Џек Стајнбергер

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Џек Стајнбергер
Jack-Steinberger-2008.JPG
Џек Стајнбергер
РоденХанс Јакоб Штајнбергер
25 мај 1921 (1921-05-25) (97 г.)
Бад Кисинген
НационалностГерманија-САД-Швајцарија
ПолињаФизика
УстановиКалифорниски универзитет
Колумбиски универзитет
CERN
МенториЕдвард Телер
Енрико Ферми
Значајни студентиЕрик Шварц
Познат поОткривање на мионското неутрино
Поважни наградиНобелова награда за физика (1988)
Национален медела за наука (1988)
Матеучиев медал (1990)
СопружникСинтија Алф

Џек Стајнбергер (англиски: Jack Steinberger), родено име: Ханс Јакоб Штајнбергер (германски: Hans Jakob Steinberger; р. 25 мај 1921) — физичар, кој живее во близина на Женева, Швајцарија. Тој бил сооткривач на мионското неутрино, заедно со Леон Ледерман и Мелвин Шварц, за што ја добиле Нобеловата награда за физика.

Живот[уреди | уреди извор]

Стајнбергер е роден во Бад Кисинген во Баварија, Германија, во 1921 година. Развојот и ширењето на нацистичката партија во Германија, со нејзиниот антисемитизам, ги навело неговите родители, Берта и Лудвиг Штајбергер, кој бил пејач и религиозен учител,[1] да го испратат својот син надвор од Германија.

Стајнбергер се преселил во САД на возраст од 13 години, патувајќи преку атлантикоѕ со неговиот брат Херберт. Барнет Фарол Barnett се грижел за него како за посвоено дете, врската била воспостаавена преку еврејските добротворни здруженија во САД. За време на овој период, Стајнбергер се образувал во месното училиште во, Винетка, Илиноис.

Стајнбергер изучувал хемиско инженерство при Технолошкиот институт „Армур“ (денес Илиноишки институт за технологија) но го напуштил откако му завршила стипендијата за да помогне околу семејните приходи. Се стекнал со диплома за хемија од Чикашкиот универзитет, во 1942 година. Кусо потоа, тој се пријавил во Signal Corps при МИТ. Со помошта на т.н. закон G.I. Bill, тој се вратил на додипломските студии при Чикашкиот универзитет во 1946 година, каде предавачи му биле Едвард Телер и Енрико Ферми. Неговата докторска теза го опфатила енергетскиот спектар на електроните оддадени од распадот на мионските честички, неговите резултати покажале дека станува збор за трителен распад, пришто учествувале две неутрални честички во распадот (подоцна препознаени како електронски (
ν
e
) и мионски (
ν
μ
) неутрина) наместо само една честичка.

Како атеист и хуманист, Стајнбергер е добитник на Наградата за хуманост од Меѓународната академија за хуманизам.[2][3]

Тој е татко на Нед Стајнбергер, основач на славната компанија за безглави гитари и басови.

Рана кариера[уреди | уреди извор]

По стекнувањето на докторатот, Стајнбергер поминал една година на Институтот за напредни студии при Принстон. Во 1949 година објавил пресметки за животниот век на неутралниот пион,[4] што го предводело изучувањето на аномалиите во квантата теорија за полето.

По Принстон, Стајнбергер започнал да работи во Раијационата лабораторија при Калифорнискиот универзитет, каде извршил експеримент кој го покажал производството на неутрални пиони и нивниот распад на фотонски парови. Овој експеримент го користел 330 MeV синхотрон и нобооткриените сцинтилациони бројачи.[5] Покрај ова и другите достигнувања, од него било побарано да ја напушти лабораторијата бидејќи одбил да ја потпише т.н. Некомунистичка заклетва.

Стајнбејгер прифатил професорско место на Колумбискиот универзитет во 1950 година. Ново направениот мезонски зрак од Невисовите лаборатории бил алатка за неколку важни експерименти. Мерењата на производството на пиони на различни нуклеарни мети покажале дека пионите имаат чудна парност.[6] Директното мерење за производството на пионите кај течната водородна мета, тогаш ретка алатка, ги обезбедила податоците потребни за да покажат дека пионите имале спин еднаков на нула. Истата мета била искористена за да се набљудува релативно реткиот распад на неуттралните пиони во фотони, електрон и позитрон. Сличен експеримент ја измерил разликата на масата меѓу наелектризираните и неутралните пиони засновани на аголната поврзаност меѓу неутралните пиони добиени кога негативниот пион е заробен од протонот во јадрото на водородниот атом.[7] Други важни експерименти кој ја истражувале аголната поврзаност меѓу електронско-позитронските парови кај неутралните пионски распади, и го открил реткиот распад на наелектризираниот пион на електрон и неутрино, каде било потребно да се користи течно-водородна меуреста комора.[8]

Истражување на чудните честички[уреди | уреди извор]

Ёа периодот од 195 до 1955 година, Стајнбергер приодонел за развојот на меурестата комора со изградбата на 15 см направа која се употребувала со космотронот при Брукхејвенската национална лабораторија. Експериментот користел пионски зрак за да произведе пар од хадрони со чудни кваркови за да се разјасни загадочното создавање и распаѓање на овие честички.[9] Нешто подоцна, во 1956 година, 30 см комора опремена со три камери била употребена во откривањето на неутралните сигма хемирони и за мерењето на неговата маса.[10] Ова набљудување било важно за потврдувањето на постоењето на SU(3) вкусова симетрија која хипотезира за постоењето на чудниот кварк.

Важно својство на слабото заемодејство е нарушувањето на парната симетрија. Оваа карактеристика била воспоставена преку мерењето на спинот и парностите на многуте хипериони. Стајнбергер и неговите соработници придонеле за неколку вакви мерења користејќи ја големата (75 см) течно-водородна меуреста комора и притоа одвоиле хадронски зраци во Брукхејвен. Еден од примерите за ова мерење на инваријантната масена распределба на електронско-позитронските парови добиени при распадот на сигма-нула хиперионите на ламбда-нула хиперионите.[11]

Неутрината и слабата неутрална струја[уреди | уреди извор]

Во 1960-ите, содржината на проучувањето на слабото заемодејство се променила од чудните честички кон неутрината. Леон Ледерман, Стајнбергер и Шварц изградиле големи искричени комори при Невисовите лаборатории и ги изложиле во 1961 година на неутрина добиени во заедништво со мионите при распадот на наелектризирани пиони и каони. Тие го употребиле Променливиот градиентски синхотрон при Брукхејвенската лабораторија, при што се добиени бројни настани при кој се добиени миони, но не и електрони.[12] овој резултат, за кој тие ја добиле Нобеловата награда во 1988 година, го докажал постоењето на видот на неутрино кое било поврзано со мионот, кое било различно од неутриното добиено при бета расадот.

Проучување на нарушувањето на CP симетријата[уреди | уреди извор]

CP нарушувањето (C-симетријата и парноста) била воспоставена во неутралниот каонски систем во 1964 година. Стајнбергер препознал дека феноменолошкиот параметар епсилон (ε) кој го пределува степенот на CP нарушувањето може да се измери во интерферентните појави. Во соработка со Карло Рубија, тој извршил експеримент додека бил на отсуство при CERN во 1965 година што аилно го претставил очекуваниот интерферентен ефект, и притоа прецизно ја измерил разликата во масата на краткоживотните и долгоживотните неутрални каонски маси.[13][14]

Кога се вратил во САД, Стајнбергер извршил експеримент при Брукхејвенската лабораторија за да го набљудува CP нарушувањето во полулептонските распади на неутралните каони. Асиметријата на полнежот се поврзува директно со параметарот епсилон, кој бил измерен прецизно.[15] Овој експеримент исто така ја дозволил дедукцијата на фазата на епсилон, и ја потврдил CPT како добра симетрија во природата.

CERN[уреди | уреди извор]

Во 1968 година, Стајнбергер го напуштил Колумбискиот универзитет и ја прифатил позицијата како директор на одделот при CERN. Тој создал експеримент користејќи повеќежичена пропорционална комора (MWPC), неодамна создадена од Жорж Шарпак. Оваа комора, го изменила микроелектронските засилувачи, многу поголеми примероци на настани да бидат забележани. Неколку резултати за неутралните каони биле добиени и објавени во почетокот на 1970-ите, вклучувајќи го и набљудувањето на реткиот распад на неутралниот каон во мионски пар, временската зависност од асиметријата на полулептонските распади, и попрецизните мерења на масената разлика на каонската маса. Се создала нова техника во ерата на експериментирањето.

Овие нови техники се покажале значајни за првото прикажување на CP-нарушувањето. NA31 експериментот при CERN бил изграден на почетокот на 1980-ите користејќи го CERN-овиот Суперпротонскиот 400 GeV синхотрон. Покрај датотеките на MWPC и хадронскиот калориметар, тој користел течен аргонски електромагнетен калориметар со исклучителна просторна и енергетска разделна моќ. NA31 покажал дека директното CP нарушување е реално.[16]

Нобелова награда[уреди | уреди извор]

Џек Стајнбергер бил награден со Нобеловата награда за физика во 1988 година, „за неутринско зрачниот метод и прикажувањето на двојната структура на лептоните преку откривањето на мионското неутрино“.[17] Тој наградата ја поделил со Леон Ледерман и Мелвин Шварц. Во тој период, сите три експерименти биле извршени на Колумбискиот универзитет.

Текспериментот користел пионски зраци создадени со Променливиот градиентски синхотрон при Брукхејвенската национална лабораторија. Пионите се распаднале на миони кои биле забележани пред челичниот ѕид, неутрината биле забележани во искричните комори кои биле поставени зад ѕидот. Случајноста на мионите и неутрината покажала дека вториот вид на неутрина биле создадени заедно со мионите. Последователните експерименти покажале дека ова неутрино е поразлично од првиот вид на неутрино (електронскиот тип). Стајнбергер, Ледерман и Шварц ја објавиле својата работа во Physical Review Letters во 1962 година.[12]

Тој својот Нобелов медал го дал на средното училиште Њу Триер во Винетка, Илиноис (САД), кадешто тој сега е дипломец.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1988/steinberger-autobio.html
  2. The International Academy of Humanism at the website of the Council for Secular Humanism. Retrieved 18 October 2007. Some of this information is also at the International Humanist and Ethical Union website
  3. Istva ́n Hargittai, Magdolna Hargittai (2006). Candid Science VI: More Conversations with Famous Scientists. Imperial College Press. стр. 749. ISBN 9781860948855. „Jack Steinberger: "I'm now a bit anti-Jewish since my last visit to the synagogue, but my atheism does not necessarily reject religion."“ 
  4. J. Steinberger. On the use of subtraction fields and the lifetimes of some types of meson decay. „Physical Review“ том  76 (8): 1180. doi:10.1103/PhysRev.76.1180. Bibcode1949PhRv...76.1180S. http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PHRVA,76,1180. 
  5. J. Steinberger, W. K. H. Panofsky and J. Steller. Evidence for the production of neutral mesons by photons. „Physical Review“ том  78 (6): 802. doi:10.1103/PhysRev.78.802. Bibcode1950PhRv...78..802S. http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PHRVA,78,802. 
  6. C. Chedester, P. Isaacs, A. Sachs and J. Steinberger. Total cross-sections of π-mesons on protons and several other nuclei. „Physical Review“ том  82 (6): 958. doi:10.1103/PhysRev.82.958. Bibcode1951PhRv...82..958C. http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PHRVA,82,95. 
  7. W. Chinkowsky and J. Steinberger. The mass difference of neutral and negative π mesons. „Physical Review“ том  93 (3): 586. doi:10.1103/PhysRev.93.586. Bibcode1954PhRv...93..586C. 
  8. G. Impeduglia, R. Plano, A. Prodell, N. Samios, M. Schwartz and J. Steinberger. β decay of the pion. „Physical Review Letters“ том  1 (7): 249. doi:10.1103/PhysRevLett.1.249. Bibcode1958PhRvL...1..249I. 
  9. R. Budde, M. Chretien, J. Leitner, N.P. Samios, M. Schwartz and J. Steinberger. Properties of heavy unstable particles produced by 1.3 BeV π mesons. „Physical Review“ том  103 (6): 1827. doi:10.1103/PhysRev.103.1827. Bibcode1956PhRv..103.1827B. 
  10. R. Plano, N. Samios, M. Schwartz and J. Steinberger. Demonstration of the existence of the Σ0 hyperon and a measurement of its mass. „Il Nuovo Cimento“ том  5: 216. doi:10.1007/BF02812828. 
  11. C. Alff-Steinberger et al.. „Siena 1963 Conference Report“: 205 
  12. 12,0 12,1 G. Danby, J.-M. Gaillard, K. Goulianos, L. M. Lederman, N. B. Mistry, M. Schwartz, J. Steinberger. Observation of high-energy neutrino reactions and the existence of two kinds of neutrinos. „Physical Review Letters“ том  9: 36. doi:10.1103/PhysRevLett.9.36. Bibcode1962PhRvL...9...36D. http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?j=PRLTA,9,36. 
  13. C. Alff-Steinberger et al.. KS and KL interference in the π+π decay mode, CP invariance and the KS−KL mass difference. „Physics Letters“ том  20 (2): 207. doi:10.1016/0031-9163(66)90937-1. Bibcode1966PhL....20..207A. 
  14. C. Alff-Steinberger et al.. Further results from the interference of KS and KL in the π+π decay modes. „Physics Letters“ том  21 (5): 595. doi:10.1016/0031-9163(66)91312-6. Bibcode1966PhL....21..595A. 
  15. S. Bennett, D. Nygren, H. Saal, J. Steinberger and J. Sutherland. Measurement of the charge asymmetry in the decay
    K0
    L

    π±
    +Грешка: нема зададено симбол+ν
    . „Physical Review Letters“ том  19 (17): 993. doi:10.1103/PhysRevLett.19.993. Bibcode1967PhRvL..19..993B.
     
  16. H. Burkhardt et al.. First evidence for direct CP violation. „Physics Letters B“ том  206: 169. doi:10.1016/0370-2693(88)91282-8. Bibcode1988PhLB..206..169B. 
  17. Anthony, Katarina (11 јули 2011 г). In conversation with Nobel laureate Jack Steinberger. „CERN Bulletin“ (28-29). https://cds.cern.ch/record/1364617. 

Објавени дела[уреди | уреди извор]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Wikiquote-logo.svg
Викицитат има збирка цитати поврзани со: