默里·蓋爾曼（1929—2019）

編譯 邵紅能

默里·蓋爾曼是美國物理學家，因提出夸克理論而獲得諾貝爾獎。

默里·蓋爾曼

諾貝爾獎得主默里·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）設計的“八重道”給基本粒子世界帶來秩序，他還構想了“夸克”的概念來解釋這些粒子的結構。他于2019年5月24日在美國新墨西哥州圣塔菲的家中去世，享年89歲。

幾個世紀以來，物理學家們努力尋找支配我們周圍日常世界和宇宙行為的基本定律，而蓋爾曼博士很容易被列入這個時間軸上，他是探索粒子物理學“標準模型”發展的先驅者，該模型是宇宙各組成部分基本行為的指南。

50年前，年僅40歲的蓋爾曼就獲得了諾貝爾獎，這表明人們很早就認識到他對科學的重大貢獻。加州理工學院院長、物理學家托馬斯·羅森鮑姆（Thomas Rosenbaum）在一份聲明中說：“默里·蓋爾曼是物理學史上一位具有開創性的人物。默里對自然的基本模式有著敏銳的洞察力，他是一位博學者，也是物理學與其他學科聯系的闡釋者，幫助明確了幾代科學家的研究方法。”

1929年9月15日，蓋爾曼出生于紐約市，是一個奧地利猶太移民家庭的兒子。蓋爾曼是一位神童，他早期就在許多學科上表現出高能力，被同學們稱為“活百科全書”。15歲時，蓋爾曼開始在耶魯大學學習。他曾考慮學習考古學或語言學，但父親建議他學習工程學，因為這將幫助他找到一份工作。后來，他們折中考慮，選擇了物理。

1948年，18歲的蓋爾曼從耶魯大學畢業。1951年，他在麻省理工學院獲得物理學博士學位，他很快就被認為是基本粒子“奇異性”等概念的發展者。蓋爾曼還曾在新澤西州普林斯頓的高級研究院和芝加哥大學工作，1955年加入加州理工學院。1993年，蓋爾曼正式退休。

在二戰后的幾年里，科學家們發現高能原子加速器產生了大量奇怪的粒子，挑戰了物理學家們早先的假設。蓋爾曼最廣受贊譽的成就之一是提議將所有基本粒子按八個特征分組，其中一些特征被描述為量子特性。他把這個體系命名為“八重道”，是參照佛教的一個概念。在這個概念中，通往覺悟、實現和諧生活的道路包含了八種美德，這個術語似乎適合于一個在混亂盛行的地方提供連貫性和可預測性的系統。

作為解釋八重對稱性的一種方法，蓋爾曼博士提出夸克的概念來描述一個亞原子結構，亞原子結構是比之前認為的更加基本的結構。其他人也提出了這樣的觀點，即曾經被認為不可分割的粒子實際上是由更小的部分組成的。但是，正是蓋爾曼博士的命名使這些粒子得以存在。

夸克可能是現代物理學的同義詞，但他們的名字來自現代文學。蓋爾曼博士在詹姆斯·喬伊斯（James Joyce）的《芬尼根守靈夜》中發現了這個詞，其中有這樣一句話 ：“三個夸克作為集合標記。”“夸克”這個詞與八重道一樣，代表了蓋爾曼興趣的廣度。除了解決物理世界中最具挑戰性的問題外，他還精通文學和哲學，并精通多種其他語言。

早期，被認為是物質基本成分的粒子是質子、中子和電子，其基本性質是電荷、大小和質量。 隨著物理學的發展，在亞原子粒子中發現了新的特性，科學家們用“向上”“向下”和“奇怪”來描述被稱為“味道”的性質。

蓋爾曼博士和其他物理學家建議夸克除了味道之外還必須有其他性質。他們將這個屬性命名為“顏色”，將不同的夸克分別命名為紅、綠和藍。盡管這些夸克特性是抽象的，但在物理世界中具有重要的意義，并由此產生了一套強有力的粒子相互作用理論。蓋爾曼將這一理論命名為量子色動力學。對理論的檢驗在于它預測現實世界行為的能力。后來，對亞原子粒子的研究證實了蓋爾曼的理論，包括1964年一個里程碑式的發現——歐米伽負粒子。

1969年，在總結獲得諾貝爾獎的理論研究時，蓋爾曼博士說：“我們的工作是一個令人愉快的游戲。”