bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Ο εξαφανιζόμενος φυσικός και το άπιαστο σωματίδιο του

Τα μέλη του ινστιτούτου φυσικής στη Via Panisperna είχαν τη συνήθεια να δίνουν στους εαυτούς τους αστεία παρατσούκλια:ο Ενρίκο Φέρμι ήταν «Ο Πάπας», ο Όρσο Κορμπίνο ήταν «Ο Παντοδύναμος Θεός» και ο Φράνκο Ρασέτι «Ο Καρδινάλιος Βικάριος». Ήταν το 1930 και η ιταλική πρωτεύουσα καυχιόταν για μια θαυματουργή συλλογή επιστημόνων καθ' οδόν προς την επανάσταση στην ατομική και πυρηνική φυσική. Όχι από τότε που ο Γαλιλαίος είχε δείξει η Ιταλία τέτοια επιστημονική εξέχουσα θέση. Η ομάδα των μαβερίκων έγινε γνωστή ως «Via Panisperna Boys» και επικεφαλής της ήταν ο φημισμένος πλέον Enrico Fermi, τότε στα 20 του και ήδη τακτικός καθηγητής. Αλλά πολλά από τα άλλα ονόματά του θα ακούγονται επίσης γνωστά στους σημερινούς φοιτητές φυσικής:Wick, Racaha, Segrè, Pontecorvo…

Όπως συμβαίνει συνήθως με τέτοιες θαυμάσιες ομάδες, γεννήθηκε από τη γαλήνη, την τυχαία συρροή ταλαντούχων ανθρώπων και οραματιστών πολιτικών. Ο τελευταίος είχε τη μορφή ενός μαφιόζου προστάτη, του γερουσιαστή Corbino, ο οποίος ήταν αρκετά ισχυρός για να κρατήσει μακριά τους γραφειοκράτες της επιστήμης και τις ιδιορρυθμίες του Μουσολίνι. Έτσι, προστατευμένα από τον πραγματικό κόσμο, τα αγόρια έκαναν επιστήμη μέσα σε αυτήν την ατμόσφαιρα φάρσες, αστεία και ανεπίσημο χαρακτήρα που υπήρχε σε κάθε επιστημονικό ίδρυμα υψηλής έντασης, μια πνευματική ατμόσφαιρα που διαδόθηκε στο «Σίγουρα αστειεύεσαι, κύριε Φάινμαν». Το Ινστιτούτο Via Panisperna ήταν το είδος του επιστημονικού νηπιαγωγείου ικανό να καλλιεργήσει πραγματικά δημιουργική σκέψη, όπου σοβαρά ζητήματα συνδυάζονταν με στοιχήματα για το ποιος θα μπορούσε να λύσει διαφορικές εξισώσεις πιο γρήγορα. Αυτά, παρεμπιπτόντως, τα κέρδιζε πάντα ο "Il Grande Inquisitore"—Ettore Majorana.

Ο Ettore Majorana ήταν ένας από τους περίεργους του γκρουπ. Ένα παιδί θαύμα, ικανό να κάνει κυβικές ρίζες στο κεφάλι του ως παιδί, έφερε στην ενηλικίωση τα συνακόλουθα προβλήματα στη σχέση με τους άλλους -και πολύ σχετικά με τις γυναίκες- εξασφαλίζοντας την απαραίτητη εσωτερική δεξαμενή απογοητεύσεων που είναι απαραίτητες για την πλευρική σκέψη. Η Majorana ανατράφηκε μέσα σε μια δυσλειτουργική οικογένεια υψηλών ιπτάμενων, την οποία κυβερνούσε μια αυταρχική και δεσποτική μητέρα, η οποία υπερέβαινε τη γενιά του. Καταγόταν από τη Σικελία, μια χώρα γνωστή για την καλλιτεχνική της ικανότητα, αλλά και για μια σχεδόν πλήρη έλλειψη επιστημονικού ταλέντου (για να μην αναφέρουμε μια ριζωμένη καχυποψία για την επιστήμη και μια προτίμηση στη δεισιδαιμονία). Αργότερα στη ζωή του, ήδη καθιερωμένος επιστήμονας, ο Majorana δεν έμοιαζε με τους συναδέλφους του, οι οποίοι αντιπροσώπευαν το κλισέ του επιστήμονα-φιλίστα. Η Majorana γνώριζε καλά τον Pirandello και τον Schopenhauer και είχε ενδιαφέροντα έξω από την επιστήμη πέρα ​​από τα συνήθη χόμπι, ιδιαίτερα στη λογοτεχνία και τη φιλοσοφία. Ήταν αυτό που στις μέρες μας θα μπορούσε να ονομαστεί άνθρωπος της Αναγέννησης.

Αφού η οικογένειά του μετακόμισε στη Ρώμη, ο Majorana εγγράφηκε σε ένα πρόγραμμα μηχανικής, όπου αποδείχθηκε ότι ήταν ο απόλυτος εφιάλτης για τους δασκάλους του, δεδομένης της ικανότητάς του να κάνει μαθηματικά στο μυαλό του και να εντοπίζει ασυνέπειες με την πρώτη ματιά. Τον φοβόντουσαν και τον σέβονταν οι συνομήλικοί του και οι καθηγητές, αλλά ήταν επίσης παρασυρμένος, ποτέ δεν σπούδαζε ή δεν έδειχνε ενδιαφέρον για αυτό που υποτίθεται ότι έκανε. Στις πρώτες μέρες του, ο Αϊνστάιν μοιραζόταν αυτή την αποστασιοποίηση, αυτή την απομάκρυνση από τον κόσμο, προτού η ηλικία και η ωριμότητα προκαλέσουν τη μαζική έκρηξη της δημιουργικότητας για την οποία έγιναν γνωστά και τα δύο. Στην περίπτωση του Majorana, η ευκαιρία του να ανθίσει σερβίρεται σε έναν ασημένιο δίσκο, σε σχήμα Via Panisperna.

Καθένα από τα αγόρια της Via Panisperna έκανε τόσο πειραματική όσο και θεωρητική εργασία, με εξαίρεση τον Majorana, ο οποίος δεν λέρωσε ποτέ τα χέρια του στο εργαστήριο. Ο Majorana ήταν πιο μαθηματικός και αρκέστηκε στο να εμφανιστεί αργά στο Ινστιτούτο, να καθόταν στην άκρη, να επισημάνει ενοχλητικά λάθη «εν όψει» και στη συνέχεια να προτείνει θεωρίες που θα έπλητταν το κυρίαρχο ρεύμα της φυσικής μόνο δεκαετίες αργότερα. Όταν ο Majorana ήταν εγκατεστημένος στην θέση του ως ένας φοβισμένος στοχαστής στα Panisperna Boys, άρχισε να ενδιαφέρεται για τη συμμετρία και το κεντρικό μαθηματικό εργαλείο της, τη θεωρία της ομάδας.

Τα σωματίδια και τα αντισωματίδια είναι πολύ παρόμοια για να μην σχετίζονται με συμμετρία. Σκεφτείτε το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο (ή το αντιηλεκτρόνιο). Όπου δεν είναι ακριβώς πανομοιότυπα (έχουν την ίδια μάζα και σπιν) είναι ακριβώς το αντίθετο (για παράδειγμα, το ηλεκτρικό τους φορτίο έχει την ίδια τιμή αλλά αντίθετο πρόσημο). Χρόνια μετά τη Majorana, ο Richard Feynman και ο Ernst Stueckelberg ήταν οι πρώτοι που κατάλαβαν ότι αυτή η παράξενη ομοιότητα μπορούσε να γίνει κατανοητή ως συμμετρία κάτω από την αντιστροφή του βέλους του χρόνου.

Ας υποθέσουμε ότι αρχίσαμε να παίζουμε την ταινία του κόσμου πίσω στο χρόνο. Σύμφωνα με την ανθρώπινη εμπειρία μας, το αποτέλεσμα θα ήταν απόλυτη ανοησία. Ακόμη και οι παιδικές ιστορίες θα ήταν παράλογες:Έχοντας ζήσει ευτυχισμένος για πάντα, μια μέρα ο Πρίγκιπας θα έδινε ένα φιλί στην Πριγκίπισσα, κάνοντάς την να πέσει αμέσως σε βαθύ κώμα, μετά από το οποίο την είχε ξεχάσει και θα πήγαινε για κυνήγι. Η Ωραία Κοιμωμένη θα ξυπνούσε τυχαία χρόνια αργότερα κοντά σε έναν άξονα, ακολουθούμενη από πιο ακατανόητα σκουπίδια… τι άθλια ιστορία για να βάζετε τα παιδιά στο κρεβάτι!

Αλλά για τα απλά (σε αντίθεση με τα πολύπλοκα) συστήματα φυσικής το παραμύθι θα παρέμενε σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητο. Αν φανταστούμε ένα Ηλιακό Σύστημα όπου όλες οι ταχύτητες είχαν αντιστραφεί, οδηγώντας σε μια ταινία «προς τα πίσω στο χρόνο», όλα λίγο πολύ θα λειτουργούσαν. Η διάρκεια του έτους για τη Γη και άλλους πλανήτες θα ήταν η ίδια. Ο ήλιος θα ανατέλλει στη Δύση και θα έδυε στην Ανατολή, αλλά η διάρκεια της ημέρας δεν θα ήταν διαφορετική. Ομοίως, ο κόσμος των υποατομικών σωματιδίων υφίσταται εξαιρετικά απλές αλλαγές κάτω από την αντιστροφή του βέλους του χρόνου. Συγκεκριμένα, τα σωματίδια μετατρέπονται σε αντισωματίδια και αντίστροφα (βλ. Όχι φάρσα).

Για να καταλάβετε πώς συμβαίνει αυτό, σκεφτείτε ένα ποζιτρόνιο που ταξιδεύει από τη Σελήνη στη Γη, ώρα αναχώρησης 1 μ.μ. Ώρα Γκρίνουιτς, με άφιξη στις 2 μ.μ. Η λήψη του σε έναν ανιχνευτή στη Γη σηματοδοτείται από την εμφάνιση περίσσειας θετικής ενέργειας και θετικού φορτίου, αλλά επειδή μπορούμε να μετρήσουμε μόνο διακυμάνσεις σε ποσότητες, αυτό θα μπορούσε εξίσου κάλλιστα να ερμηνευθεί ως η εξαφάνιση (δηλαδή η αναχώρηση) αρνητικής και αρνητικής ενέργειας φορτίο (δηλαδή ένα ηλεκτρόνιο). Ομοίως, η εξαφάνιση θετικής ενέργειας και φόρτισης στο φεγγάρι στη 1 μ.μ. θα μπορούσε να ερμηνευθεί ως η εμφάνιση (άφιξη) αρνητικής ενέργειας και αρνητικού φορτίου (ένα ηλεκτρόνιο). Βάζοντας τα δύο μαζί μπορούμε επομένως να κατανοήσουμε τη διαδικασία ενός ποζιτρονίου με θετική ενέργεια που κινείται προς τα εμπρός στο χρόνο, από τη Σελήνη στη Γη, ως ένα ηλεκτρόνιο αρνητικής ενέργειας που ταξιδεύει προς τα πίσω στο χρόνο, αφήνοντας τη Γη στις 2 μ.μ. και άφιξη στο φεγγάρι στη 1 μ.μ. Με άλλα λόγια, ένα ποζιτρόνιο μπορεί να θεωρηθεί ως ένα ηλεκτρόνιο αρνητικής ενέργειας που ταξιδεύει προς τα πίσω στο χρόνο. Δεν πρόκειται για φάρσα Φέινμαν! Είναι στην πραγματικότητα ο τρόπος με τον οποίο κάποιος εκτελεί έναν μεγάλο αριθμό επιτυχημένων υπολογισμών φυσικής σωματιδίων, όπως αυτοί που προβλέπουν την πιθανότητα δημιουργίας και εκμηδένισης της ύλης και των σωματιδίων αντιύλης.

Όταν η Majorana ήταν ενεργή στη Via Panisperna, ο ρόλος της αντιστροφής του χρόνου στη σωματιδιακή φυσική δεν ήταν γνωστός και τα αντισωματίδια, όπως τότε κατανοήθηκαν, έφεραν μαζί τους μια ολόκληρη γκάμα παραξενιών. Ο Paul Dirac τα είχε ανακαλύψει μόλις λίγα χρόνια πριν, το 1928, σε μια θεραπεία που παραμένει μια ιστορική ιδιαιτερότητα. Είχε βάλει σκοπό να ενοποιήσει την κβαντική μηχανική και την ειδική σχετικότητα και είχε ανακαλύψει την απλούστερη, παρά την πιο προφανή κατασκευή της ομαδικής θεωρίας που το έκανε. Ως συμπέρασμα περιείχε αντιύλη. Αλλά στη θεωρία του το κενό έπρεπε να οριστεί ως μια άπειρη θάλασσα σωματιδίων με αρνητική ενέργεια, και αυτή η άπειρη θάλασσα θεωρήθηκε ότι δεν ήταν παρατηρήσιμη. Η θεωρία προέβλεψε επίσης τη δημιουργία και τον αφανισμό των σωματιδίων της ύλης και της αντιύλης, αλλά αυτές οι διαδικασίες θεωρήθηκαν εσωτερικές και ανήκαν στο βασίλειο της επιστημονικής φαντασίας και όχι στην πραγματική επιστήμη. Η κοινότητα παρέμεινε διφορούμενη σχετικά με την επιτυχία της θεωρίας του Dirac.

Στη Majorana δεν άρεσαν ούτε τα αντισωματίδια. Η καριέρα του ξεκίνησε πριν ανακαλυφθούν πειραματικά, και ακόμη και πριν εξεταστούν οι άπειρες θάλασσες κενού και οι εκμηδενισμοί, οι λεπτές λεπτομέρειες των μαθηματικών των αντισωματιδίων τον δυσαρέστησαν. Οι επιστήμονες συχνά οδηγούνται από προαισθήσεις και ζητήματα γούστου:Ενώ υποθέτουμε ότι η ομορφιά της φύσης έχει μια καθολική απήχηση, συχνά είναι πρώτα μια λάμψη στο μάτι του θεατή. Επομένως, έβαλε όλο το βάρος των διόλου ευκαταφρόνητων μαθηματικών του δεξιοτήτων πίσω από μια προσπάθεια να παρακάμψει την πρόβλεψη της αντιύλης. Η ατζέντα του ήταν να επιτύχει την ίδια ενοποίηση που είχε πετύχει ο Dirac, μεταξύ της σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής, αλλά χωρίς να παράγει αντισωματίδια.

Το αποτέλεσμα θα ήταν το διάσημο πλέον νετρίνο Majorana. Η κατασκευή του ήταν πιο περίπλοκη από αυτή του Dirac, αλλά και λογικά μια πολύ πιο προφανής επέκταση των υπαρχουσών θεωριών. Εκεί που ο Dirac πήγε για την απλότητα, η Majorana πήγε στον λογικό μινιμαλισμό. Το νέο του σωματίδιο ήταν το δικό του αντισωματίδιο και επομένως δεν απαιτούσε την εφεύρεση νέων αντισωματιδίων. Μπορεί να γίνει κατανοητό συνδυάζοντας την εικόνα Feynman-Stueckelberg (που ήρθε μετά τη Majorana) με τις ιδιοσυγκρασίες της γάτας του Schrödinger. Εάν η κβαντομηχανική επιτρέπει την απόκοσμη υπέρθεση μιας ζωντανής και νεκρής γάτας, επιτρέπει επίσης την υπέρθεση των δύο βελών του χρόνου. Η γάτα και η αντι-γάτα μπορούν να διπλωθούν σε ένα ή για να αφήσει κανείς τα αιλουροειδή έξω από αυτό, μπορεί κανείς να δημιουργήσει μια τέλεια συμμετρική υπέρθεση νετρίνου και αντι-νετρίνο. Το νετρίνο Majorana ταξιδεύει τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω στο χρόνο, σε ίσες ποσότητες, και επομένως παραμένει αμετάβλητο αν παίξουμε το φιλμ του προς τα πίσω στο χρόνο.

Το νέο του σωματίδιο επέτρεψε στον Majorana να αποφύγει τις άβολες πτυχές του αντι-κόσμου του Dirac. Αν η φύση ήταν όσο το δυνατόν πιο απλή, όλα τα σωματίδια θα έπρεπε να ήταν σωματίδια Majorana, και τα αντι-σωματίδια δεν θα υπήρχαν. Η φύση, ωστόσο, είναι αυτό που είναι, και όσον αφορά το ηλεκτρόνιο ο Dirac είχε δίκιο και η Majorana λάθος. Το ποζιτρόνιο (ή αντι-ηλεκτρόνιο) ανακαλύφθηκε από τον Καρλ Ντέιβιντ Άντερσον στις κοσμικές ακτίνες το 1933. Αλλά όπως ο ίδιος ο Ντιράκ σημείωσε κάποτε, συμβαίνει συχνά ότι «το αντίθετο μιας βαθιάς αλήθειας μπορεί κάλλιστα να είναι μια άλλη βαθιά αλήθεια». P>

Κανείς γύρω από τη Majorana δεν καταλάβαινε ούτε από μακριά τι έκανε:τα άλλα αγόρια, παρ' όλα τα χαρίσματά τους, ήταν πολύ πιο χαμηλοί. Όπως οι περισσότεροι φυσικοί εκείνη την εποχή, θεωρούσαν τις κατασκευές της Majorana ως καθαρά μαθηματικά, χωρίς καμία σχέση με τη φυσική. Η εφαρμογή της ομαδικής θεωρίας σε φυσικά προβλήματα, όπως είχε κάνει η Majorana, ήταν απλώς εξωραϊσμός ή όπως θέλουν να λένε οι Άγγλοι, «υπερβολικά αυγά στην πουτίγκα».

Η Majorana δεν την ένοιαζε. Μέρος της δύναμής του ήταν ένα αίσθημα αυτο-υποτίμησης με το οποίο λέρωσε ό,τι έκανε. Πράγματι ήταν ακόμη πιο αρνητικός για τις δικές του ιδέες παρά για τους άλλους.» Μπορούσε να δοκιμάσει ασυνήθιστους δρόμους επειδή δεν έπαιρνε τον εαυτό του στα σοβαρά και έτσι δεν περιοριζόταν από τον φόβο της αποτυχίας. Σε ένα γράμμα σε έναν φίλο σχετικά με τις πρώτες προσπάθειές του για τη συμμετρία και την εργαλειοθήκη της, είπε, «Όσον αφορά τον εαυτό μου, δεν κάνω τίποτα λογικό. Δηλαδή, μελετώ τη θεωρία της ομάδας με τη σταθερή πρόθεση να τη μάθω, παρόμοιο με αυτόν του χαρακτήρα του Ντοστογιέφσκι που άρχισε μια μέρα να αφήνει στην άκρη τις μικρές του αλλαγές, έπεισε πλήρως ότι σύντομα θα γινόταν πλούσιος όπως ο Ρότσιλντ.»

Ήταν η αρχή μιας σταδιακής και οριστικής αποξένωσης από τους συναδέλφους του. Η Majorana ήταν πολύ κακή στο να ενταχθεί στις συνηθισμένες επιστημονικές μαφίες που εξασφαλίζουν μια απροβλημάτιστη καριέρα για κάθε λογικό επιστήμονα. Ο συγγραφέας Leonardo Sciascia είπε κάποτε ότι η Majorana «όπως όλοι οι «καλοί» Σικελοί» ήταν αντίθετη με το να είναι μέρος οποιασδήποτε ομάδας ή να ιδρύσει ομάδες ή συνεργασίες. Στη Via Panisperna δεν ήταν ποτέ σωστά ένα από τα αγόρια. Ήταν για έναν καλό λόγο που τον αποκαλούσαν The Grand Inquisitor. Εντόπισε λάθη και ελλείψεις όπως κανένας άλλος και διατύπωσε τις απόψεις του ως αιχμηρές και υποτιμητικές κριτικές. Οι άνθρωποι ένιωσαν ότι βρίσκονταν στα ανελέητα χέρια της Ιεράς Εξέτασης όταν ήταν κοντά, και αυτό είχε τον αντίκτυπό του στη δυσαρέσκεια που προκάλεσε σε άλλους.

Αλλά αν ήταν επικριτικός με τους άλλους, ήταν ακόμη πιο σκληρός με τον εαυτό του. Στα μάτια του οι θεωρίες και οι ιδέες του δεν ήταν ποτέ αρκετά καλές. Η υποτίμηση του εαυτού είναι ένα δύσκολο χαρτί να παίξει - λίγη απόλαυση του εγώ μπορεί να έκανε θαύματα στις πιο σκοτεινές στιγμές του. Για χρόνια είχε εξοργίσει τους πάντες έχοντας λαμπρές ιδέες αλλά στη συνέχεια αρνούμενος να τις δημοσιεύσει. Σε μια κοινότητα όπου το «δημοσιεύστε ή χάσετε» ήταν πάντα το μάντρα, δεν θα μπορούσε να τον ενδιαφέρει λιγότερο ο αριθμός των άρθρων του. Εκεί που οι συνάδελφοί του είχαν εμμονή με τις διαφωνίες προτεραιότητας, τους ξεκαρδίστηκε.

Ούτε βοήθησε το γεγονός ότι οι περισσότεροι τον βρήκαν λυπημένος και καταθλιπτικός. Η αίσθηση του χιούμορ του ήταν σχεδόν βρετανική—λεπτή αλλά τελικά καυστική και αντικατεστημένη. Είχε σοβαρά προβλήματα να κάνει φίλους και τελικά ήταν μοναχικός. Αυτό ήταν εν μέρει αποτέλεσμα του παρελθόντος του παιδιού του-θαύματος, όπου παρέλασαν ενώπιον των επισκεπτών κάνοντας κυβικές ρίζες στο κεφάλι του και δεν του επέτρεπαν να παίξει με άλλα παιδιά για να ακολουθήσει το απαιτητικό πρόγραμμα σπουδών που είχε σχεδιάσει ο πατέρας του. Η γραμμή μεταξύ της μοτσαρτικής μεγαλοπρέπειας και της κακοποίησης παιδιών μπορεί να είναι πράγματι πολύ θολή.

Όσον αφορά τις γυναίκες, υπέφερε από σύμπλεγμα κατωτερότητας. Όπως είπε ο φίλος του Γκαστόν Πικέ σε συνέντευξή του:«Επειδή όμορφος, σωστά, δεν ήταν. πράγματι, ήταν μάλλον άσχημος. Και… ήταν ένα κορίτσι… ένα πολύ έξυπνο κορίτσι, και αυτός ο νεαρός άνδρας, τόσο θαυμαστός, μια τέτοια ιδιοφυΐα, την τράβηξε πραγματικά. Αλλά δεν έκανε τίποτα, ακόμη και την απέφυγε, γιατί ήταν θύμα του συμπλέγματος κατωτερότητάς του…» Όπως είπε κάποτε ένας από τους συγγενείς του:«Η αγάπη θα έκανε τη διαφορά». Αλλά δεν έπρεπε να γίνει.

Κάτι έσπασε τελικά μέσα στη Majorana γύρω στο 1933. Για τα επόμενα τέσσερα χρόνια, δύσκολα θα έβγαινε από την κρεβατοκάμαρά του, ζητώντας μόνο έναν καθημερινό δίσκο με φαγητό, το οποίο μειώθηκε σε λίγο περισσότερο από λίγο γάλα. Είχε μπει στον δικό του αντίκοσμο. Αυτό το είδος συμπεριφοράς δεν είναι ασυνήθιστο σε άτομα που έχουν πέσει σε σοβαρή κατάθλιψη. Οι Ιάπωνες επινόησαν έναν όρο για αυτούς:hikikomori , οι σύγχρονοι ερημίτες. Στα χρόνια της απομόνωσής του, η οικογένεια και οι φίλοι τον άφησαν να είναι. Κάθε είδους θεραπεία ή συμβουλευτική θα ήταν αναχρονισμός εκείνη την εποχή, και μπορεί να μην το είχε καν αποδεχτεί. Οι επιστήμονες και οι καλλιτέχνες φημίζονται για το ότι αγαπούν και όχι για την επίλυση των προβλημάτων τους. Η ψυχοθεραπεία θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι πετάει το μωρό έξω με το νερό του μπάνιου. Στο τέλος τόσο το μωρό όσο και το νερό του μπάνιου αποβλήθηκαν από την πραγματικότητα με θεαματικό τρόπο.

Τον Ιανουάριο του 1938 η Majorana ανέλαβε θέση καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Νάπολης. Σε κάτι που πρέπει να ένιωθε σαν μια τελευταία προσπάθεια να επιστρέψει στον κόσμο, συμμετείχε σε έναν διάσημο ακαδημαϊκό διαγωνισμό, εκπλήσσοντας τους πάντες στη Via Panisperna, που δεν είχαν νέα του για χρόνια. Η καταχώρισή του περιελάμβανε τη διάσημη πλέον εργασία του για το σωματίδιο Majorana. Μετά από κάποιες πολιτικές παραβιάσεις, που σχετίζονται με τις ασυνήθιστες περιστάσεις του, του απονεμήθηκε μια Έδρα «με εξαιρετική αξία». Στην αρχή, η ζωή του στη Νάπολη εμφάνιζε μια επιφανειακή εμφάνιση κανονικότητας. Αλλά μια καταιγίδα δημιουργούσε κάτω από την επιφάνεια. Είναι δύσκολο να εντοπίσουμε σε βάθος τους τελευταίους τρεις μήνες του, εκτός από το να συγκεντρώσουμε ένα σωρό ενδείξεις που δείχνουν ότι τα πράγματα στην πραγματικότητα πήγαιναν πολύ στραβά σε πολλά μέτωπα. Υπάρχουν μάλιστα στοιχεία ότι ερωτεύτηκε μια από τις μαθήτριές του, μια όμορφη γυναίκα με το όνομα Gilda Senatore. Ήταν αγάπη χωρίς ανταπόκριση, αυτό είναι προφανές. Ήταν το τελευταίο άτομο που τον είδε.

Το βράδυ της 25ης Μαρτίου 1938, η Majorana επιβιβάστηκε σε ένα πλοίο και δεν εθεάθη ποτέ ξανά. Άφησε πίσω του μια σειρά από πολύ περίεργα χαρτονομίσματα, τα οποία μπορεί να εκληφθούν ως επιστολές αυτοκτονίας, αλλά πήρε μαζί του και το ισοδύναμο των 75.000 δολαρίων σε σημερινά χρήματα καθώς και το διαβατήριό του. Το σώμα του δεν βρέθηκε ποτέ. Με το πέρασμα των χρόνων είχε «ορατωθεί» σε πολλές περιπτώσεις, οδηγώντας σε ατελείωτες θεωρίες συνωμοσίας. Η ψυχολογία του παραμένει πολύ πιο ενδιαφέρουσα, αλλά λιγότερο μελετημένη.

Αυτό που έχει μελετηθεί περισσότερο και είναι σήμερα η μόνιμη κληρονομιά του Majorana, είναι η μαθηματική διατύπωση που άφησε πίσω του. Εκδόσεις του αριστουργήματος του Wigner Group Theory and its Applications to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra αρχίζουν να φέρνουν αναφορές στη Majorana από τη δεκαετία του 1940 και μετά. Αλλά μόλις τη δεκαετία του 1960 οι φυσικοί άρχισαν να σκέφτονται τις θεμελιώδεις θεωρίες της φύσης με όρους συμμετριών και θεωρίας ομάδων, και η πλήρης συμβολή της Majorana αναγνωρίστηκε. Το 1982 ο Pontecorvo, ένα από τα αγόρια της Via Panisperna, έγραψε «τη δεκαετία του ’50 και στη δεκαετία του ’60 εκφραζόταν συχνά η άποψη ότι τα νετρίνα a la Majorana, αν και όμορφα και ενδιαφέροντα αντικείμενα, δεν πραγματοποιούνται στη φύση. … [τα πράγματα έχουν αλλάξει] και το ερώτημα που έθεσε η Majorana είναι τώρα το κεντρικό ερώτημα στη φυσική των νετρίνων». Αμέσως μετά ξεκίνησε μια τεράστια διεθνής έρευνα για το νετρίνο Majorana, επικεντρωμένη σε μια διαδικασία που ονομάζεται διπλή βήτα διάσπαση χωρίς νετρίνα, η οποία είναι ένα σαφές χαρακτηριστικό γνώρισμα των νετρίνων Majorana. Σήμερα, αυτό το κυνήγι περιλαμβάνει περίπου δώδεκα διεθνείς συνεργασίες που συνδυάζουν τις προσπάθειες εκατοντάδων φυσικών και το όνομα της Majorana μπορεί να αναγνωριστεί στο ακρωνύμιο πολλών από αυτούς, όπως το NEMO (το οποίο σημαίνει Παρατηρητήριο Neutrino Ettore Majorana).

Η απόδειξη ότι τα νετρίνα είναι σωματίδια Majorana θα είχε δραματικές επιπτώσεις στην κατανόησή μας για τη συμμετρία στον φυσικό κόσμο και αντιπροσωπεύει μια από τις τελευταίες εκκρεμείς συζητήσεις στο Καθιερωμένο μοντέλο των στοιχειωδών σωματιδίων. Ένας κορυφαίος υποψήφιος για το μοντέλο σωματιδίων επόμενης γενιάς βασίζεται στην υπερσυμμετρία, η οποία υποστηρίζει ότι κάθε φερμιόνιο έχει ένα αντίστοιχο μποζόνιο. Η υπερσυμμετρία είναι πιο πιθανό να ισχύει εάν τα νετρίνα είναι σωματίδια Majorana. Στη φυσική στερεάς κατάστασης, επίσης, μελετώνται και έχουν ήδη βρεθεί μαθηματικά ανάλογα των σωματιδίων Majorana.

Όσο για τον δημιουργό του, ο γρίφος δεν θα σπάσει ποτέ. Μας μένει η ιστορία ενός δημιουργού και ενός σωματιδίου που είναι παράξενα παράλληλες, το σωματίδιο παρέχει την τέλεια μεταφορά για την τελική εξαφάνιση του δημιουργού του. Στον εξωτερικό τοίχο του σπιτιού όπου γεννήθηκε η Majorana, στην Κατάνια, μια πινακίδα γράφει:«Η συνεσταλμένη και μοναχική ιδιοφυΐα του εξέτασε και φώτισε τα μυστικά του σύμπαντος με τη φλόγα ενός μετεωρίτη που πολύ σύντομα εξατμίστηκε τον Μάρτιο του 1938, αφήνοντάς μας το μυστήριο της σκέψης του». Η Majorana ήταν μόλις 31 ετών την ώρα της αναχώρησης. Ή άφιξη, ανάλογα με την περίπτωση.

Ο João Magueijo είναι καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Imperial College και εργάζεται στην κοσμολογία και την κβαντική βαρύτητα. Ήταν πρωτοπόρος της θεωρίας της μεταβαλλόμενης ταχύτητας του φωτός και η δουλειά του έχει επικεντρωθεί συχνά σε μοντέλα «μεταβλητών σταθερών» του πρώιμου σύμπαντος.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο τεύχος "Symmetry" τον Μάιο του 2014.


Μετατροπή Κελσίου σε Τύπο Kelvin και Παράδειγμα Προβλήματος 2

Πολλά προβλήματα φυσικής και χημείας απαιτούν από εσάς να μετατρέψετε τον Κελσίου σε Kelvin για να λάβετε μια απόλυτη θερμοκρασία. Φόρμουλα Κελσίου έως Κέλβιν Μετατρέψτε τον Κελσίου σε Kelvin χρησιμοποιώντας έναν απλό τύπο: K = ºC + 273,15 όπου K είναι η θερμοκρασία σε Kelvin °C είναι η θερμοκ

Τι θα γινόταν αν το Σύμπαν δεν ξεκίνησε με τη Μεγάλη Έκρηξη;

Την περασμένη εβδομάδα, ερευνητές που χρησιμοποίησαν το διαστημικό σκάφος Planck για να μελετήσουν τους ουρανούς ανακοίνωσαν ότι η πόλωση του φωτός που εντοπίστηκε από το πείραμα BICEP2 θα μπορούσε να εξηγηθεί πλήρως από τη σκόνη που στροβιλίζεται γύρω από τον Γαλαξία. Αυτή η είδηση ​​ήταν ένας κουβ

Μπορείτε να καείτε από τον ήλιο μέσω του γυαλιού;

Ναι, μπορείτε να καείτε από τον ήλιο μέσω γυαλιού. Σε ποιον δεν αρέσει να έχει λίγη ηλιοφάνεια στη ζωή του; Για μερικούς, το μαύρισμα είναι τρόπος ζωής, ενώ για όσους από εμάς είναι ευλογημένοι με μια συνεχώς χλωμή επιδερμίδα, κάποιος χρόνος έξω μπορεί να διασφαλίσει ότι κανείς δεν μας μπερδεύει μ