Џек Стајнбергер

Џек Стајнбергер (), родено име: Ханс Јакоб Штајнбергер (; р. ) — физичар, кој живее во близина на Женева, Швајцарија. Тој бил сооткривач на мионското неутрино, заедно со Леон Ледерман и Мелвин Шварц, за што ја добиле Нобеловата награда за физика.

Живот

Стајнбергер е роден во Бад Кисинген во Баварија, Германија, во 1921 година.  Развојот и ширењето на нацистичката партија во Германија, со нејзиниот антисемитизам, ги навело неговите родители, Берта и Лудвиг Штајбергер, кој бил пејач и религиозен учител, да го испратат својот син надвор од Германија.

Стајнбергер се преселил во САД на возраст од 13 години, патувајќи преку атлантикоѕ со неговиот брат Херберт. Барнет Фарол Barnett се грижел за него како за посвоено дете, врската била воспостаавена преку еврејските добротворни здруженија во САД. За време на овој период, Стајнбергер се образувал во месното училиште во, Винетка, Илиноис.

Стајнбергер изучувал хемиско инженерство при Технолошкиот институт „Армур“ (денес Илиноишки институт за технологија) но го напуштил откако му завршила стипендијата за да помогне околу семејните приходи. Се стекнал со диплома за хемија од Чикашкиот универзитет, во 1942 година. Кусо потоа, тој се пријавил во Signal Corps при МИТ.  Со помошта на т.н. закон G.I. Bill, тој се вратил на додипломските студии при Чикашкиот универзитет во 1946 година, каде предавачи му биле Едвард Телер и Енрико Ферми. Неговата докторска теза го опфатила енергетскиот спектар на електроните оддадени од распадот на мионските честички, неговите резултати покажале дека станува збор за трителен распад, при што учествувале две неутрални честички во распадот (подоцна препознаени како електронски () и мионски () неутрина) наместо само една честичка.

Како атеист и хуманист, Стајнбергер е добитник на Наградата за хуманост од Меѓународната академија за хуманизам.The International Academy of Humanism  at the website of the Council for Secular Humanism. Retrieved 18 October 2007. Some of this information is also at the International Humanist and Ethical Union website

Тој е татко на Нед Стајнбергер, основач на славната компанија за безглави гитари и басови.

Рана кариера

По стекнувањето на докторатот, Стајнбергер поминал една година на Институтот за напредни студии при Принстон. Во 1949 година објавил пресметки за животниот век на неутралниот пион, што го предводело изучувањето на аномалиите во квантата теорија за полето.

По Принстон, Стајнбергер започнал да работи во Раијационата лабораторија при Калифорнискиот универзитет, каде извршил експеримент кој го покажал производството на неутрални пиони и  нивниот распад на фотонски парови. Овој експеримент го користел 330 MeV синхотрон и нобооткриените сцинтилациони бројачи. Покрај ова и другите достигнувања, од него било побарано да ја напушти лабораторијата бидејќи одбил да ја потпише т.н. Некомунистичка заклетва.

Стајнбејгер прифатил професорско место на Колумбискиот универзитет во 1950 година. Ново направениот мезонски зрак од Невисовите лаборатории бил алатка за неколку важни експерименти. Мерењата на производството на пиони на различни јадрени мети покажале дека пионите имаат чудна парност. Директното мерење за производството на пионите кај течната водородна мета, тогаш ретка алатка, ги обезбедила податоците потребни за да покажат дека пионите имале спин еднаков на нула. Истата мета била искористена за да се набљудува релативно реткиот распад на неуттралните пиони во фотони, електрон и позитрон. Сличен експеримент ја измерил разликата на масата меѓу наелектризираните и неутралните пиони засновани на аголната поврзаност  меѓу неутралните пиони добиени кога негативниот пион е заробен од протонот во јадрото на водородниот атом. Други важни експерименти кој ја истражувале аголната поврзаност меѓу електронско-позитронските парови кај неутралните пионски распади, и го открил реткиот распад на наелектризираниот пион на електрон и неутрино, каде било потребно да се користи течно-водородна меурна комора.

Истражување на чудните честички

Ёа периодот од 195 до 1955 година, Стајнбергер приодонел за развојот на меурната комора со изградбата на 15 см направа која се употребувала со космотронот при Брукхејвенската национална лабораторија. Експериментот користел пионски зрак за да произведе пар од  хадрони со чудни кваркови за да се разјасни загадочното создавање и распаѓање на овие честички. Нешто подоцна, во 1956 година, 30 см комора опремена со три камери била употребена во откривањето на неутралните сигма хемирони и за мерењето на неговата маса. Ова набљудување било важно за потврдувањето на постоењето на SU(3) вкусова симетрија која хипотезира за постоењето на чудниот кварк.

Важно својство на слабото заемодејство е нарушувањето на парната симетрија. Оваа одлика била воспоставена преку мерењето на спинот и парностите на многуте хипериони. Стајнбергер и неговите соработници придонеле за неколку вакви мерења користејќи ја големата (75 см) течно-водородна меурна комора и притоа одвоиле хадронски зраци во Брукхејвен. Еден од примерите за ова мерење на инваријантната масена распределба на електронско-позитронските парови добиени при распадот на сигма-нула хиперионите на ламбда-нула хиперионите.

Неутрината и слабата неутрална струја

Во 1960-ите, содржината на проучувањето на слабото заемодејство се променила од чудните честички кон неутрината. Леон Ледерман, Стајнбергер и Шварц изградиле големи искричени комори при Невисовите лаборатории и ги изложиле во 1961 година на неутрина добиени во заедништво со мионите при распадот на наелектризирани пиони и каони. Тие го употребиле Променливиот градиентски синхотрон при Брукхејвенската лабораторија, при што се добиени бројни настани при кој се добиени миони, но не и електрони. овој резултат, за кој тие ја добиле Нобеловата награда во 1988 година, го докажал постоењето на видот на неутрино кое било поврзано со мионот, кое било различно од неутриното добиено при бета расадот.

Проучување на нарушувањето на CP симетријата

CP нарушувањето (C-симетријата и парноста) била воспоставена во неутралниот каонски систем во 1964 година. Стајнбергер препознал дека феноменолошкиот параметар епсилон (ε) кој го пределува степенот на CP нарушувањето може да се измери во интерферентните појави. Во соработка со Карло Рубија, тој извршил експеримент додека бил на отсуство при CERN во 1965 година што аилно го претставил очекуваниот интерферентен ефект, и притоа прецизно ја измерил разликата во масата на краткоживотните и долгоживотните неутрални каонски маси.

Кога се вратил во САД, Стајнбергер извршил експеримент при Брукхејвенската лабораторија за да го набљудува CP нарушувањето во полулептонските распади на неутралните каони. Асиметријата на полнежот се поврзува директно со параметарот епсилон, кој бил измерен прецизно. Овој експеримент исто така ја дозволил дедукцијата на фазата на епсилон, и ја потврдил CPT како добра симетрија во природата.

CERN

Во 1968 година, Стајнбергер го напуштил Колумбискиот универзитет и ја прифатил позицијата како директор на одделот при CERN. Тој создал експеримент користејќи повеќежичена  пропорционална комора (MWPC), неодамна создадена од Жорж Шарпак.  Оваа комора, го изменила микроелектронските засилувачи, многу поголеми примероци на настани да бидат забележани. Неколку резултати за неутралните каони биле добиени и објавени во почетокот на 1970-ите, вклучувајќи го и набљудувањето на реткиот распад на неутралниот каон во мионски пар, временската зависност од асиметријата на полулептонските распади, и попрецизните мерења на масената разлика на каонската маса. Се создала нова техника во ерата на експериментирањето.

Овие нови техники се покажале значајни  за првото прикажување на CP-нарушувањето. NA31 експериментот при CERN бил изграден на почетокот на 1980-ите користејќи го CERN-овиот Суперпротонскиот 400 GeV синхотрон. Покрај податотеките на MWPC и хадронскиот калориметар, тој користел течен аргонски електромагнетен калориметар со исклучителна просторна и енергетска разделна моќ. NA31 покажал дека директното CP нарушување е реално.

Нобелова награда

Џек Стајнбергер бил награден со Нобеловата награда за физика во 1988 година, „за неутринско зрачниот метод и прикажувањето на двојната структура на лептоните преку откривањето на мионското неутрино“. Тој наградата ја поделил со Леон Ледерман и Мелвин Шварц. Во тој период, сите три експерименти биле извршени на Колумбискиот универзитет.

Текспериментот користел пионски зраци создадени со Променливиот градиентски синхотрон при Брукхејвенската национална лабораторија. Пионите се распаднале на миони кои биле забележани пред челичниот ѕид, неутрината биле забележани во искричните комори кои биле поставени зад ѕидот. Случајноста на мионите и неутрината покажала дека вториот вид на неутрина биле создадени заедно со мионите. Последователните експерименти покажале дека ова неутрино е поразлично од првиот вид на неутрино (електронскиот тип). Стајнбергер, Ледерман и Шварц ја објавиле својата работа во Physical Review Letters во 1962 година.

Тој својот Нобелов медал го дал на средното училиште Њу Триер во Винетка, Илиноис (САД), каде што тој сега е дипломец.

Поврзано

 Список на еврејски добитници на Нобелова награда за физика

 Наводи 

Објавени дела

Џек Стајнбергер и А. С. Бишоп.  „Забележување на вештачки добиените фотомезони со бројачи“, Радијациона лабораторија, Калифорниски универзитет, Американско министерство за енергија, (8 март 1950).
Џек Стајнбергер,  В. К. Х. Пановски и Џ. Стелер.  „Докази за добивањето на неутралните мезони преку фотони“, Радијациона лабораторија, Калифорниски универзитет, Американско министерство за енергија, (април 1950).
В. К. Х. Пановски, Џ. Стајнбергер и Џ. Стелер.   „Понатамошни резултати при добивањето на неутрални мезони преку фотони“,Радијациона лабораторија, Калифорниски универзитет, Американско министерство за енергија, (1 октомври 1950).
Стајнбергер, Џ.   „Експериментално испитување на распадите на чудните честички“, Колумбиски универзитет, Невисови лаборатории, Американско министерство за енергија, (јуни 1964).

 Надворешни врски 

Biography and Bibliographic Resources, from the Office of Scientific and Technical Information, United States Department of Energy
Autobiography (at the Nobel Prize web site) 
official web site for the Nobel Prize in Physics 
CERN web site for Jack Steinberger 

Категорија:Германски атеисти
Категорија:Германски Евреи
Категорија:Експериментални физичари
Категорија:Еврејски атеисти
Категорија:Еврејски физичари
Категорија:Швајцарски физичари
Категорија:Добитници на Нобеловата награда за физика
Категорија:Американски атеисти
Категорија:Американски нобеловци
Категорија:Носители на Националниот научен медал
Категорија:Честични физичари
Категорија:Апсолвенти на Чикашкиот универзитет
Категорија:Еврејски нобеловци
Категорија:Починати во 2020 година