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1. 對于物理學家來說,，沒有什么比一堆匪夷所思的實驗結果更吸引他們注意力的了,。在許多物理學家的心中，自然在本質(zhì)上是簡潔的,、優(yōu)雅的,，只要他們努力地去思考，就能發(fā)現(xiàn)那些隱秘的能給混沌帶來秩序的原理,。諾貝爾獎得主,、物理學家默里·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）就是這樣一位善于從混沌中找到秩序的人。 蓋爾曼最著名的事跡是發(fā)展了”夸克“理論,。在1964年以前,，物理學家認為原子只有三種基本部分組成——電子、中子和質(zhì)子,。但蓋爾曼懷疑,，質(zhì)子和中子可能是由更小的、不可分割的粒子組成的,。 上世紀五六十年代是粒子物理學的黃金時代,，物理學家在擁有強大的加速器中，將粒子加速并且讓他們碰撞,，由此發(fā)現(xiàn)了大量具有不可預測性質(zhì)的新粒子,。隨之衍生的一個新問題是：在這些沒有任何明顯規(guī)律的碰撞中，產(chǎn)生了太多的新粒子,，這背離了物理學家所期待的簡潔與優(yōu)美,。 但蓋爾曼卻覺察到了這些粒子屬性的模式，他意識到這些粒子都可以通過某種數(shù)學對稱性聯(lián)系起來,。通過一波波精妙的操作,，蓋爾曼揭示了使一切恢復正常的秘密模式。根據(jù)這些粒子的電荷,、自旋和其他屬性,，蓋爾曼設計了一種新的方法來分類粒子，這個方法被稱為“八重法”,。八重法之于基本粒子,，就如同元素周期表之于化學元素，它不僅能夠解釋已發(fā)現(xiàn)的,，也能夠預測未發(fā)現(xiàn)的,。最終,，他提出了用“夸克”來解釋幾乎所有的新發(fā)現(xiàn)，這種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子會以兩個或三個成組的形式結合在一起,。 諾貝爾物理學獎得主格David Gross曾說：“在有大量新的實驗發(fā)現(xiàn)的20世紀五六十年代,，蓋爾曼成為了那段時期的理論粒子物理學的主導。憑借著近乎神奇的直覺,，他發(fā)現(xiàn)了許多新粒子之間的模式和對稱性,。” ○ 蓋爾曼（1966年）,。| 圖片來源：Caltech Archives 夸克具有驚人的性質(zhì),，比如它們的電荷是-1/3和2/3，這一屬性在物理上最初被認為是不可能的,。但現(xiàn)在,，夸克的存在已是毋庸置疑的事實，這些基本粒子構成了我們對宇宙物理理解的基礎,。 夸克的發(fā)現(xiàn)并不是蓋爾曼在物理上的唯一貢獻,。蓋爾曼還展示了量子力學如何能將一個粒子轉變成另一個粒子，然后再轉變回來,。他證明了粒子相互作用的強度將取決于它們碰撞時的能量,。他與費曼一起解釋了弱核力（四種基本力之一）的對稱結構。他提出了一個新的物理量——“奇異數(shù)”,，用它來解釋為什么有的粒子比其他粒子存在的時間更長,。他與物理學家哈拉爾德·弗里奇（Harald Fritzsch）提出存在一種攜帶力的粒子，他們稱之為“膠子”,，這種粒子會將夸克束縛在一起,。這些想法都在后來的實驗中被一一證實了。 2. 對于一名物理學家而言,，能作出以上的這些成就中的任何一項,，都足以讓他/她的職業(yè)生涯熠熠生輝。而且,，還有許多科學成就都與蓋爾曼有關,，但他的完美主義常常讓他等太久才將結果發(fā)表，所以偶爾會有其他科學家捷足先登的情況,。例如，八重法就是由尤瓦爾·涅曼（Yuval Ne’eman）獨立提出的,，而夸克理論則是由喬治·茨威格（George Zweig）提出的,。蓋爾曼的完美主義讓他的研究變得更好。 <span data-shimo-docs="[[20,"在為自己的想法命名方面,，蓋爾曼幾乎總是走在最前面,。Ne " eman只是簡單地用數(shù)學標簽“su(3)”來稱呼自己的提議,，這始終難以與“八重法”這樣浪漫又“佛”性的名字相比，不過這種佛性后來也給蓋爾曼帶來了一些苦惱,，因為總會有人想要借此把量子物理學與一些神神叨叨的事物聯(lián)系起來,。而夸克這個名字，與他在小說《芬尼根的守靈夜》中看到“向麥克老大三呼夸克”這句話有關,，這樣一句與粒子物理學毫無關系的話,，也沒能阻止蓋爾曼將其中的一個詞變成一個色彩斑斕的新詞。"]]'="">在為自己的想法命名方面,，蓋爾曼幾乎總是走在最前面,。Ne'eman只是簡單地用數(shù)學標簽“SU(3)”來稱呼自己的提議，這始終難以與“八重法”這樣浪漫又“佛”性的名字相比,，不過這種佛性后來也給蓋爾曼帶來了一些苦惱,，因為總有人想要借此把量子物理學與一些神神叨叨的事物聯(lián)系起來。而夸克這個名字,，與他在小說《芬尼根的守靈夜》中看到“向麥克老大三呼夸克”這句話有關,，這樣一句與粒子物理學毫無關系的話，也沒能阻止蓋爾曼將其中的一個詞變成一個色彩斑斕的新詞,。 與那時的繁榮相比,，如今的粒子物理學似乎有些平淡。從高能加速器產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都可以用一個平凡的名字——標準模型——來解釋,。標準模型是現(xiàn)代粒子物理學基礎中的一塊閃閃發(fā)亮的基石,，它是由許多有科學家用多年的努力才拼湊而成的模型。而在這個模型的建造過程中,，蓋爾曼再次當仁不讓地扮演了最重要的角色之一,。 但到了20世紀80年代，在標準模型取得巨大成功后,，蓋爾曼便想要改變自己的生活,。他不再滿足于這些榮譽，開始認為我們迫切地需要對復雜系統(tǒng)進行更多的跨學科研究,。正因如此,，他離開了讓他聲名鵲起的加州理工學院，搬去了新墨西哥州,，參與了圣塔菲研究所的創(chuàng)辦,。他從一名傳統(tǒng)粒子物理學家，轉而成為了一名前衛(wèi)科學方法的實踐者,。圣塔菲研究所成為了他生命中最后幾十年的科研基地,，如今，那里已成為了世界領先的復雜性研究中心,。 3. 蓋爾曼還是出了名的暴脾氣,。他是超弦理論的早期倡導者,，如果該理論得到證實，那么弦將是比夸克更為基本的存在,。一些物理學家認為超弦理論有望將量子力學與愛因斯坦的廣義相對論統(tǒng)一起來,；但也有一些物理學家認為弦的探測需要極高的能量，所以覺得超弦理論并不科學,。蓋爾曼會嚴厲地抨擊后者,，他相信超弦理論可能與所有力和所有粒子的統(tǒng)一理論有關，他認為不能直接檢測到弦并不等于這個理論失效,，因為我們可以轉而探測由這個理論所導致的一些其他結果,。 但在這刺猬一般的外表下，蓋爾曼是個真正溫暖的人,。他可以毫不留情地批評別人,，但一旦被證明是錯的，就會立馬改變主意,。在一場紀念費米百年誕辰的演講研討會上,，蓋爾曼帶著聽眾回顧了一遍自費米之后自己所取得的成就之后，不禁哽咽起來,，他回憶起自己對費米的喜愛,，以及這位年長的物理學家對他的影響。而他響應這些感觸的方式,，就是大力支持年輕科學家的那些極其大膽的想法,。 [2]https://www./about/news/caltech-mourns-passing-murray-gell-mann [4]https://www./blog/context/murray-gell-mann-gave-structure-subatomic-world 百年質(zhì)子系列： 1. 《探索比原子更小的世界》 |
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