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华裔科学家张首晟去世,他发现的天使粒子到底是啥?

科普小知识2022-01-30 13:17:40
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据外国媒体报道,美籍华人科学家、斯坦福大学物理学、电子工程和应用物理学终身教授张首晟被披露于12月1日去世。

根据他家人和物理系的电子邮件,他一直在与抑郁症作斗争。周一,斯坦福大学聘请了一名公共关系专家来处理此事。当地警方认为这是自杀,案件已经结案。

华裔科学家张首晟去世,他发现的天使粒子到底是啥?

2017年7月20日,张首晟和他的研究团队举行新闻发布会,宣布他们在美国杂志《科学》上发表了一项重大发现。这一重要发现是,经过整个物理学圈80年的探索,他们终于发现了手征的梅昂纳费米子的存在,这是张首晟院士新发现的粒子,名为“天使粒子”。

两位物理学家的名字瞬间出现:“费米”和“马略纳”。其中,费米为每个人所熟悉。他是实现人造核反应堆(原子弹)的首席科学家,也是李政道先生在芝加哥大学学习时的博士论文顾问。然后,问题来了-

谁是马略纳?

如果你去一个海滨城市,在一个浪漫而暧昧的夜晚,在柔和的海风下,一些游船餐厅可能会播放这样的音乐,这就是洛德·斯蒂沃特的“帆船运动”:

我在航行,我在航行......穿越海洋。

我在暴风雨中航行,......

我要死了......

事实上,这首歌非常适合描述马略拉那。

故事开始于20世纪20年代中期的意大利,伽利略的后裔费米开始管理他的新罗马帝国。当时,费米在罗马大学建立了一个物理研究所。这个小组聚集了当时意大利最优秀的年轻物理学家。21岁的帅哥马略纳也在这个研究小组中。

华裔科学家张首晟去世,他发现的天使粒子到底是啥?

Majorana

当时,他们都只有20多岁,有着远大的梦想,说话也很随意。

马略纳说:“每500年就有一个像阿基米德或牛顿那样的科学家,每100年就有一两个人像爱因斯坦和玻尔那样。”

费米说,“那费米是几百年后出生的吗?”

马略纳说:“我们正在谈论爱因斯坦和玻尔……”

马略纳是一位天才的物理学家。他的分析和计算能力对整个研究团队有很大帮助。

只要有他在的地方,没有人能使用计算尺或钢笔。马略纳能够计算出243的平方根乘以578的立方根等于多少...费米和他有一个计算能力的主键。费米用了纸笔尺,马略纳只用了他的大脑,然后比赛的结果是平局&h...众所周知,费米的计算能力也非常强大:当美国引爆原子弹时,他站在很远的地方,手里拿着一张纸,把它撕成碎片。当原子弹的冲击波到来时,他把纸扔掉,根据纸被卷走的高度、速度和距离计算出原子弹释放的能量值。当冲击波离开时,计算费米,计算结果与精密仪器测试的结果相当。

......

马略纳对他的研究工作要求很高。他很少发表研究结果,除非他觉得研究结论已经无可挑剔。

1929年,费米研究小组成员佛朗哥·拉塞蒂在加州理工学院接受采访时测量了氮原子核的自旋数。结果是“一”,这让当时的物理学家感到困惑。马略纳立即意识到,原子核应该由带正电的质子和一个质量与质子相似、自旋为一半的不带电荷的粒子组成。他称这种粒子为“中性质子”,这是后来发现的中子。特别是氮核,它的组成应该是7个质子加上7个“中性质子”。与此同时,他还意识到,为了防止原子核由于内部质子的“同性排斥”而分裂,原子核内部必须有更强的相互作用力,他称之为“交换力”——这就是后来人们所说的强相互作用力。然而,不幸的是,马略纳非常低调,甚至是消极的。他没有公布这些结果。

几个月后,一位名叫伊凡内科的俄罗斯物理学家也认识到了中子的存在,并发表了相关文章。费米抱怨说他错过了这个机会,马略纳只是一笑置之——也许从这里可以看出,马略纳是一个相对冷漠的年轻人,可能仍然有点沮丧,这可以解释他天生的自杀倾向。

马略纳之死

1932年,马略纳辞去了他在罗马大学物理研究所的职位,开始了为期四年的“闭门”生活,几乎没有任何空间了。

1938年3月25日,他给他的家人和他工作的那不勒斯大学物理研究所所长安东尼奥·卡雷利留下了一封信。之后,他登上了一艘开往西西里首都巴勒莫的邮船。普通人和警察都把这两封信理解为死亡信,因为从那以后,马略纳就从这个世界上消失了。

自杀?

他杀了人?

溺水。

有两件事令人费解——他在去巴勒莫之前拿到了半年的工资,拿走了所有重要的科研笔记,这不像是一个人准备自杀,而是更像是去龙泉寺隐居。他安全抵达巴勒莫后,给凯瑞发了一封电报和一封信。电报只说,“别紧张,信会晚些到达。”他在信中明确表示,他已经放弃了自杀的想法。

根据售票记录,他确实买了一张回那不勒斯的机票,一名乘客(三人在一个船舱里)作证说,当他在那不勒斯下船时,马略纳仍在船舱里睡觉。

但是在马略纳从无到有发生了什么真的很难解释。没有人确切知道他是否在那不勒斯下了船。这种不确定的结局给后代留下了想象的空间。

因此,几十年来,人们一直声称在世界的不同角落见过马略纳。一种说法是,在20世纪60年代早期,马略纳经常在智利的一家酒吧吃饭,并在餐巾纸上算出数学问题——这是从意大利传到南美的吗?有些人还说马略纳成为了一名僧侣。

即使是今天,意大利人也没有忘记他。他已经多次成为科幻或电影的主角,甚至他的科幻漫画。在漫画中,马略纳的结局是最精彩的——它被外星人拿走了!

简而言之,许多年后,马略纳跳上一艘帆船去航海...马略纳消失在海平面以下。这对应于这篇文章开头的歌词,我在航行,我在死亡。

为什么它被称为“天使粒子”?

那么,为什么他们在张首晟发现的手性蛋黄酱费米子取了一个叫做“天使粒子”的名字?

这可能有几个原因。蝌蚪君会给你一个分析和解释:

首先,这是因为玛雅纳费米子非常特别。普通粒子既是正粒子又是反粒子,例如,电子和正电子是不同的。然而,玛雅纳费米子的特征是正粒子是反粒子。因此,天使和恶魔被整合到同一个粒子中,因此被称为天使粒子。然而,从这个角度来看,这个粒子的名字也可以改为“魔鬼粒子”,意思相同——所以还有其他原因。

其次,因为希格斯粒子被称为上帝粒子,所以为了与上帝相对应,一个天使粒子被创造出来了。

最后,马略纳可能是一个翅膀折叠的天使。