stringtranslate.com

Мартин Льюис Перл

Мартин Льюис Перл (24 июня 1927 — 30 сентября 2014) — американский инженер-химик и физик , лауреат Нобелевской премии по физике 1995 года за открытие тау -лептона .

Жизнь и карьера

Перл родился в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк. Его родители, Фэй (урожденная Резенталь), секретарь и бухгалтер, и Оскар Перл, продавец канцелярских товаров, основавший типографию и рекламную компанию, были еврейскими иммигрантами в США из польской части России . [1] [2]

Перл был выпускником факультета химического машиностроения Бруклинского политехнического института (теперь известного как NYU-Tandon ) в Бруклине в 1948 году. После окончания университета Перл работал в General Electric Company инженером-химиком на заводе по производству электронных вакуумных ламп. Чтобы узнать, как работают электронные лампы, Перл записался на курсы по атомной физике и продвинутому исчислению в Union College в Скенектади, штат Нью-Йорк , что привело к его растущему интересу к физике и, в конечном итоге, к тому, что в 1950 году он стал аспирантом по физике. [1]

Он получил степень доктора философии в Колумбийском университете в 1955 году, где его научным руководителем был И.И. Раби . ​​Диссертация Перла описывала измерения ядерного квадрупольного момента натрия с использованием метода атомного резонанса пучка, за который Раби получил Нобелевскую премию по физике в 1944 году. [1]

После получения докторской степени Перл провел 8 лет в Мичиганском университете , где он занимался физикой сильных взаимодействий , используя пузырьковые камеры и искровые камеры для изучения рассеяния пионов , а затем нейтронов на протонах . [1] Во время учебы в Мичигане Перл и Лоуренс У. Джонс были соруководителями Сэмюэля К. К. Тинга , получившего Нобелевскую премию по физике в 1976 году.

В поисках более простого механизма взаимодействия для изучения Перл начал рассматривать взаимодействия электронов и мюонов . [3] У него появилась возможность начать планировать экспериментальную работу в этой области, когда он переехал в 1963 году в Стэнфордский центр линейных ускорителей (SLAC), который тогда строился в Калифорнии . Он был особенно заинтересован в понимании мюона : почему он должен взаимодействовать почти так же, как электрон, но быть в 206,8 раз тяжелее, и почему он должен распадаться по тому пути, по которому он это делает. Перл решил искать ответы на эти вопросы в экспериментах с заряженными лептонами высокой энергии . Кроме того, он рассматривал возможность обнаружения третьего поколения лептона посредством электрон- позитронных столкновений. [2]

Перл — один из 20 американских лауреатов Нобелевской премии по физике, подписавших письмо, адресованное президенту Джорджу Бушу-младшему в мае 2008 года, в котором он настоятельно призывал его «обратить вспять ущерб, нанесенный фундаментальным научным исследованиям в законопроекте об ассигнованиях на 2008 финансовый год», запросив дополнительное экстренное финансирование для Управления науки Министерства энергетики , Национального научного фонда и Национального института стандартов и технологий . [4]

Он умер после сердечного приступа [5] в больнице Стэнфордского университета 30 сентября 2014 года в возрасте 87 лет. [6] Его сын, Джед Перл , является писателем и художественным критиком The New Republic . [5]

Открытие тау-частицы

Тау - лептон (τ, также называемый тау-частицей, тауоном или просто тау) — элементарная частица, похожая на электрон, с отрицательным электрическим зарядом и спином 1 ⁄ 2 , но с массой в 3477 раз большей. Вместе с электроном , мюоном и тремя нейтрино он классифицируется как лептон . [2] [7]

Тау был впервые обнаружен в серии экспериментов между 1974 и 1977 годами Перлом и его коллегами из группы SLAC - LBL . [8] Их оборудование состояло из тогда еще нового SLAC
е+
–
е−
Сталкивающееся кольцо, называемое SPEAR , и магнитный детектор LBL . Они могли обнаруживать и различать лептоны, адроны и фотоны . SPEAR смог столкнуть электроны и позитроны при более высоких энергиях, чем это было возможно ранее, первоначально при 4,8 ГэВ и в конечном итоге при 8 ГэВ, энергиях, достаточно высоких, чтобы привести к образованию пары тау/антитау. [3] Тау имеет продолжительность жизни всего2,9 × 10−13  с , и поэтому эти частицы распадались в течение нескольких миллиметров после столкновения. [9] Таким образом, Перл и его коллеги не обнаружили тау напрямую, а вместо этого обнаружили аномальные события, когда они обнаружили либо электрон и мюон, либо позитрон и антимюон: [10]

Мы обнаружили 64 события вида


е+
+
е−
→
е±
+
μ∓
+ по крайней мере две необнаруженные частицы

для которого у нас нет общепринятого объяснения.

Необходимость по крайней мере двух необнаруженных частиц была показана невозможностью сохранения энергии и импульса только с одной. Однако никаких других мюонов, электронов, фотонов или адронов обнаружено не было. Было высказано предположение, что это событие было рождением и последующим распадом новой пары частиц:


е+
+
е−
→
τ+
+
τ−
 →
е±
+
μ∓
+ 4
ν

Это было трудно проверить, потому что энергия для производства
τ+

τ−
пара подобна порогу для рождения D-мезона . Работа, проделанная в DESY -Гамбург и с помощью прямого электронного счетчика (DELCO) в SPEAR , впоследствии подтвердила открытие [2] и установила массу и спин тау.

Символ τ произошел от греческого τρίτον ( тритон , что означает «третий» на английском языке), поскольку это был третий открытый заряженный лептон. [11]

Нобелевская премия и дальнейшая карьера

Перл получил Нобелевскую премию в 1995 году совместно с Фредериком Райнесом . Премия была присуждена «за новаторский экспериментальный вклад в физику лептонов». Перл получил половину «за открытие тау-лептона», а Райнес получил свою долю «за обнаружение нейтрино » . [12] В 1996 году он опубликовал «Размышления об экспериментальной науке », которые состоят из «комментариев, научных перепечаток, размышлений и мемуаров…». [13]

Он присоединился к Ливерпульскому университету в качестве приглашенного профессора. [14] Он входил в совет консультантов организации «Ученые и инженеры Америки» , занимающейся продвижением надежной науки в американском правительстве. В 1996 году он получил премию «Золотая пластина» Американской академии достижений . [15] В 2009 году Перл получил почетную докторскую степень от Белградского университета . [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd "Мартин Л. Перл - Биографический". Nobel Media AB. 1995. Получено 28.12.2013 .
  2. ^ abcd Фельдман, Гэри; Ярош, Джон; Шиндлер, Рэйф Х. (12 октября 2017 г.). «Мартин Л. Перл (1927–2014): Биографические мемуары». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 67 (1): 1–18. Bibcode :2017ARNPS..67....1F. doi : 10.1146/annurev-nucl-061317-093426 .
  3. ^ ab Martin L. Perl (1995). "Размышления об открытии тау-лептона" . Получено 28.12.2013 .
  4. ^ «Письмо американских лауреатов Нобелевской премии по физике» (PDF) .
  5. ^ ab Overbye, Dennis (3 октября 2014 г.). «Мартин Перл, 87 лет, умер; лауреат Нобелевской премии открыл субатомную частицу». The New York Times .
  6. ^ "Мартин Л. Перл из Стэнфорда, лауреат Нобелевской премии 1995 года за открытие тау-лептона, умер в возрасте 87 лет". Октябрь 2014 г.
  7. ^ Вулфсон, ММ (2010). Материалы, материя и частицы: краткая история. World Scientific. ISBN 978-1-84816-461-1.
  8. ^ Перл, М.Л.; Абрамс, Г.; Боярский, А.; Брейденбах, М .; Бриггс, Д.; Булос, Ф.; Чиновски, В.; Дейкин, Дж.; и др. (1975). «Доказательства аномального производства лептонов в
    е+

    е−
    Аннигиляция». Physical Review Letters . 35 (22): 1489. Bibcode : 1975PhRvL..35.1489P. doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489.
  9. ^ "Нобелевская премия по физике 1995 года - Пресс-релиз". Nobel Media AB. 1995. Получено 01.01.2014 .
  10. ^ Halyo, Valerie (декабрь 2014 г.). «Мартин Л. Перл (1927–2014)». Nature . 516 (7531): 330. Bibcode :2014Natur.516..330H. doi : 10.1038/516330a . ISSN  1476-4687. PMID  25519123. S2CID  4405993.
  11. ^ ML Perl (1977). "Доказательства и свойства нового заряженного тяжелого лептона" (PDF) . В T. Thanh Van (ред.). Труды XII Rencontre de Moriond . SLAC-PUB-1923.
  12. ^ "Нобелевская премия по физике, 1995". 1995 . Получено 28.12.2013 .
  13. ^ Perl, Martin L. (1996). Размышления об экспериментальной науке. World Scientific Series in 20th Century Physics – Vol. 14. World Scientific. p. ix. ISBN 9810225741.
  14. ^ "Профессор Мартин Перл присоединяется к Ливерпульскому университету". BBC. 3 декабря 2011 г. Получено 3 декабря 2011 г.
  15. ^ "Лауреаты Золотой пластины Американской академии достижений". www.achievement.org . Американская академия достижений .
  16. ^ "Промовисани почасни доктора Белградского университета - РАДИО-ТЕЛЕВИЗИЯ ВОЙВОДИНЕ" . Rtv.rs. 20 октября 2009 г. Проверено 17 февраля 2011 г.

Внешние ссылки

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с Мартином Льюисом Перлом .