Чжэньнин Янг биография

Чжэньнин Янг биография
Чжэньнин Янг биография

Биография Чжэньнин Янг

Карьера: Физик
Дата рождения: 1 октября 1922, знак зодиака весы
Место рождения: Хэфэй, Китай
Чжэньнин Янг – китайский и американский физик. Родился 1 октября 1922 года. Чжэньнин Янг известен как автор теоретического предсказания возможности несохранения чётности в слабых взаимодействиях, теории неабелевых калибровочных полей (поля Янга — Миллса).
Оставшись в Чикаго ещё на единственный год, Я. работал преподавателем по физике, а далее перешел в Институт фундаментальных исследований в Принстоне (штат Нью-Джерси). В течение академического 1953/54 г. он был главным физиком Брукхейвенской национальной лаборатории в Лонг-Айленде (Нью-Йорк). Он стал профессором физики в Институте фундаментальных исследований в 1955 г. и оставался на этом посту больше 11 лет, а потом перешел в универ штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук, Лонг-Айленд на ставку профессора и директора Института теоретической физики.
Именно в это время Я. начал систематично встречаться с Ли, тот, что находился в настоящий момент в Колумбийском университете, чтобы продолжить обсуждение физических проблем, которое они начали, когда оба учились в Чикаго. В мае 1956 г. они обратили чуткость на одну проблему, касавшуюся закона сохранения четности. Сохранение четности следует из одной из симметрии в природе, признанной физиками. Это посреди прочего означает, что натура не ориентирована ни в правую, ни в левую сторону, так что зеркальное отображение взаимодействия частиц должно повиноваться тем же законам, что и само взаимодействие, если четность сохраняется.
В квантовой механике каждая частица или организация частиц описывается определенным математическим выражением, которое носит наименование волновой функции. Зеркальное отображение ведет к замене пространственных координат х, y, z на –х, –y, –z. Если при этом знак функции меняется на обратный, то четность частицы или системы равна –1 (нечетная). Если же функции не меняются, то четность равна +1 (четная). Закон сохранения четности, впервой сформулированный в 1925 г., утверждал, что общая четность (произведение четностей всех участвующих частиц) одинакова как до, так и потом взаимодействия. Закон получил всеобщее признание благодаря тому, что он приводил к полезным теоретическим и экспериментальным результатам, а помимо того, по всей вероятности, ещё и потому как, что отвечал желанию физиков сыскивать в природе подобные симметрии. Большинство интуитивно чувствовало, что натура не отдает предпочтение правому над левым, или напротив.
Проблема сохранения четности возникла в связи с двумя идеально различными типами К-мезонов, нестабильных частиц, наблюдаемых посреди других фрагментов следом высокоэнергетической бомбардировки атомных ядер. Один из них (тета) распадается на два пи-мезона, потому что пи-мезон обладает известной четностью –1, то общая четность двух пи-мезонов составляет (–1)·(–1) = +1. Следовательно, родительская тета-частица должна ещё иметь четностью +1. Напротив, тау-частица, порождающая три пи-мезона, должна располагать четность (–1)·(–1)·(–1) = –1. Следовательно, с одной стороны, если тета- и тау-мезоны обладают разными четностями, то они должны быть разными частицами. С иной стороны, экспериментальные данные, как, в частности, то, что они обладают одинаковыми массами и временем жизни, заставляют допустить, что это одна и та же частица. Углубившись в эту, по всей видимости, неразрешимую дилемму, Я. и Ли смело решили разыскать экспериментальные подтверждения закона сохранения четности.
Во взаимодействиях частиц участвуют четыре силы: сильное взаимодействие, соединяющее протоны с нейтронами в ядре; электромагнитная мощь, действующая на заряженные частицы; слабое взаимодействие, связанное с испусканием частиц во время радиоактивного распада, и гравитация – мощь, действующая на массы. К своему удивлению, Я. и Ли обнаружили, что имеются бессчетные экспериментальные подтверждения сохранения четности при сильном и электромагнитном взаимодействиях, но такое подтверждение целиком отсутствует в случае слабых взаимодействий. Гравитация – это до того сравнительно слабая мощь, что при взаимодействиях элементарных частиц ею типично пренебрегают. Ни из одного из отчетов ученых не следовало подтверждения принципа сохранения четности при слабых взаимодействиях, хотя распад тета- и тау-частиц на пи-мезоны включают таковые. Я. и Ли одним духом продумали, как провести эксперименты, позволявшие вручить точный реакция на вопросительный мотив, сохраняется ли четность при слабых взаимодействиях. Поскольку они были теоретиками, то проведение опытов дали другим.
Первыми, кто откликнулся на их призыв, были By Цзяньсюн из Колумбийского университета сообща с физиками из Национального бюро стандартов США. В 1956…1957 гг. потом шести месяцев изнурительной подготовки к трудному эксперименту By поместила радиоактивный кобальт вовнутрь электромагнита и охладила его до температуры, близкой к абсолютному нулю, дабы слить до минимума воздействие теплового движения. Кобальт испускает бета-частицы (электроны) и нейтрино (незаряженные частицы с нулевой массой). Поскольку атомы ведут себя как маленькие магниты, их направления параллельны электромагнитному полю, задающему определенную ориентацию. Если бы четность сохранялась при радиоактивном распаде кобальта, являющемся слабым взаимодействием, то в направлении северного и южного полюсов магнита вылетало бы равное цифра испускаемых электронов. By обнаружила, что больше электронов вылетает с южного конца. Четность не сохранялась. Последовавшие потом эксперименты других ученых без малого тут же подтвердили ломание правил закона сохранения четности при распаде и превращении пи-мезонов в мю-мезоны и мю-мезонов в электроны и нейтрино (или антинейтрино). В мю-мезонах и электронах проявляется асимметрия направлений вперед-назад.
При невыполнении закона четности Я. и Ли смогли допустить, что тета и тау и в самом деле одна частица, способная к двум различным типам распада. Нарушение закона сохранения четности вызвало целую лавину теоретических и экспериментальных исследований. С этими новыми исследованиями ученые связывали надежды на создание единой теории поля, объединяющей четыре известных вида взаимодействия, мысль которой напрямую связана с именем Альберта Эйнштейна.
«За предвидение при изучении так называемых законов четности, которое привело к важным открытиям в области элементарных частиц», Я. и Ли были награждены в 1957 г. Нобелевской премией по физике. При презентации лауреатов О.Б. Клейн, член Шведской королевской академии наук, сказал: «Результат их исследования оказался неожиданным, когда выяснилось, что допущения, касающиеся симметрии, более того в добро известных процессах не имели никакого экспериментального подтверждения по той причине, что эксперименты ставились таким образом, что их результаты не зависели от справедливости или несправедливости этих допущений». Клейн поздравил обоих лауреатов с успехом в разрешении «наиболее тупиковой проблемы в области физики элементарных частиц, вслед за тем чего экспериментальная и теоретическая служба забила ключом».
Основные научные интересы Я. лежат в области теории поля и элементарных частиц, статистической механики (наука об атомном происхождении тепловых явлений) и принципов симметрии. Новый принцип для описания взаимодействия частицы и поля, тот, что он предложил в 1954 г. совместно с Робертом Л. Миллсом, работавшим тогда в Брукхейвенской национальной лаборатории, стал основой для многих исследований в области фундаментальной физики, известной как калибровочная концепция. Считается, что калибровочные принципы лежат в основе всех основных взаимодействий в природе.
Я. посещал Китайскую Народную Республику ежегодно с 1971 г., помогая установлению взаимопонимания и дружбы между своей родиной и Соединенными Штатами. Он женился на Ту Чили в 1950 г.; у них два сына и дочка. Перед отъездом в США из Китая в 1945 г. Я. решил предпочесть себе имя, которое американцам будет нетрудно говорить. Он выбрал имя Франклин, оттого что восхищался Бенджамином Франклином, с биографией которого был ладно знаком, и американские друзья называют его Фрэнк. Он стал гражданином США в 1964 г.
Я. получил почетные докторские степени Принстонского, Миннесотского, Даремского университетов, а кроме того некоторых институтов. Ему присуждены памятная премия Альберта Эйнштейна Университета Йешивы (1957) и медаль Румфорда Американской академии наук и искусств (1980). Он является членом американской Национальной академии наук, Американского философского общества, Бразильской академии наук, Венесуэльской академии наук и Американского физического общества.

Author: maksim5o

Добавить комментарий