사라지는 물리학 자와 그의 애매한 입자

Via Panisperna의 물리 연구소 회원들은 자식 별명을주는 습관을 가졌다. Enrico Fermi는“교황”이었고, Orso Corbino는“전능하신 신”이었고 Franco Rasetti는“Vicar 추기경”이었다. 1930 년이었고, 이탈리아 수도는 원자력과 핵 물리학을 혁신하기 위해 기적적인 과학자들을 자랑했습니다. 갈릴레오가 이탈리아가 그러한 과학적 명성을 보여 주었던 이후로는 아닙니다. Mavericks 팀은“Via Panisperna Boys”로 알려지게되었으며, 20 대 당시 현재의 유명인 Enrico Fermi가 이끌었고 이미 완전한 교수였습니다. 그러나 다른 많은 이름들도 오늘날의 물리학 학생들에게 친숙하게 들릴 것입니다 :Wick, Racaha, Segrè, Pontecorvo…

일반적으로 그러한 놀라운 집단에서 발생하는 것처럼, 그것은 재능있는 사람들과 비전 정치인의 우연한 합류 인 세렌디피티에서 태어났습니다. 후자는 과학 관료들과 무솔리니의 단점을 막을만큼 강력한 Mafioso 보호자 인 Corbino 상원 의원의 형태로 나왔습니다. 따라서 소년들은 현실 세계에서 숨겨져있는 모든 고강도 과학 설립에 존재하는 장난, 농담 및 비공식 분위기에서 과학을 냈으며,“정말 농담, Feynman 씨”에서 대중화 된 지적 분위기입니다. Via Panisperna Institute는 진정한 창의적 사고를 육성 할 수있는 일종의 과학 유치원이었으며, 심각한 문제는 누가 미분 방정식을 가장 빠르게 해결할 수 있는지에 대한 베팅과 조화를 이루었습니다. 우연히, 이것들은 항상“Il Grande Inquisitore” - Ettore Majorana에 의해 이겼습니다.

Ettore Majorana는 그룹의 홀수 볼 중 하나였습니다. 어린 시절의 입방 뿌리를 할 수있는 어린이 신동은 어렸을 때, 다른 사람들과 관련된 수반되는 문제를 겪었고, 여성들과 매우 유쾌하게, 전제 조건 내부 좌절 풀을 측면 사고에 필수적으로 확보했습니다. Majorana는 기능 장애가있는 높은 비행 가족 내에서 양육되었으며, 그의 세대를 넘어서는 압도적이고 지배적 인 어머니에 의해 지배되었습니다. 그는 예술적 능력으로 잘 알려진 땅 인 시칠리아에서 온 과학적 재능이 거의 부족하다 (과학에 대한 뿌리 깊은 의심과 미신에 대한 선호도는 말할 것도없고)로부터 환영했다. 나중에 인생이 설립 된 과학자 인 Majorana는 과학자-필리스틴의 진부함을 대표하는 동료들과는 상당히 달랐습니다. Majorana는 Pirandello와 Schopenhauer에 정통했으며, 특히 문학 및 철학에서 표준 발행 취미를 넘어서 과학 외부에 관심을 가졌습니다. 그는 요즘 르네상스 사람이라고 불리는 것이 었습니다.

그의 가족이 로마로 이사 한 후, Majorana는 엔지니어링 프로그램에 등록하여 교사들에게 궁극적 인 악몽으로 입증되었습니다. 그는 동료들과 교수들 모두에게 두려워하고 존경을 받았지만, 또한 자신이하고있는 일에 대해 공부하거나 관심을 보이지 않았다. 그의 초기에 아인슈타인은이 놀라움, 세상에서 의이 분리를 공유했으며, 나이와 성숙이 나이와 성숙하기 전에 둘 다 알려진 창의성의 폭발을 가져 왔습니다. Majorana의 경우 그의 번영 기회는 Via Panisperna의 모양으로 은색 트레이에서 제공되었습니다.

Via Panisperna Boys는 각각 실험실에서 손을 내버려 두지 않은 Majorana를 제외하고 실험과 이론적 작업을 모두 수행했습니다. Majorana는 더 수학적으로 기울어졌으며 연구소에서 늦게 일어나서 옆에 앉아“시력에”당황스러운 오류를 지적하고 수십 년 후에 물리학의 주류에 부딪 칠 이론을 제안했습니다. Majorana가 대칭에 관심을 갖게 된 Panisperna Boys 내의 두려운 상자 사상가로서 그의 틈새 시장에 설치된 상태에서 중심 수학적 도구 인 Group Theory.

입자와 항 파티클은 대칭과 관련이 없기에는 너무 유사합니다. 전자와 양전자 (또는 항 전자)를 고려하십시오. 그들이 정확히 동일하지 않은 경우 (그들은 동일한 질량과 스핀을 가짐) 정확한 반대입니다 (예 :전하는 동일한 값이지만 반대 부호). Majorana 이후 몇 년 후, Richard Feynman과 Ernst Stueckelberg는이 무의미한 유사성이 시간의 화살표의 역전에서 대칭으로 이해 될 수 있다는 것을 가장 먼저 이해했습니다.

우리가 세상의 영화를 시간에 뒤로 연주하기 시작했다고 가정 해 봅시다. 우리의 인간 경험 내에서 결과는 완전히 말도 안됩니다. 어린이의 이야기조차도 터무니없는 일이 될 것입니다. 이전에 행복하게 살면서 언젠가 왕자는 공주에게 키스를 주었고, 그녀를 깊은 혼수 상태로 만들었고, 그 후 그녀를 잊고 사냥을갔습니다. 잠자는 숲속의 미녀는 몇 년 후 스핀들 근처에서 깨어 났고, 더 이해할 수없는 쓰레기가 이어졌습니다.

그러나 단순한 (복잡한 물리 시스템과는 반대로) 동화는 대체로 변하지 않을 것입니다. 우리가 모든 속도가 역전 된 태양계를 상상하여“시간의 후진”영화로 이어지는 경우, 그것은 여전히 ​​거의 잘 작동 할 것입니다. 지구와 다른 행성의 연도의 길이는 동일합니다. 태양은 서쪽에서 일어나 동쪽으로 설정되었지만 하루의 기간은 다르지 않을 것입니다. 마찬가지로, 아 원자 입자의 세계는 시간의 화살표의 역전하에 놀랍도록 간단한 변화를 겪습니다. 구체적으로, 입자는 항 진원로 전환되고 그 반대도 마찬가지입니다 (장난 참조)

이것이 어떻게 나타나는지 이해하려면 달에서 지구로 여행하는 양전자를 고려하십시오. 출발 시간은 오후 1시입니다. 그리니치는 오후 2시에 도착했습니다. 지구상의 탐지기에 대한 수신은 과량의 양의 에너지와 양전하의 모양에 의해 신호되지만, 수량의 변동 만 측정 할 수 있기 때문에 마찬가지로 부정적인 에너지 및 음전하 (즉, 전자)의 실종 (즉, 출발)으로 해석 될 수 있습니다. 마찬가지로, 긍정적 인 에너지가 사라지고 오후 1시에 달을 충전합니다. 음의 에너지 및 음전하 (전자)의 외관 (도착)으로 해석 될 수 있습니다. 그러므로 우리는 시간이 거꾸로 이동하는 부정적인 에너지의 전자가 지구를 오후 2시에 남겨두기 때문에 양의 에너지가 달로 앞으로 나아가는 양전자의 과정을 이해할 수 있습니다. 그리고 오후 1시에 달에 도착합니다. 다시 말해, 양전자는 시간이 거꾸로 이동하는 음의 에너지 전자로 볼 수 있습니다. 이것은 Feynmanian 장난이 아닙니다! 실제로 물질 및 반격의 입자의 생성 가능성과 전멸 가능성을 예측하는 것과 같이 많은 수의 성공적인 입자 물리 계산을 수행하는 방법입니다.

Majorana가 Via Panisperna에서 활성화되었을 때, 입자 물리학에서의 시간 반전의 역할은 알려지지 않았으며, 그 후 이해 한 바와 같이, 그들과 함께 이상한 이상의 영역을 가져 왔습니다. Paul Dirac은 1928 년에 몇 년 전에 역사적 특성으로 남아있는 치료에서 그들을 발견했습니다. 그는 양자 역학과 특수 상대성을 통합하기 시작했으며 가장 명백한 그룹 이론 구성보다는 가장 단순한 것을 발견했습니다. 결론으로서 그것은 반격을 포함했습니다. 그러나 그의 이론에서 진공은 부정적인 에너지를 가진 무한 입자 바다로 정의되어야했으며,이 무한해는 관찰 할 수없는 것으로 가정되었다. 이 이론은 또한 물질의 입자와 반격의 입자의 창조와 소멸을 예측했지만, 이러한 과정은 난해한 것으로 간주되었으며 실제 과학보다는 공상 과학 소설의 영역에 속한 것으로 간주되었습니다. 커뮤니티는 Dirac의 이론의 성공에 대해 모호하게 남아있었습니다.

Majorana는 항 파티클을 좋아하지 않았습니다. 그의 경력은 실험적으로 발견되기 전에 시작되었고, 무한한 진공 바다와 소멸이 고려되기 전에도, 반 파트릭클의 수학에 대한 끔찍한 세부 사항은 그를 불쾌하게했다. 과학자들은 종종 직감과 취향에 의해 주도됩니다. 우리는 자연의 아름다움이 보편적 인 호소력을 가지고 있다고 가정하지만, 그것은 종종 보는 사람의 눈에 먼저 빛나는 것입니다. 그러므로 그는 불가능하지 않은 수학 기술의 모든 무게를 반격의 예측을 우회하려는 시도 뒤에 두었습니다. 그의 의제는 Dirac이 상대성과 양자 역학 사이에서 달성했던 것과 동일한 통일을 달성했지만 반자당을 생성하지 않았다.

결과는 현재 유명한 Majorana Neutrino 일 것입니다. 그것의 건설은 Dirac의 것보다 더 복잡했지만 논리적으로 기존 이론의 훨씬 더 명백한 확장이었다. Dirac은 단순성을 위해 갔던 곳에서 Majorana는 논리 미니멀리즘을 위해 갔다. 그의 새로운 입자는 고유 한 입자 였으므로 새로운 항 파티클을 발명 할 필요는 없었습니다. Feynman-Stueckelberg 사진 (Majorana 이후)을 Schrödinger의 고양이의 특유성과 혼합하여 이해할 수 있습니다. 양자 역학이 살아있는 고양이와 죽은 고양이의 섬뜩한 중첩을 허용하는 경우, 두 시간의 화살의 중첩도 허용합니다. 고양이와 안티 캣은 하나로 접거나 고양이를 남겨두기 위해 중성미자와 안티 네트 리노의 완벽하게 대칭적인 중첩을 설정할 수 있습니다. Majorana Neutrino는 시간에 동등한 양으로 앞뒤로 여행하므로 영화를 뒤로 재생하면 변경되지 않습니다.

그의 새로운 입자는 Majorana가 Dirac의 반세의 어색한 측면을 피할 수있게 해주었다. 자연이 가능한 한 간단하다면, 모든 입자는 전공 입자였으며 항-입자는 존재하지 않을 것입니다. 그러나 자연은 그것이 무엇인지, 전자와 관련하여 Dirac은 옳았고 Majorana가 잘못되었습니다. 양전자 (또는 반 전자)는 1933 년 코스마크 광선에서 칼 데이비드 앤더슨 (Carl David Anderson)에 의해 발견되었습니다. 그러나 Dirac 자신이 한 번 언급했듯이, 종종“심오한 진실의 반대는 또 다른 심오한 진실이 될 수 있습니다.”

Majorana 주변의 어느 누구도 자신이 무엇을하고 있는지 원격으로 이해하지 못했습니다. 다른 소년들은 모든 선물에 대해 훨씬 더 다운 힐이었습니다. 당시 대부분의 물리학 자와 마찬가지로, 그들은 Majorana의 건축물을 물리학과 관련이없이 순수한 수학으로 간주했습니다. Majorana와 마찬가지로 그룹 이론을 물리적 문제에 적용하는 것은 단지 장식이거나 영어가 "푸딩을 지나치게 튀는 것"이라고 말하는 것입니다.

Majorana는 신경 쓰지 않았습니다. 그의 힘의 일부는 그가 한 모든 일을 번지는 자기 비방 감각이었다. 실제로 그는 다른 사람들보다 자신의 아이디어에 대해 더 부정했습니다.”그는 자신을 진지하게 받아들이지 않았기 때문에 특이한 길을 시험해 볼 수 있었기 때문에 실패에 대한 두려움에 제약을받지 않았습니다. 대칭과 도구 상자에 대한 초기 노력에 관한 친구에게 보내는 편지에서 그는 말했다. 즉, 나는 그것을 배우려는 확고한 의도로 그룹 이론을 연구합니다. 이것에서 언젠가는 그의 작은 변화를 제쳐두기 위해 하루를 시작한 Dostoyevsky 캐릭터와 비슷합니다.

그것은 그의 동료들로부터 점진적이고 터미널의 소외의 시작이었습니다. Majorana는 현명한 과학자에게 문제없는 경력을 보장하는 일반적인 과학 마피아에 가입하는 데 매우 나빴습니다. 작가 Leonardo Sciascia는 한때 Majorana는“모든 '좋은'시칠리아 인과 마찬가지로 모든 그룹의 일원이거나 팀이나 파트너십을 설립하는 데 반대했다고 말했다. Via Panisperna에서 그는 결코 소년들 중 하나가 아니 었습니다. 그들이 그를 그랜드 심문 관이라고 불렀던 좋은 이유였습니다. 그는 다른 사람과 같은 오류와 결함을 발견했으며 그의 견해를 날카 롭고 경멸적인 비판으로 표현했습니다. 사람들은 근처에있을 때 종교 재판소의 무자비한 손에 있다고 느꼈으 며, 이것은 다른 사람들에게 유도 된 분개에 큰 타격을주었습니다.

그러나 그가 다른 사람들을 비판했다면 그는 더욱 힘들었습니다. 그의 눈에는 그의 이론과 아이디어는 결코 충분하지 않았습니다. 자기 비방은 놀기 어려운 카드입니다. 약간의 자아 방종이 그의 어두운 순간에 놀라운 일이 있었을 수도 있습니다. 몇 년 동안 그는 훌륭한 아이디어를 가지고 있었지만 출판을 거부함으로써 모든 사람을 격분 시켰습니다. “출판 또는 멸망”이 항상 진언이었던 커뮤니티에서는 기사 수에 대해 덜 신경 쓰지 못했습니다. 그의 동료들이 우선 순위 분쟁에 사로 잡힌 곳에서 그는 그들을 웃었다.

대부분의 사람들이 그를 슬프고 우울하다는 것을 알도록 도와주지 않았습니다. 그의 유머 감각은 거의 영국인이었습니다. 그는 친구를 사는 심각한 문제가 있었고 궁극적으로 외로웠습니다. 이것은 그의 아이 프로디지 과거의 부분적으로 낙진이었고, 그는 방문객들이 그의 머리에 입방 뿌리를하기 전에 퍼레이드되었으며, 아버지가 디자인 한 까다로운 연구 프로그램을 따르기 위해 다른 아이들과 놀 수 없었습니다. 모차르트의 웅장 함과 아동 학대 사이의 경계는 실제로 매우 흐릿해질 수 있습니다.

여성과 관련하여 그는 열등감으로 고통 받았다. 그의 친구 Gaston Piqué는 인터뷰에서 다음과 같이 말했습니다.“아름답고 적절하기 때문에 그는 그렇지 않았습니다. 실제로, 그는 다소 못 생겼다. 그리고… 소녀가있었습니다.… 그러나 그는 열등감의 복잡한 희생자 였기 때문에 아무것도하지 않았고 심지어 그녀를 피하지 못했습니다.”그의 친척 중 한 사람이 한 번은“사랑은 모든 차이를 만들었을 것”이라고 말했습니다. 그러나 그것은 아니었다.

마침내 1933 년 경 마나나 안에 무언가가 쏟아졌습니다. 앞으로 4 년 동안, 그는 침실을 떠나서 매일 음식의 트레이 만 요청하여 우유 이상으로 줄어들 었습니다. 그는 자신의 반세에 들어갔다. 이런 종류의 행동은 심한 우울증에 빠진 사람들에게는 드문 일이 아닙니다. 일본인은 그들에게 용어를 만들었다 : hikikomori , 현대의 은자. 그의 수년간의 격리에 걸쳐 가족과 친구들은 그를 놔두 었습니다. 그 당시 어떤 종류의 치료 나 상담은 시대에 시대에 걸렸을 것이며, 그는 그것을 받아들이지 않았을 수도 있습니다. 과학자와 예술가들은 끊기를 해결하기보다는 소중히 여겨지는 것으로 유명합니다. 심리 치료는 목욕물과 함께 아기를 버리는 것으로 보였을 것입니다. 결국 아기와 목욕가는 현실에서 환상적인 방식으로 배출되었습니다.

1938 년 1 월 Majorana는 Naples University에서 교수직을 맡았습니다. 그는 세상으로 돌아 가기위한 마지막 도랑 노력처럼 느껴졌을 때, 그는 권위있는 학업 경쟁에 들어서서 Panisperna의 모든 사람들을 놀라게했습니다. 그의 입장에는 Majorana 입자에 대한 그의 현재 유명한 논문이 포함되었습니다. 그의 비정상적인 상황과 관련하여 정치적 관점을 마친 후, 그는“예외적 인 장점”으로 의장을 수상했습니다. 처음에 나폴리에서의 그의 삶은 정상의 피상적 인 유사성을 보여주었습니다. 그러나 폭풍은 표면 아래에서 양조되었습니다. 지난 3 개월 동안 깊이있는 것을 추적하기는 어렵습니다. 그가 Gilda Senatore라는 이름의 아름다운 여성 인 그의 학생 중 한 명과 사랑에 빠졌다는 증거도 있습니다. 그것은 짝을 이루지 않은 사랑이었다. 그다지 분명하다. 그녀는 그를 본 마지막 사람이었다.

1938 년 3 월 25 일 밤, Majorana는 배를 탔고 다시는 보지 못했습니다. 그는 자살 편지로 인식 될 수있는 일련의 매우 이상한 노트를 남겼지 만, 또한 그의 여권뿐만 아니라 오늘날의 돈에서도 75,000 달러에 해당했습니다. 그의 몸은 결코 회복되지 않았습니다. 수년에 걸쳐 그는 여러 차례에 걸쳐“시력”되어 끝없는 음모 이론으로 이어졌습니다. 그의 심리학은 훨씬 더 흥미롭지 만 연구는 덜 연구됩니다.

가장 많이 연구 된 것은 오늘날 Majorana의 지속적인 유산은 그가 남긴 수학적 공식입니다. Wigner 's Masterpiece 그룹 이론의 판과 원자 스펙트럼의 양자 역학에 적용 1940 년대부터 Majorana에 대한 언급을 시작하십시오. 그러나 물리학 자들이 대칭과 그룹 이론 측면에서 자연의 기본 이론을 생각하기 시작한 것은 1960 년대까지는 아니었고 Majorana의 전적으로 공헌이 인정되었습니다. 1982 년 Via Panisperna Boys 중 하나 인 Pontecorvo는“50 년대에 60 년대에 중성미자는 아름답고 흥미로운 대상이지만 자연에서 실현되지 않는다는 의견이 자주 표현되었습니다. … 그 후 곧 Majorana Neutrino에 대한 대규모 국제 검색이 시작되었으며, Majorana Neutrinos의 명백한 특징 인 Neutrinoless Double Beta Decay라는 과정에 중점을 두었습니다. 오늘날이 사냥에는 수백 명의 물리학 자의 노력을 결합한 약 12 ​​개의 국제 협력이 포함되며, Majorana의 이름은 NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory의 약자)와 같은 많은 사람들의 약어에서 인식 될 수 있습니다.