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Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann ( / ˈmʌriˈɡɛlˈmæn / ; 15 de septiembre de 1929 - 24 de mayo de 2019) [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] fue un físico teórico estadounidense que jugó un papel preeminente en el desarrollo de la teoría de partículas elementales . Gell-Mann introdujo el concepto de quarks como los bloques de construcción 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 . Jugó papeles clave en el desarrollo del concepto de quiralidad en la teoría de las interacciones débiles y la ruptura espontánea de la simetría quiral 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 partículas elementales.

Vida y educación

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

Impulsado por una intensa curiosidad infantil y amor por la naturaleza y las matemáticas, se graduó como alumno destacado de la Columbia Grammar & Preparatory School a los 14 años y posteriormente ingresó al Yale College como miembro del Jonathan Edwards College . [3] [10] En Yale, participó en la Competencia Matemática William Lowell Putnam y estuvo en el equipo que representó 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 solicitó el ingreso a la Universidad de Princeton , así como a la Universidad de Harvard . Fue rechazado por Princeton y aceptado por Harvard, pero esta última institución no pudo ofrecerle la ayuda financiera que necesitaba.

Gell- Mann fue aceptado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y recibió una carta de Victor Weisskopf instándolo a asistir al MIT y convertirse en su asistente de investigación. Esto le proporcionaría a Gell-Mann la ayuda financiera que necesitaba. Sin saber el 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 ironía oscura, dijo que consideró el suicidio. Gell-Mann afirmó 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 conmutaban", como dijo Gell-Mann. [12] [13] Recibió su doctorado en física del MIT en 1951 después de completar una disertación doctoral, titulada "Fuerza de acoplamiento y reacciones nucleares", bajo la supervisión de Weisskopf. [14] [15] [2]

Posteriormente, Gell-Mann fue investigador postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en 1951, [3] y profesor visitante de investigación en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign de 1952 a 1953. [16] Fue profesor visitante asociado 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 que se jubiló en 1993. [17] Estuvo de año sabático en el Collège de France durante 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", organizada 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 un laureado humanista en la Academia Internacional de Humanismo . [24] [25] El novelista Cormac McCarthy vio a Gell-Mann como un polímata que "sabía más cosas sobre más cosas que cualquier otra persona que haya conocido... perder a Murray es como perder la Enciclopedia Británica ". [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 Tecnológico 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 , un centro de investigación nuclear en Suiza, entre otros como becario de la Fundación Memorial John Simon Guggenheim 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, destinado a estudiar varios aspectos de un sistema complejo y difundir la noción de un estudio interdisciplinario separado de la 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 un verso de un poema de Arthur Sze : "El mundo del quark tiene todo que ver con un jaguar dando vueltas 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 Royal Society Book Prize . [37] Aunque el propio Gell-Mann criticó Strange Beauty por algunas inexactitudes, y un entrevistador informó que se estremeció al mencionarlo, el libro fue aclamado por varios de sus colegas. [38] Una segunda edición revisada fue publicada en 2023 por Santa Fe Institute Press 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 el vector axial). [41] Este trabajo siguió al descubrimiento experimental de la violación de la paridad por 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 lo llevó a proponer que un número cuántico , llamado extrañeza , se conservaría por las interacciones fuerte y electromagnética , pero no por la interacción débil. [43] Otra de las ideas de Gell-Mann es la fórmula de Gell-Mann-Okubo , que fue, inicialmente, una fórmula basada en resultados empíricos, pero que 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 un nuevo esquema de clasificación, en 1961, para los hadrones . [46] [47] Yuval Ne'eman había propuesto un esquema similar de forma independiente , y ha llegado a explicarse mediante el modelo de quarks. [48] Gell-Mann se refirió al esquema como el camino óctuple , debido a los octetos de partículas en la clasificación (el término es una referencia al Camino Óctuple 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 e, independientemente, 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 ("Three quarks for 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. Los quarks, antiquarks y gluones pronto se establecieron como los objetos elementales subyacentes en el estudio de la estructura de los hadrones. Recibió el Premio Nobel de Física en 1969 por sus contribuciones y descubrimientos relacionados con la clasificación de partículas elementales y sus interacciones. [51]

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

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

Gell-Mann fue responsable, junto con Pierre Ramond y Richard Slansky , [56] e independientemente de Peter Minkowski , Rabindra Mohapatra , Goran Senjanović , Sheldon Glashow y Tsutomu Yanagida, de proponer la teoría del balancín de las masas de los neutrinos . Esta 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 la década de 1970 y principios de la de 1980, apoyando esa línea de investigación en un momento en el que era un tema de interés especializado. [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 ha ganado numerosos premios y honores, entre ellos los siguientes:

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

Véase también

Referencias

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