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蓋爾曼(murry gell-mann, 1929-)因?qū)玖W拥姆诸惣捌湎嗷プ饔梅矫娴淖吭截暙I(xiàn),獲得了1969年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 蓋爾曼于1929年9月15日生于美國(guó)紐約,是一個(gè)歸化了的東歐移民,蓋爾曼常常對(duì)自己的家庭守口如瓶。他對(duì)自己的猶太出身諱莫如深,在維也納有許多人叫格爾曼,但是沒有一個(gè)人用蓋爾曼這個(gè)夸張的名字,仿佛在故意模糊他的猶太祖先。 最初,電子、質(zhì)子和中子被認(rèn)為是基本粒子,所有物質(zhì)都是由它們構(gòu)成的。后來,在20世紀(jì)40-50年代,先在宇宙線事例中,后又在高能加速器中發(fā)現(xiàn)了一些新的不穩(wěn)定粒子。其中,有些粒子(介子)的質(zhì)量大約為電子質(zhì)量的1000倍;有些具有10-10秒的長(zhǎng)壽命,與所期望的強(qiáng)相互作用的壽命10-23秒相比,顯得很“奇異”。蓋爾曼(右圖)發(fā)現(xiàn)幾乎所有的已知粒子都可被分成族或多重態(tài),而這些多重態(tài)又顯示出與挪威數(shù)學(xué)家李研究過的李群表示相對(duì)應(yīng)的幾何圖樣。當(dāng)把這些幾何規(guī)律應(yīng)用于粒子物理學(xué)時(shí),就出現(xiàn)了一種既能解釋多重態(tài)中粒子的性質(zhì),又能預(yù)言新粒子存在的理論,這有點(diǎn)類似于門捷列夫在構(gòu)造元素周期表時(shí)所取得的成功。大約在1961年,蓋爾曼和以色列物理學(xué)家尼曼彼此獨(dú)立地發(fā)展了這種新理論,蓋爾曼將它稱為八重法(依據(jù)佛教關(guān)于八種正確的生活方式能免遭痛苦的勸說而命名)。按照稱之為su(3)群的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),蓋爾曼在定義了一個(gè)新量子數(shù)——奇異量子數(shù)s以后,將一些同位旋多重態(tài)組合成超多重態(tài)。1962年,蓋爾曼據(jù)此預(yù)言存在質(zhì)量為1532mev和1679 mev的粒子,1964年這兩種粒子(分別稱為s10和w-)均被發(fā)現(xiàn)了,這就突出了該理論的重要性。 為了進(jìn)一步從理論上解釋構(gòu)成強(qiáng)子的組分粒子,蓋爾曼在坂田模型和八重態(tài)方法的基礎(chǔ)上于1964年提出了“夸克模型”的設(shè)想。按照這種模型,所有已知的基本粒子都是由三種更為基本的粒子——“夸克” 組成的。“夸克”一詞,取自喬埃斯在《菲內(nèi)根的覺醒》中所說的:“為馬克王呼叫三聲夸克!”。利用夸克模型,可以很好地解釋重子的八重態(tài)、十重態(tài)以及介子的八重態(tài)。