Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann (15 de septiembre de 1929 - 24 de mayo de 2019) fue un físico estadounidense que recibió el Premio Nobel de Física de 1969 por su trabajo sobre la teoría de las partículas elementales. Fue profesor emérito de física teórica Robert Andrews Millikan en el Instituto de Tecnología de California, miembro distinguido y uno de los cofundadores del Instituto Santa Fe, profesor de física en la Universidad de Nuevo México y profesor presidencial de Física y Medicina en la Universidad del Sur de California.

Gell-Mann pasó varios períodos en el CERN, una instalación de investigación nuclear en Suiza, entre otros como becaria de la John Simon Guggenheim Memorial Foundation en 1972.

Vida temprana 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. Sus padres fueron Pauline (née Reichstein) y Arthur Isidore Gell-Mann, quienes enseñaron inglés como segundo idioma.

Impulsado por una intensa curiosidad infantil y el amor por la naturaleza y las matemáticas, se graduó como el mejor estudiante de Columbia Grammar & Preparatory School a los 14 años y posteriormente ingresó a Yale College como miembro de Jonathan Edwards College. En Yale, participó en la competencia matemática William Lowell Putnam y formó parte del equipo que representaba a la Universidad de Yale (junto con Murray Gerstenhaber y Henry O. Pollak) que ganó el segundo premio en 1947.

Gell-Mann se graduó de Yale con una licenciatura en física en 1948 y tenía la intención de realizar estudios de posgrado en física. Trató de permanecer en la Ivy League para su educación de posgrado y se postuló para la Universidad de Princeton y la Universidad de Harvard. Fue rechazado por Princeton y aceptado por Harvard, pero esta última institución no pudo ofrecerle la ayuda 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, lo que le proporcionaría a Gell-Mann la asistencia financiera que necesitaba. Sin darse cuenta del estatus eminente del MIT en la investigación de la física, Gell-Mann era "miserable" con el hecho de que no podría asistir a Princeton o Harvard y consideró el suicidio. Dijo que se dio cuenta de que podía intentar ingresar primero al MIT y suicidarse después si lo encontraba realmente terrible. Sin embargo, no pudo elegir primero el suicidio y luego asistir al MIT; los dos 'no viajaron', como dijo Gell-Mann.

Gell-Mann recibió su Ph.D. en física del MIT en 1951 después de completar una tesis doctoral, titulada 'Fuerza de acoplamiento y reacciones nucleares', bajo la supervisión de Victor Weisskopf.

Carrera

Gell-Mann fue becario postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados en 1951 y profesor visitante de investigación en la Universidad de Illinois en Urbana–Champaign de 1952 a 1953. Fue profesor asociado visitante en la Universidad de Columbia y profesor 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.

Física nuclear

En 1958, Gell-Mann en colaboración con Richard Feynman, en paralelo con el equipo independiente de E. C. George Sudarshan y Robert Marshak, descubrió las estructuras quirales de la interacción débil de la física y desarrolló la teoría V-A (teoría del vector menos el vector axial). 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.

El trabajo de Gell-Mann en los años 50 involucrados recientemente descubrió partículas de rayos cósmicos que llegaron a ser llamadas kaons e hiperons. Clasificar estas partículas le llevó a proponer que un número cuántico llamado extraño sería conservado por las interacciones fuertes y electromagnéticas, pero no por las interacciones débiles. (Kazuhiko Nishijima llegó a esta idea de forma independiente, llamando la cantidad ${displaystyle eta }$- cobra después del eta meson.) Otra de las ideas de Gell-Mann es la fórmula Gell-Mann-Okubo, que fue, inicialmente, una fórmula basada en resultados empíricos, pero fue explicada posteriormente por su modelo de quark. Gell-Mann y Abraham Pais estuvieron involucrados en explicar el aspecto desconcertante de la mezcla de kaon neutral.

El afortunado encuentro de Murray Gell-Mann con el matemático Richard Earl Block en Caltech, en el otoño de 1960, 'iluminado' él para introducir un nuevo esquema de clasificación, en 1961, para hadrones. Un esquema similar había sido propuesto de forma independiente por Yuval Ne'eman, y ahora se explica mediante el modelo de quarks. 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 sendero óctuple del budismo).

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

En 1964, Gell-Mann e, independientemente, George Zweig postularon la existencia de los quarks, partículas de las que se componen los hadrones de este esquema. El nombre 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", 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. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1969 por sus contribuciones y descubrimientos sobre la clasificación de las partículas elementales y sus interacciones.

En la década de 1960, introdujo el álgebra actual como un método de explotación sistemática de simetrías para extraer predicciones de modelos de quarks, en ausencia de una teoría dinámica fiable. Este método condujo a reglas de suma independientes del modelo confirmadas por experimentos y proporcionó puntos de partida que sustentan el desarrollo del Modelo Estándar (SM), la teoría ampliamente aceptada de partículas elementales.

En 1972, él y Harald Fritzsch introdujeron el número cuántico conservado "carga de color" y, más tarde, junto con Heinrich Leutwyler, acuñaron el término cromodinámica cuántica (QCD) como la teoría de calibre de la interacción fuerte. El modelo de quarks es parte de QCD y ha sido lo suficientemente robusto como para adaptarse de manera natural al descubrimiento de nuevos 'sabores'. de quarks, que reemplazó el esquema óctuple.

Gell-Mann fue responsable, junto con Pierre Ramond y Richard Slansky, e independientemente de Peter Minkowski, Rabindra Mohapatra, Goran Senjanović, Sheldon Glashow y Tsutomu Yanagida, de la teoría del vaivén de las masas de neutrinos, que produce masas a gran escala en cualquier teoría con un neutrino diestro. También se sabe que desempeñó 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 que era un tema de nicho de interés.

Ciencia de la complejidad y escritura popular

En el momento de su muerte, Gell-Mann era 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, Nueva México, y el Profesor Presidencial de Física y Medicina de la Universidad del Sur de California. Fue miembro del consejo editorial de la Encyclopædia Britannica. En 1984, Gell-Mann fue uno de varios cofundadores del Instituto Santa Fe, un instituto de investigación teórica sin fines de lucro en Santa Fe, Nuevo México, que tenía la intención de estudiar varios aspectos de un sistema complejo y difundir la noción de un estudio interdisciplinario separado de teoría de la complejidad.

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). 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 dando vueltas en la noche".

El autor George Johnson ha escrito una biografía de Gell-Mann, Strange Beauty: Murray Gell-Mann, and the Revolution in 20th-Century Physics (1999), que fue finalista de la Royal Society Premio Libro. El mismo Gell-Mann criticó Strange Beauty por algunas inexactitudes, y un entrevistador informó que hizo una mueca al mencionarlo. En una reseña de la revista Caltech Engineering & Science, el colega de Gell-Mann, el físico David Goodstein, escribió: "No envidio a Murray la extraña experiencia de leer una biografía tan penetrante y perspicaz de sí mismo... George Johnson ha escrito una excelente biografía de este importante y complejo hombre. El físico y premio Nobel Philip Anderson calificó el libro como "una obra maestra de explicación científica para el profano" y un "debe leer" en una reseña del Times Higher Education Supplement y en su capítulo sobre Gell-Mann de un libro de 2011. Sheldon Glashow, otro premio Nobel, le dio a Strange Beauty una crítica generalmente positiva, aunque señaló algunas inexactitudes, y el físico e historiador de la ciencia Silvan S. Schweber calificó el libro como "una biografía elegante de uno de los más destacados". teóricos del siglo XX" aunque señaló que Johnson no profundizó en el trabajo de Gell-Mann con organizaciones militar-industriales como el Instituto de Análisis de Defensa. Johnson ha escrito que Gell-Mann era un perfeccionista y que, en consecuencia, The Quark and the Jaguar se presentó tarde e incompleto. En un artículo en Edge.org, Johnson describió la historia de fondo de su relación con Gell-Mann y señaló que aparece una hoja de erratas en la página web de la biografía. El ex asociado de Caltech de Gell-Mann, Stephen Wolfram, calificó el libro de Johnson como "una muy buena biografía de Murray, que Murray odiaba". Wolfram también escribió que Gell-Mann pensó que la escritura de El quark y el jaguar era responsable de un ataque al corazón que él (Gell-Mann) había tenido.

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

Fundamentos cuánticos

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

Vida privada

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.

Los intereses de Gell-Mann fuera de la física incluían la arqueología, la numismática, la observación de aves y la lingüística. Junto con S. A. Starostin, estableció el proyecto Evolución de los Lenguajes Humanos en el Instituto Santa Fe. Como humanista y agnóstico, Gell-Mann fue un Humanista Laureado en la Academia Internacional de Humanismo. 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". #34;

Gell-Mann murió el 24 de mayo de 2019 en su casa de Santa Fe, Nuevo México.

Premios y distinciones

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

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