Мартин Льюис Перл

Мартин Льюис Перл (24 маусым 1927 – 30 қыркүйек 2014) — американдық инженер-химик және физик, тау лептонды ашқаны үшін 1995 жылы физика бойынша Нобель сыйлығын алған.

 Өмірі және мансабы 
Перл Нью-Йорк штаты, Нью-Йорк қаласында дүниеге келген. Оның ата-анасы Фей (қыз күнінде Розенталь), хатшы және бухгалтер Оскар Перл, және баспа және жарнама компаниясын құрған кеңсе тауарларын сатушы. Ресейдің поляктар тұратын аймағынан АҚШ-қа келген еврей иммигранттары

Перл 1948 жылы Бруклиндегі Бруклин политехникалық институтының (қазіргі Нью-Тандон деп аталады) химиялық инженерия бойынша түлегі. Оқуды бітіргеннен кейін Перл General Electric компаниясында электронды вакуумдық түтіктерді шығаратын зауытта инженер-химик болып жұмыс істеді. Электрондық түтіктердің қалай жұмыс істейтінін білу үшін Перл Нью-Йорк штаты Шенектади қаласындағы Юнион колледжінде атом физикасы және кеңейтілген есептеу курстарына жазылды, бұл оның физикаға деген қызығушылығының артуына және ақырында 1950 жылы физика бойынша докторантураға түсуіне әкелді.

Ол PhD дәрежесін алды. 1955 жылы Колумбия университетінен, оның диссертациясының кеңесшісі И. А. Раби болды. Перлдің тезисі 1944 жылы Раби физика бойынша Нобель сыйлығын жеңіп алған атомдық сәулелік резонанстық әдісті қолдана отырып, натрийдің ядролық квадрупольдік моментін өлшеуді сипаттады

Докторлық диссертациядан кейін Перл Мичиган университетінде 8 жыл жұмыс істеді, онда ол пиондардың және кейінірек нейтрондардың протондарға шашырауын зерттеу үшін көпіршікті камералар мен ұшқын камераларын қолданып, күшті өзара әрекеттесу физикасымен жұмыс істеді. Мичиганда болған кезде Перл мен Лоуренс В. Джонс 1976 жылы физика бойынша Нобель сыйлығын алған Сэмюэл Си Си Тингтің кеңесшілері болды.

Зерттеу үшін қарапайым өзара әрекеттесу механизмін іздей отырып, Перл электронды және мюондық әрекеттесулерді қарастыра бастады. Ол 1963 жылы Калифорнияда салынып жатқан Стэнфорд сызықтық үдеткіш орталығына (SLAC) көшкен кезде осы саладағы тәжірибелік жұмыстарды жоспарлауды бастау мүмкіндігіне ие болды. Ол мюонды түсінуге ерекше қызығушылық танытты: неге ол электрон сияқты дерлік өзара әрекеттесуі керек, бірақ 206,8 есе ауыр болуы керек және неге ол жүретін жолмен ыдырауы керек. Перл жоғары энергиялы зарядталған лептондардағы эксперименттерде осы сұрақтарға жауап іздеуді таңдады. Сонымен қатар, ол электронды-позитрондық соқтығыстар арқылы лептонның үшінші буынын табу мүмкіндігін қарастырды.

Перл 2008 жылдың мамыр айында президент Джордж Буштың атына Энергетика департаментінің ғылым басқармасына, Ұлттық ғылыми қорға және Ұлттық стандарттар мен технологиялар институтына қосымша төтенше қаржыландыруды сұрау арқылы, «2008 қаржы жылында іргелі ғылыми зерттеулерге келтірілген зиянды жоюға» шақырған хатқа қол қойған физика бойынша Нобель сыйлығының 20 американдық иегерінің бірі.

Ол жүрек талмасынан кейін Стэнфорд университетінің ауруханасында 2014 жылы 30 қыркүйекте 87 жасында қайтыс болды  Оның ұлы Джед Перл «The New Republic» журналының авторы және өнертанушы.

 Тау бөлшектің ашылуы 
Тау лептон (τ, тау бөлшегі, тауон немесе жай ғана тау деп те аталады) - электронға ұқсас, электр заряды теріс және спині бар элементар бөлшектің <span data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Fraction&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Үлгі:Fraction&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;1&quot;},&quot;2&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;2&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwVw" typeof="mw:Transclusion">&nbsp;</span>, бірақ массасы 3477 есе көп. Электронмен, мюонмен және үш нейтриномен бірге ол лептонға жатқызылады.

Тау алғаш рет SLAC-LBL тобындағы әріптестерімен бірге 1974 және 1977 жылдар аралығындағы эксперименттер сериясында анықталды. Олардың жабдықтары SLAC-тың сол кездегі жаңа құрылғыларынан тұрды e+ –e− SPEAR деп аталатын соқтығысатын сақина және LBL магниттік детекторы. Олар лептондарды, адрондарды және фотондарды анықтап, ажырата алды. SPEAR электрондар мен позитрондарды бұрын мүмкін болғанға қарағанда жоғары энергияда соқтығыстыра алды, бастапқыда 4,8 ГэВ-қа дейін және соңында 8 ГэВ-те, энергия тау/антитау жұбының пайда болуына әкелетіндей жоғары.  Таудың өмір сүру ұзақтығы бар болғаны 2.9×10−13 с және осылайша бұл бөлшектер соқтығысқаннан кейін бірнеше миллиметр ішінде ыдырайды. Демек, Перл және оның әріптестері тауды тікелей анықтаған жоқ, керісінше олар электрон мен мюонды немесе позитрон мен антимуонды анықтайтын аномальды оқиғаларды ашты:

 Біз 
 e+ + e− → e± + μ∓ + кем дегенде екі анықталмаған бөлшектер түріндегі 
 64 оқиғаны анықтадық, олар үшін бізде әдеттегі түсініктеме жоқ.

Кем дегенде екі анықталмаған бөлшектердің қажеттілігі энергия мен импульсті тек біреуімен сақтай алмауымен көрсетілді. Алайда басқа мюондар, электрондар, фотондар немесе адрондар анықталмады. Бұл оқиға жаңа бөлшектер жұбының пайда болуы және кейінгі ыдырауы болды деп ұсынылды:

 e+ + e− → τ+ + τ−  → e± + μ∓ + 4ν

Мұны тексеру қиын болды, өйткені оны өндіруге арналған энергия τ+τ− жұп D мезон өндірісінің табалдырығына ұқсас. DESY-Гамбургте және SPEAR-да тікелей электронды есептегішпен (DELCO) жасалған жұмыс кейіннен бұл жаңалықты растады және тау массасы мен спинін анықтады.

τ таңбасы грек тілінен τρίτον (тритон, қазақ тіліне аударғанда «үшінші» дегенді білдіреді) сөзінен шыққан, өйткені ол ашылған үшінші зарядталған лептон болды.

 Нобель сыйлығы және кейінгі мансабы 
Перл 1995 жылы Фредерик Райнспен бірге Нобель сыйлығын алды. Сыйлық «лептондық физикаға алғашқы тәжірибелік үлестері үшін» берілді. Перл «тау лептонды ашқаны үшін» жартысын алды, ал Райнс «нейтриноны анықтағаны үшін» өз үлесін алды. 1996 жылы ол «түсініктемелерден, ғылыми қайта басып шығарулардан, ой толғаулардан және естеліктерден ...» тұратын «Эксперименталды ғылым туралы ойлар» кітабын жариялады.

Ол Ливерпуль университетіне шақырылған профессор ретінде қосылды. Американдық үкіметте дұрыс ғылымды ілгерілетуге бағытталған «Америка үшін ғалымдар мен инженерлер» ұйымының кеңесшілер кеңесінде қызмет етті. 1996 жылы Американдық жетістіктер академиясының «Алтын тақтайша» сыйлығын алды. 2009 жылы Перл Белград университетінің құрметті докторы атағын алды.

 Дереккөздер 

 Сілтемелер 
 Martin L. Perl on Nobelprize.org  including the Nobel Lecture, December 8, 1995 Reflections on the Discovery of the Tau Lepton
 Nobel Prize press release, explaining the significance of Perl's work
 Personal blog: Reflections on Physics
 U.S. Patent 5943075 Universal fluid droplet ejector (Martin Lewis Perl)
 U.S. Patent 5975682 Two-dimensional fluid droplet arrays generated using a single nozzle (Martin Lewis Perl)
 Gary Feldman, John Jaros, and Rafe H. Schindler, "Martin L. Perl", Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences (2016)

Санат:АҚШ Ұлттық ғылым академиясының мүшелері мен корреспондент мүшелері
Санат:2014 жылы қайтыс болғандар
Санат:Колумбия университеті түлектері
Санат:АҚШ физиктері
Санат:Нобель сыйлығының иегерлері (АҚШ)
Санат:Физикадан Нобель сыйлығының иегерлері
Санат:1927 жылы туғандар