cosas que nadie que haya conocido... perder a Murray es como perder la Encyclopædia Britannica ". [26]

Gell-Mann murió el 24 de mayo de 2019 en su casa de Santa Fe, Nuevo México. [3] [22] [27]

Vida profesional

Gell-Mann fue profesor emérito de Física Teórica Robert Andrews Millikan en el Instituto de Tecnología de California , así como profesor universitario en el departamento de física y astronomía de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque, Nuevo México , y profesor presidencial de Física y Medicina. en la Universidad del Sur de California . [28] Fue miembro del consejo editorial de la Encyclopædia Britannica .

Gell-Mann pasó varios períodos en el CERN , una instalación de investigación nuclear en Suiza, entre otros como becario de la Fundación John Simon Guggenheim Memorial en 1972. [29] [30]

En 1984, Gell-Mann fue uno de los varios cofundadores del Instituto Santa Fe , un instituto de investigación teórica sin fines de lucro en Santa Fe, Nuevo México, que pretendía estudiar varios aspectos de un sistema complejo y difundir la noción de un estudio interdisciplinario separado de Teoría de la complejidad . [31] [32]

Murray Gell-Mann en Niza, 2012

Escribió un libro de divulgación científica sobre física y ciencia de la complejidad, The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex (1994). [33] El título del libro está tomado de una línea de un poema de Arthur Sze : "El mundo del quark tiene todo que ver con un jaguar que gira en círculos en la noche". [34] [35]

El autor George Johnson ha escrito una biografía de Gell-Mann, Strange Beauty: Murray Gell-Mann, and the Revolution in 20th-Century Physics (1999), [36] que fue preseleccionada para el Premio del Libro de la Royal Society . [37] Aunque el propio Gell-Mann criticó Strange Beauty por algunas inexactitudes, y un entrevistador informó que hizo una mueca al mencionarlo, el libro fue aclamado por varios de sus colegas. [38] Santa Fe Institute Press publicó una segunda edición revisada en 2023 con un prólogo de Douglas Hofstadter . [39]

En 2012, Gell-Mann y su compañera Mary McFadden publicaron el libro Mary McFadden: A Lifetime of Design, Collecting, and Adventure . [40]

Contribuciones científicas

En 1958, Gell-Mann, en colaboración con Richard Feynman , en paralelo con el equipo independiente de EC George Sudarshan y Robert Marshak , descubrió las estructuras quirales de la interacción débil de la física y desarrolló la teoría VA (teoría del vector menos vector axial). [41] Este trabajo siguió al descubrimiento experimental de la violación de la paridad por parte de Chien-Shiung Wu , como lo sugirieron teóricamente Chen-Ning Yang y Tsung-Dao Lee . [42]

El trabajo de Gell-Mann en la década de 1950 involucró partículas de rayos cósmicos recientemente descubiertas que llegaron a ser llamadas kaones e hiperones . La clasificación de estas partículas le llevó a proponer que un número cuántico , llamado extrañeza , se conservaría por las interacciones fuertes y electromagnéticas , pero no por la interacción débil. [43] Otra de las ideas de Gell-Mann es la fórmula Gell-Mann-Okubo , que era, inicialmente, una fórmula basada en resultados empíricos, pero luego fue explicada por su modelo de quarks . [44] Gell-Mann y Abraham Pais participaron en la explicación de este aspecto desconcertante de la mezcla de kaones neutros . [45]

El afortunado encuentro de Murray Gell-Mann con el matemático Richard Earl Block en Caltech, en el otoño de 1960, lo "iluminó" para introducir, en 1961, un nuevo esquema de clasificación para los hadrones . [46] [47] Yuval Ne'eman había propuesto de forma independiente un esquema similar , que ha llegado a explicarse mediante el modelo de quarks. [48] ​​Gell-Mann se refirió al esquema como el óctuple camino , debido a los octetos de partículas en la clasificación (el término es una referencia al Óctuple Camino del Budismo ). [3] [15]

Gell-Mann, junto con Maurice Lévy, desarrolló el modelo sigma de piones , que describe interacciones de piones de baja energía. [49]

En 1964, Gell-Mann y, de forma independiente, George Zweig postularon la existencia de quarks , partículas que forman los hadrones de este esquema. El nombre "quark" fue acuñado por Gell-Mann, y es una referencia a la novela Finnegans Wake , de James Joyce ("¡Tres quarks para Muster Mark!" libro 2, episodio 4). Zweig se había referido a las partículas como "ases", [50] pero el nombre de Gell-Mann se hizo popular. Pronto se establecieron quarks, antiquarks y gluones como objetos elementales subyacentes en el estudio de la estructura de los hadrones. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1969 por sus contribuciones y descubrimientos sobre la clasificación de partículas elementales y sus interacciones. [51]

En la década de 1960, introdujo el álgebra actual como un método para explotar sistemáticamente las simetrías para extraer predicciones a partir de modelos de quarks, en ausencia de una teoría dinámica confiable. Este método condujo a reglas de suma independientes del modelo confirmadas mediante experimentos y proporcionó puntos de partida que sustentaron el desarrollo del Modelo Estándar (SM), la teoría ampliamente aceptada de las partículas elementales. [52] [53]

En 1972, Gell-Mann, mientras se tomaba un permiso sabático en el CERN, junto con Harald Fritzsch , Heinrich Leutwyler y William A. Bardeen , consideró una teoría de Yang-Mills sobre el "color de los quarks" y acuñó el término cromodinámica cuántica (QCD) como indicador. Teoría de la interacción fuerte. [54] El modelo de quarks es parte de QCD y ha sido lo suficientemente robusto como para acomodar de manera natural el descubrimiento de nuevos " sabores " de quarks, que han reemplazado el esquema óctuple. [55]

Gell-Mann fue el responsable, con Pierre Ramond y Richard Slansky , [56] e independientemente de Peter Minkowski , Rabindra Mohapatra , Goran Senjanović , Sheldon Glashow y Tsutomu Yanagida, propuso la teoría del balancín de las masas de neutrinos . Esto produce masas a gran escala en cualquier teoría con un neutrino diestro. También se sabe que jugó un papel en mantener viva la teoría de cuerdas durante los años 1970 y principios de los 1980, apoyando esa línea de investigación en un momento en que era un tema de interés específico. [57] [58]

Gell-Mann fue un defensor del enfoque de historias consistentes para comprender la mecánica cuántica, que defendió en artículos con James Hartle . [58] [59]

Premios y honores

Gell-Mann ganó numerosos premios y distinciones, incluidos los siguientes:

Las universidades que otorgaron doctorados honoris causa a Gell-Mann incluyen Cambridge , Columbia , la Universidad de Chicago , Oxford y Yale . [21]

Ver también

Referencias

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