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& 2005－, all rights reserved 北京豆网科技有限公司什么是盖耳－曼－西岛法则？ - 王朝网络 -
分享&&&&&当前位置: &&&&&&&&什么是盖耳－曼－西岛法则？什么是盖耳－曼－西岛法则？ 10:24:01&來源:互联网&&&&　　盖耳－曼，M.（Gell-Mann，Maurray） 日生于美国纽约。粒子物理学。 　　
盖耳－曼的父母是第一次世界大战之后从奥地利移居到美国的。他的父亲阿瑟.盖耳－曼（Arthur Gell-mann）是一位语言教师，并且通晓数学、天文学和考古学。受父亲的影响，盖耳－曼终生爱好语言学和数学。他的母亲玻琳.瑞彻斯坦（paulin Reichstein）。盖耳－曼有兄弟两人，哥哥本尼迪克.盖耳－曼（Benedic Gell-Mann）曾是一家报刊的摄影记者。正是在哥哥的影响下，他对鸟类及自然历史发生了极大的兴趣。盖　　耳－曼从小就显示出很高的天赋，常被人们称为“奇才”。在他8岁那年就获得了一笔奖学金，从一家地方公立学校升入纽约的一所高级学校。虽然盖耳－曼的各门功课的考试成绩非常优秀，但他并不喜欢学校的生活。他认为学校太单调乏味，甚至物理也是相当令人厌烦的。他时常放学后在家里学习他感兴趣的语言学、数学和历史等学科。不过，学校里的橄榄球这项体育运动还是十分喜欢的。 　　
盖耳－曼15岁时就考入了耶鲁大学。入学的那一天正好是他的15岁生日。对于新的大学生活，开始时他感到非常困惑。因为他对自己的能力表示怀疑，正如他回忆说：“由于比其他同学年龄都小，因而容易受到伤害，尤其是在我个性发展还不成熟时。”另外，当时他对自己选择什么专业并不确定。父亲倾向于让他学习工程专业，他在入学表格上填写了与之相近的物理专业。因此，盖耳－曼认为，他能成为一位物理学家纯属偶然。1948年，他获得了物理学学士学位，并获得了麻省理工学院的研究生奖学金而成为那里的研究生。至此，他从未感到过学习的困难。由于天资聪慧，他轻而易举地取得了高学分。在麻省理工学院，他从师于著名物理学家V.外斯考夫（Weisskopf）。外斯考夫是一位耐心随和的导师，在这里，盖耳－曼时常参加一些学术讨论会，这使他开始了解到物理学家的工作，并在他心中产生了对科学进行挑战的欲望。　　
他的博士论文是研究十分困难的中间耦合理论。他的这一工作后来证实是非常有价值的，对1963年诺贝尔奖金获得者E.P.维格纳（Wigner）的研究工作有极大的影响。他于1951年1月获得了博士学位。由于他在研究生期间的出色工作，被资助到普林斯顿高级研究院工作一年（1951）。在此期间，他与F.E.洛（Low）研究如何处理场论中的基态问题。他们的这一科学工作受到许多著名物理学家的重视。同年的夏季，他在伊利诺斯大学进行了一段教学和研究。　　
翌年，盖耳－曼成为芝加哥大学核研究所（后来改名为费米研究所）的讲师。在这个研究所里工作，他深为以费米为中心的学术气氛所激励。正如他所说：“费米是使研究所凝聚成整体的介子。”这时，他曾在麻省理工学院认识的M.L.戈德伯格（Goldberger）也在该所工作。这两位聪明的年轻人经常合作，对色散关系等问题进行了研究。另外，盖耳－曼还从事了有关核领域中同位旋的研究。　　
1953年，盖耳－曼升为助理教授，并在同年提出了著名的奇异量子数概念。1954年，他成为副教授。同年秋季，他到哥伦比亚大学讲学。正是在此期间，费米离开了人世。1955年初，他离开芝加哥，又一次来到了普林斯顿高级研究院工作。同年4月19日，他与当时在那里工作的英国姑娘（一位考古学家的助手）J.M.道（Dow）结为夫妻。他们有一个女儿利莎（Lisa）和一个儿子尼古拉斯（Nicholas）。J.M.道于1981年12月去世。1955年9月，盖耳－曼接受了加州理工学院物理学副教授的位置，并于次年成为正教授。1967年，他成了这里的R.A.密立根（Millikan）理论物理学教授。此后他一直在该院从事粒子物理学的研究。　　
由于盖耳－曼杰出的科学成就，他曾先后得到了多种奖励和荣誉。除了获得1969年度诺贝尔物理学奖外，于1959年获得美国物理学会的丹尼.海涅曼（Dannie Heineman）奖；1966年获美国原子能委员会颁发的E.O.劳伦斯（Lawrence）物理学奖；1967年获费城富兰克林学院的富兰克林奖章；1968年或美国科学院的J.J.卡蒂（Carty）奖章。他是美国科学院院士，并是美国文理科学院的成员。他曾在尼克松总统科学顾问委员会工作过。他还是伦敦皇家学会的外籍成员以及法国物理学会的荣誉成员。他还被许多大学授与荣誉科学博士。 　　
盖耳曼对粒子物理学中的几乎所有主要研究领域，均作出了重大贡献。特别是他关于强子分类及其结构的研究，加深了人类对物质结构的深刻理解。他于1969年因“关于基本粒? 的分类及其相互作用方面的贡献和发现”获得了诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院的I.沃勒（Waller）教授在授奖仪式上，高度评价了他的科学工作，并指出“十几年来盖耳－曼在粒子物理学中一直扮演着最重要的角色”；他所引进的方法是“进一步研究粒子物理的最强有力的手段之一”。　　
盖耳－曼的杰出的科学成就，使他成为一名当之无愧的粒子物理学的权威人物。有人甚至认为他是爱因斯坦的继承人之一。他在理子物理学中的重要地位，从下面一件事可以看出。1966年在伯克利召开的国际高能物理会议上，会议组织者准备请几位专家分别作各个面的进展报告。当对请谁来作报告而产生争议时，有人提出了一个令人满意的建议：让盖耳－曼一个人将所有的事全包下来。由于盖耳－曼在这一领域的的几乎所有方面都做过作，在90分钟的讲演中，他权威地对整个领域作了评述。　　
现将盖耳－曼的主要科学贡献简述如下。　　奇异量子数　　
20世纪40年代末到50年代初，人们首先是从宇宙线实验，随后是在加速器实验中，发现了一批行为“奇特”的粒子（奇异粒子）。这些粒子的奇特之处在于它们通过强作用产生，却通过弱作用衰变。这按当时的理论是无法解释的。如何解释奇异粒子的这种大的产生截面和长的衰变寿命这一矛盾现象呢？1952年，A.佩斯（Pais）提出了协同产生的假说。他认为奇异粒子只能成对地通过强相互作用产生或消失。但这一假设看起来更像一条经验法则，而不是一个解释。1952年初，刚到芝加哥大学的盖耳－曼也开始研究奇异粒子问题。由于他对同位旋一直很感兴趣，所以他开始考虑是否可以用同位旋来解释奇异粒子行为，并试图用同位旋I＝5/2去描述奇异粒子。大约在该年5月，他在普林斯顿高级研究院做了一次报告。在报告中，他想说明同位旋为5/2假设时，却错误地说成1，这使盖耳－曼开始思考他的这一口误，并很快产生了奇异数的想法。1953年8月，他发表了有关奇异数的重要论文“同位旋和新的不稳定粒子”。后来，在1954年7月的格拉斯哥会议上，他与佩斯又联名提交了有关奇异数方面的论文，并从实验中总结出在弱相互作用中ΔI＝1/2的选择定则。1956年他又发表了题为“作为位移荷多重态的新粒子的解释”的论文，文中详细地论述了他的奇异量子数概念，并提出了盖耳－曼－－西岛法则[日本物理学家K.西岛和彦（Nishijima）也于1955年独立地提出了奇异量子数方案。当时西岛和彦称奇异数为η荷]。关于“奇异”一词，盖耳－曼最初采用“好奇（curious），后来改用“奇异”（strange）。这一词来自F.培根（Bacon）的词句“在比例中不具有某种奇异性是不会成为至美的”。奇异数方案的基本思想是：当时有些强子可划分为同位旋的多重态，如质子和中子可作为同位旋的二重态。人们曾尝试将具有奇异数的粒子进行类似的划分，但都没有成功。盖耳－曼研究发现，奇异粒子多重态的荷电中心与核子二重态的荷电中心+1/2是有偏离的。他想，这一位移可能表示奇异粒子的一个基本量，因而他假设了一个新的量子数－－奇异数。他假定一个粒子的奇异数等于该粒子多重态的荷电中心与+1/2之差的2倍。规定非奇异粒子（质子、中子）的奇异数S为0，而奇异粒子的奇异数S不等于0，如Λ，Κ0~，Κ-的S为-1，Κ+，Κ0为-2。他还指出，在强作用中，奇异数是守恒的，解释了为什么奇异粒子的衰变不能由强作用引起以及在非奇异粒子的碰撞中奇异粒子为什么会成对产生。盖耳－曼还证明电磁作用中奇异数也是守恒的，而在弱作用中奇异数不守恒。　　
奇异数方案的提出，不仅解释了奇异粒子的行为，而且还预言了一些新的奇异粒子，这些粒子后来陆续为实验所证实。它不仅建立了基本粒子与相互作用之间的一个逻辑的、简明的关系，而且为后来强子分类的研究工作奠定了基础。奇异数守恒已成为粒子物理学中的一个基本原则。奇异数方案的提出标志着粒子物理发展的一个新阶段。　　 关于弱相互作用理论的研究　　
1956年，李政道和杨振宁关于弱作用宇称不守恒理论的提出，导致了粒子物理学家对弱作用本质的研究。从1957年春天到夏天，盖耳－曼同A.罗森费尔德（Rosenfeld）开始研究弱作用。盖耳－曼假设普适的费米作用具有V—A形式。1958年，他与R.P.费因曼（Feynman）发表了“费米相互作用理论”的论文。这一理论给出了弱作用的普适形式[与此同时，G.苏达香（Sudarshan）和R.马夏克（Marshak）也提出了类似的想法]。　　这是经过20多年曲折发展以后达到的关于弱作用的正确的唯象理论。该文还提出了弱作用由中间矢量玻色子传递的思想，为弱电统一理论的发展开辟了道路。同时论文中，还包含了矢量流守恒（CVC）的思想。 　　
年，盖耳－曼应邀来到法国，在法兰西学院及巴黎的其他研究机构作为期一年的访问研究。他同M.利威（levy）合作继续研究他与费因曼已开始的关于戈德伯格－特里曼（Goldberger－Treiman）关系式的推导，这导致了轴矢流的散度与π场成正比的想法。于是他同利威等人得出了部分轴矢流守恒（PCAC）定理[中国物理学家周光召也在同年(1960)独立地发表了这一理论]。　　
1960年3月，美国的格拉肖（Glashow）也来到法国进行学术报告。在这里，他与盖耳－曼对弱电统一规范理论进行了讨论；而且在盖耳－曼的鼓励下格拉肖发表了他的关于弱电统一理论的论文(1961)。这篇重要的论文使格拉肖与S.温伯格（Weinberg）和A.萨拉姆（Salam）共同分享了1979年度诺贝尔物理学奖。盖耳－曼之所以对格拉肖的工作感兴趣，原因是自1958年提出V－A理论后，他也在思考用杨－米尔斯（Yang－Mills）规范理论来统一描述弱作用和电磁作用的问题。1960年秋，格拉肖应盖耳－曼之邀，来到加州理工学院作一年的访问研究。这期间，盖耳－曼同格拉肖进一步研究了如何将杨－米尔斯理论应用到弱电作用和强作用中。此时，盖耳－曼了解了李代数，这促使他提出了著名的八　　重法理论。　　（待续）相似文章&今日推荐&&&&&&&&&&幽默笑话百态军事探索娱乐女性健康旅游互联网··············&　　盖耳－曼，M.（Gell-Mann，Maurray） 日生于美国纽约。粒子物理学。 　　
盖耳－曼的父母是第一次世界大战之后从奥地利移居到美国的。他的父亲阿瑟.盖耳－曼（Arthur Gell-mann）是一位语言教师，并且通晓数学、天文学和考古学。受父亲的影响，盖耳－曼终生爱好语言学和数学。他的母亲玻琳.瑞彻斯坦（paulin Reichstein）。盖耳－曼有兄弟两人，哥哥本尼迪克.盖耳－曼（Benedic Gell-Mann）曾是一家报刊的摄影记者。正是在哥哥的影响下，他对鸟类及自然历史发生了极大的兴趣。盖　　耳－曼从小就显示出很高的天赋，常被人们称为“奇才”。在他8岁那年就获得了一笔奖学金，从一家地方公立学校升入纽约的一所高级学校。虽然盖耳－曼的各门功课的考试成绩非常优秀，但他并不喜欢学校的生活。他认为学校太单调乏味，甚至物理也是相当令人厌烦的。他时常放学后在家里学习他感兴趣的语言学、数学和历史等学科。不过，学校里的橄榄球这项体育运动还是十分喜欢的。 　　
盖耳－曼15岁时就考入了耶鲁大学。入学的那一天正好是他的15岁生日。对于新的大学生活，开始时他感到非常困惑。因为他对自己的能力表示怀疑，正如他回忆说：“由于比其他同学年龄都小，因而容易受到伤害，尤其是在我个性发展还不成熟时。”另外，当时他对自己选择什么专业并不确定。父亲倾向于让他学习工程专业，他在入学表格上填写了与之相近的物理专业。因此，盖耳－曼认为，他能成为一位物理学家纯属偶然。1948年，他获得了物理学学士学位，并获得了麻省理工学院的研究生奖学金而成为那里的研究生。至此，他从未感到过学习的困难。由于天资聪慧，他轻而易举地取得了高学分。在麻省理工学院，他从师于著名物理学家V.外斯考夫（Weisskopf）。外斯考夫是一位耐心随和的导师，在这里，盖耳－曼时常参加一些学术讨论会，这使他开始了解到物理学家的工作，并在他心中产生了对科学进行挑战的欲望。　　
他的博士论文是研究十分困难的中间耦合理论。他的这一工作后来证实是非常有价值的，对1963年诺贝尔奖金获得者E.P.维格纳（Wigner）的研究工作有极大的影响。他于1951年1月获得了博士学位。由于他在研究生期间的出色工作，被资助到普林斯顿高级研究院工作一年（1951）。在此期间，他与F.E.洛（Low）研究如何处理场论中的基态问题。他们的这一科学工作受到许多著名物理学家的重视。同年的夏季，他在伊利诺斯大学进行了一段教学和研究。　　
翌年，盖耳－曼成为芝加哥大学核研究所（后来改名为费米研究所）的讲师。在这个研究所里工作，他深为以费米为中心的学术气氛所激励。正如他所说：“费米是使研究所凝聚成整体的介子。”这时，他曾在麻省理工学院认识的M.L.戈德伯格（Goldberger）也在该所工作。这两位聪明的年轻人经常合作，对色散关系等问题进行了研究。另外，盖耳－曼还从事了有关核领域中同位旋的研究。　　
1953年，盖耳－曼升为助理教授，并在同年提出了著名的奇异量子数概念。1954年，他成为副教授。同年秋季，他到哥伦比亚大学讲学。正是在此期间，费米离开了人世。1955年初，他离开芝加哥，又一次来到了普林斯顿高级研究院工作。同年4月19日，他与当时在那里工作的英国姑娘（一位考古学家的助手）J.M.道（Dow）结为夫妻。他们有一个女儿利莎（Lisa）和一个儿子尼古拉斯（Nicholas）。J.M.道于1981年12月去世。1955年9月，盖耳－曼接受了加州理工学院物理学副教授的位置，并于次年成为正教授。1967年，他成了这里的R.A.密立根（Millikan）理论物理学教授。此后他一直在该院从事粒子物理学的研究。　　
由于盖耳－曼杰出的科学成就，他曾先后得到了多种奖励和荣誉。除了获得1969年度诺贝尔物理学奖外，于1959年获得美国物理学会的丹尼.海涅曼（Dannie Heineman）奖；1966年获美国原子能委员会颁发的E.O.劳伦斯（Lawrence）物理学奖；1967年获费城富兰克林学院的富兰克林奖章；1968年或美国科学院的J.J.卡蒂（Carty）奖章。他是美国科学院院士，并是美国文理科学院的成员。他曾在尼克松总统科学顾问委员会工作过。他还是伦敦皇家学会的外籍成员以及法国物理学会的荣誉成员。他还被许多大学授与荣誉科学博士。 　　
盖耳曼对粒子物理学中的几乎所有主要研究领域，均作出了重大贡献。特别是他关于强子分类及其结构的研究，加深了人类对物质结构的深刻理解。他于1969年因“关于基本粒? 的分类及其相互作用方面的贡献和发现”获得了诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院的I.沃勒（Waller）教授在授奖仪式上，高度评价了他的科学工作，并指出“十几年来盖耳－曼在粒子物理学中一直扮演着最重要的角色”；他所引进的方法是“进一步研究粒子物理的最强有力的手段之一”。　　
盖耳－曼的杰出的科学成就，使他成为一名当之无愧的粒子物理学的权威人物。有人甚至认为他是爱因斯坦的继承人之一。他在理子物理学中的重要地位，从下面一件事可以看出。1966年在伯克利召开的国际高能物理会议上，会议组织者准备请几位专家分别作各个面的进展报告。当对请谁来作报告而产生争议时，有人提出了一个令人满意的建议：让盖耳－曼一个人将所有的事全包下来。由于盖耳－曼在这一领域的的几乎所有方面都做过作，在90分钟的讲演中，他权威地对整个领域作了评述。　　
现将盖耳－曼的主要科学贡献简述如下。　　奇异量子数　　
20世纪40年代末到50年代初，人们首先是从宇宙线实验，随后是在加速器实验中，发现了一批行为“奇特”的粒子（奇异粒子）。这些粒子的奇特之处在于它们通过强作用产生，却通过弱作用衰变。这按当时的理论是无法解释的。如何解释奇异粒子的这种大的产生截面和长的衰变寿命这一矛盾现象呢？1952年，A.佩斯（Pais）提出了协同产生的假说。他认为奇异粒子只能成对地通过强相互作用产生或消失。但这一假设看起来更像一条经验法则，而不是一个解释。1952年初，刚到芝加哥大学的盖耳－曼也开始研究奇异粒子问题。由于他对同位旋一直很感兴趣，所以他开始考虑是否可以用同位旋来解释奇异粒子行为，并试图用同位旋I＝5/2去描述奇异粒子。大约在该年5月，他在普林斯顿高级研究院做了一次报告。在报告中，他想说明同位旋为5/2假设时，却错误地说成1，这使盖耳－曼开始思考他的这一口误，并很快产生了奇异数的想法。1953年8月，他发表了有关奇异数的重要论文“同位旋和新的不稳定粒子”。后来，在1954年7月的格拉斯哥会议上，他与佩斯又联名提交了有关奇异数方面的论文，并从实验中总结出在弱相互作用中ΔI＝1/2的选择定则。1956年他又发表了题为“作为位移荷多重态的新粒子的解释”的论文，文中详细地论述了他的奇异量子数概念，并提出了盖耳－曼－－西岛法则[日本物理学家K.西岛和彦（Nishijima）也于1955年独立地提出了奇异量子数方案。当时西岛和彦称奇异数为η荷]。关于“奇异”一词，盖耳－曼最初采用“好奇（curious），后来改用“奇异”（strange）。这一词来自F.培根（Bacon）的词句“在比例中不具有某种奇异性是不会成为至美的”。奇异数方案的基本思想是：当时有些强子可划分为同位旋的多重态，如质子和中子可作为同位旋的二重态。人们曾尝试将具有奇异数的粒子进行类似的划分，但都没有成功。盖耳－曼研究发现，奇异粒子多重态的荷电中心与核子二重态的荷电中心+1/2是有偏离的。他想，这一位移可能表示奇异粒子的一个基本量，因而他假设了一个新的量子数－－奇异数。他假定一个粒子的奇异数等于该粒子多重态的荷电中心与+1/2之差的2倍。规定非奇异粒子（质子、中子）的奇异数S为0，而奇异粒子的奇异数S不等于0，如Λ，Κ0~，Κ-的S为-1，Κ+，Κ0为-2。他还指出，在强作用中，奇异数是守恒的，解释了为什么奇异粒子的衰变不能由强作用引起以及在非奇异粒子的碰撞中奇异粒子为什么会成对产生。盖耳－曼还证明电磁作用中奇异数也是守恒的，而在弱作用中奇异数不守恒。　　
奇异数方案的提出，不仅解释了奇异粒子的行为，而且还预言了一些新的奇异粒子，这些粒子后来陆续为实验所证实。它不仅建立了基本粒子与相互作用之间的一个逻辑的、简明的关系，而且为后来强子分类的研究工作奠定了基础。奇异数守恒已成为粒子物理学中的一个基本原则。奇异数方案的提出标志着粒子物理发展的一个新阶段。　　 关于弱相互作用理论的研究　　
1956年，李政道和杨振宁关于弱作用宇称不守恒理论的提出，导致了粒子物理学家对弱作用本质的研究。从1957年春天到夏天，盖耳－曼同A.罗森费尔德（Rosenfeld）开始研究弱作用。盖耳－曼假设普适的费米作用具有V—A形式。1958年，他与R.P.费因曼（Feynman）发表了“费米相互作用理论”的论文。这一理论给出了弱作用的普适形式[与此同时，G.苏达香（Sudarshan）和R.马夏克（Marshak）也提出了类似的想法]。　　这是经过20多年曲折发展以后达到的关于弱作用的正确的唯象理论。该文还提出了弱作用由中间矢量玻色子传递的思想，为弱电统一理论的发展开辟了道路。同时论文中，还包含了矢量流守恒（CVC）的思想。 　　
年，盖耳－曼应邀来到法国，在法兰西学院及巴黎的其他研究机构作为期一年的访问研究。他同M.利威（levy）合作继续研究他与费因曼已开始的关于戈德伯格－特里曼（Goldberger－Treiman）关系式的推导，这导致了轴矢流的散度与π场成正比的想法。于是他同利威等人得出了部分轴矢流守恒（PCAC）定理[中国物理学家周光召也在同年(1960)独立地发表了这一理论]。　　
1960年3月，美国的格拉肖（Glashow）也来到法国进行学术报告。在这里，他与盖耳－曼对弱电统一规范理论进行了讨论；而且在盖耳－曼的鼓励下格拉肖发表了他的关于弱电统一理论的论文(1961)。这篇重要的论文使格拉肖与S.温伯格（Weinberg）和A.萨拉姆（Salam）共同分享了1979年度诺贝尔物理学奖。盖耳－曼之所以对格拉肖的工作感兴趣，原因是自1958年提出V－A理论后，他也在思考用杨－米尔斯（Yang－Mills）规范理论来统一描述弱作用和电磁作用的问题。1960年秋，格拉肖应盖耳－曼之邀，来到加州理工学院作一年的访问研究。这期间，盖耳－曼同格拉肖进一步研究了如何将杨－米尔斯理论应用到弱电作用和强作用中。此时，盖耳－曼了解了李代数，这促使他提出了著名的八　　重法理论。　　（待续）&&&&&　　免责声明：本文仅代表作者个人观点，与王朝网络无关。王朝网络登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述，其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。&&&&&&为你推荐&&&&转载本文&UBB代码&HTML代码复制到剪贴板...&更多内容··········&&&&&&&频道精选&&王朝女性&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&王朝分栏&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&王朝编程&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&王朝导购&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&王朝其他&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&&&2005-&&版权所有&