Сёичи Саката
Сёичи Саката | |
|---|---|
Сёичи Саката | |
 Саката в 1949 году | |
| Рожденный | 18 января 1911 г. |
| Умер | 16 октября 1970 г. (59 лет) Нагоя , Япония |
| Национальность | японский |
| Известный | Теория двух мезонов Модель Саката Матрица Маки–Накагавы–Сакаты |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Учреждения | Нагойский университет Осакский университет Киотский университет КОРОЛЕВСТВО |
| Известные студенты | Макото Кобаяши Тосихидэ Маскава |
Сёичи Саката ( 坂田 昌一 , Саката Сёити , 18 января 1911 — 16 октября 1970) — японский физик и марксист, всемирно известный своими теоретическими работами по субатомным частицам. [1] [2] Он предложил двухмезонную теорию, модель Сакаты (раннюю предшественницу модели кварков ) и матрицу смешивания нейтрино Понтекорво-Маки-Накагава-Саката .
После окончания Второй мировой войны он присоединился к другим физикам в кампании за мирное использование ядерной энергии . [1]
Жизнь и карьера
[ редактировать ]Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Саката родился в Токио , Япония, 18 января 1911 года в семье, придерживавшейся традиций государственной службы. Он был старшим из шести детей Тацуэ Саката и Микиты Саката . На момент рождения Сакаты Микита был секретарем премьер-министра Кацуры Таро , который стал крестным отцом Сакаты. Во время учебы в средней школе Конан в префектуре Хёго в 1924 году Саката обучался у физика Бунсаку Аракацу . Во время учебы в средней школе Конан с 1926 по 1929 год Саката посетил лекцию влиятельного физика Джуна Ишивары . Саката также близко познакомился с Като Тадаси, который позже перевел на японский язык незаконченную работу Фридриха Энгельса 1883 года «Диалектика природы» . По словам Сакаты, «Диалектика природы» и работа Владимира Ленина 1909 года «Материализм и эмпириокритицизм» стали определяющими произведениями для его мышления. [3] [4]
Высшее образование и карьера
[ редактировать ]Саката поступил в Императорский университет Киото в 1930 году. Когда он был студентом второго курса, Ёсио Нисина , двоюродный дедушка Саката, читал лекцию по квантовой механике в Императорском университете Киото. Саката познакомился с Хидеки Юкавой и Синъитиро Томонагой Через лекцию , первым и вторым японскими лауреатами Нобелевской премии. После окончания университета Саката работал с Томонагой и Нисиной в Рикагаку Кенкюсё ( RIKEN ) в 1933 году и в 1934 году переехал в Императорский университет Осаки, чтобы работать с Юкавой. Юкава опубликовал свою первую статью по мезонной теории в 1935 году, и Саката тесно сотрудничал с ним в разработке мезонной теории. Возможное существование нейтральной частицы-носителя ядерной силы
п 0
было ими постулировано. [5] В сопровождении Юкавы Саката переехал в Императорский университет Киото в качестве преподавателя в 1939 году.
Саката и Иноуэ предложили свою теорию двух мезонов в 1942 году. [6] В то время заряженная частица, обнаруженная в твердых компонентах космических лучей, была ошибочно принята за мезон Юкавы (
п ±
, карьерная частица ядерной силы). Неправильная интерпретация привела к загадкам в обнаруженной частице космических лучей. Саката и Иноуэ решили эти загадки, идентифицировав частицу космических лучей как дочерний заряженный фермион, образующийся в
п ±
разлагаться. Также был введен новый нейтральный фермион, позволяющий
п ±
распадаются на фермионы.
Теперь мы знаем, что эти заряженные и нейтральные фермионы соответствуют лептонам второго поколения μ и
н
мкм в современном языке. Затем они обсудили распад частицы Юкава.
Саката и Иноуэ предсказали правильное распределение спина мюона, а также представили второе нейтрино. Они рассматривали его как частицу, отличную от нейтрино бета-распада, и правильно предсказали трехчастичный распад мюона. Публикация статьи Саката-Иноуэ по теории двух мезонов на английском языке была отложена до 1946 года. [7] за год до экспериментального открытия распада π → μν.
Саката переехал в Императорский университет Нагои в качестве профессора в октябре 1942 года и оставался там до своей смерти. Название университета было изменено на Университет Нагои в октябре 1947 года после окончания войны на Тихом океане (1945 год). Саката реорганизовал свою исследовательскую группу в Нагое, чтобы после войны управлять ею в соответствии с принципами демократии.
Саката находился в Институте Нильса Бора с мая по октябрь 1954 по приглашению Н. Бора и К. Мёллера . Во время своего пребывания Саката выступил с докладом, представив работы молодых японских исследователей физики элементарных частиц, особо подчеркнув эмпирическую связь, обнаруженную Накано и Нисидзимой. [8] [9] которое теперь известно как правило Накано-Нисидзимы-Гелл-Манна (NNG). [8] [9] [10] среди сильно взаимодействующих частиц (адронов).
После того, как Саката вернулся в Нагою, Саката и его группа из Нагои начали исследования, пытаясь раскрыть физику, лежащую в основе правила NNG. Затем Саката предложил свою модель Саката. [11] в 1956 году, который объясняет правило NNG, постулируя, что фундаментальными строительными блоками всех сильно взаимодействующих частиц являются протон , нейтрон и лямбда -барион . Положительно заряженный пион состоит из протона и антинейтрона, подобно составному мезону Ферми-Янга Юкавы.модель, [12] в то время как положительно заряженный каон состоит из протона и антилямбды, что позволяет объяснить правило NNG в модели Сакаты. Помимо целочисленных зарядов, протон, нейтрон и лямбда имеют свойства, аналогичные верхнему , нижнему и странному кварку соответственно.
В 1959 году Икеда, Огава и Онуки. [13] [14] и независимо Ямагути [15] [16] обнаружил симметрию U(3) в модели Сакаты. Симметрия U (3) обеспечивает математическое описание адронов восьмеричным способом. [17] идея (1961) Мюррея Гелл-Манна. Модель Сакаты была заменена моделью кварков , предложенной Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году, которая сохраняет симметрию U (3), но делает составляющие дробно заряженными и отвергает идею о том, что их можно отождествить с наблюдаемыми частицами. Тем не менее, в Японии модели целочисленных заряженных кварков, параллельные моделям Сакаты, использовались до 1970-х годов и до сих пор используются в качестве эффективных описаний в определенных областях.
Модель Сакаты была использована в Гарри Дж. Липкина книге « Группы лжи для пешеходов» (1965). [18] Модель Сакаты и ее SU(3) -симметрия были также объяснены в учебнике «Слабое взаимодействие элементарных частиц» . Л.Б.Б.Окуна (1965) [19]
В 1959 году Гамба, Маршак и Окубо [20] обнаружил, что триплет барионов Сакаты (протон, нейтрон и лямбда-барион) имеет поразительное сходство с триплетом лептонов (нейтрино, электрон и мюон) в аспектах слабого взаимодействия.Чтобы объяснить физику этого сходства в рамках составной модели, в 1960 году Саката вместе со своими коллегами из Университета Нагои Маки, Накагавой и Онуки расширил свою составную модель, включив в нее лептоны. [21] Расширенная модель получила название «Модель Нагои». Вскоре после этого было экспериментально подтверждено существование двух сортов нейтрино. В 1962 году Маки, Накагава и Саката [22] а также Катаяма, Матумото, Танака и Ямада. [23] включил два различных типа нейтрино в структуру составной модели.
В своей статье 1962 года совместно с Маки и Накагавой они использовали предложение Гелл-Манна-Леви о модифицированной универсальности для определения угла слабого смешивания, который позже стал известен как угол Кабиббо; и распространил его на лептоны , четко различая слабые и массовые состояния нейтрино, тем самым определяя угол смешивания ароматов нейтрино, а также предсказывая колебания аромата нейтрино. Матрица смешения ароматов нейтрино теперь называется матрицей Маки-Накагавы-Саката . Нетривиальное смешивание нейтрино, представленное в статье Маки-Накагавы-Саката, теперь экспериментально подтверждено с помощью экспериментов по осцилляциям нейтрино .
Влияния
[ редактировать ]Симметрия U(3), впервые обнаруженная в модели Сакаты, послужила руководящим принципом для построения кварковой модели Гелл-Манна и Цвейга. Двухмезонная теория Сакаты и Иноуэ получила широкое признание в мире примерно в 1950 году.
по физике 2008 года Лауреаты Нобелевской премии Ёитиро Намбу , Тосихидэ Маскава и Макото Кобаяши , получившие награды за работы по нарушению симметрии, все попали под его опеку и влияние. [24] Барионное смешивание в слабом токе в Модели Нагои послужило вдохновением для создания более поздней матрицы Кабиббо-Кобаяши-Маскавы 1973 года, которая определяет несоответствие квантовых состояний кварков, когда они распространяются свободно и когда они принимают участие в слабых взаимодействиях . Физики, однако, обычно связывают введение третьего поколения кварков («верхних» и «нижних» кварков) в Стандартную модель элементарных частиц с работой Кобаяши и Маскавы 1973 года.
Явление нейтринных осцилляций, предсказанное Маки, Накагавой и Сакатой, было подтверждено экспериментально (Нобелевская премия по физике 2015 г.).
Кент Стейли (2004) описывает историческую подоплеку своей статьи, подчеркивая в значительной степени забытую [ нужны разъяснения ] роль теоретиков Нагойского университета и разработанная ими «модель Нагои». Некоторые из авторов модели Нагои приняли философию диалектического материализма , и он обсуждает роль, которую такие метафизические обязательства играют в физическом теоретизировании. Как теоретические, так и экспериментальные разработки, вызвавшие большой интерес в Японии и в конечном итоге стимулировавшие работу Кобаяши и Маскавы в 1973 году, остались почти совершенно незамеченными в США. Этот эпизод иллюстрирует как важность непроверяемых «темат» в разработке новых теорий, так и трудности, которые могут возникнуть. , когда две части исследовательского сообщества работают в относительной изоляции друг от друга. [25]
Пропустили Нобелевскую премию
[ редактировать ]«Модель Саката» Шоичи Саката вдохновила Мюррея Гелл-Манна и Джорджа Цвейга , кварковую модель но премия 1969 года была присуждена только Мюррею Гелл-Манну. После этого Ивар Уоллер член Нобелевского комитета по физике выразил сожаление по поводу того, что Саката не получил премию. [26]
В сентябре 1970 года Хидеки Юкава вежливо написал Уоллеру, сообщив ему, что Саката был болен, когда была написана номинация; с тех пор его состояние значительно ухудшилось. Три недели спустя Саката умер. Юкава сообщил Уоллеру, что приз Сакате принес бы ему большую честь и поддержку. Затем он от имени ведущих японских физиков элементарных частиц спросил, что думает Нобелевский комитет о заслугах Сакаты, поскольку это, возможно, принесет им утешение. [26]
Почести
[ редактировать ]- Премия Асахи 1948 г.
- Императорская премия Японской академии 1950 г.
- Орден Священного Сокровища (瑞宝章 Zuihōshō ) 1970 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Нуссбаум, Луи-Фредерик. (2005). « Саката Сёити » в Японской энциклопедии , стр. 812 , с. 812, в Google Книгах ; Обратите внимание: Луи-Фредерик — это псевдоним Луи-Фредерик Нуссбаум, см. авторитетный файл Deutsche Nationalbibliothek, заархивированный 24 мая 2012 г. на archive.today .
- ^ Браун, Лори М.; Намбу, Ёитиро (декабрь 1998 г.). «Физики в военной Японии» . Научный американец . 279 (6): 98. Бибкод : 1998SciAm.279f..96B . doi : 10.1038/scientificamerican1298-96 . JSTOR 26058245 – через JSTOR.
- ^ «Саката, Сёичи | Encyclepedia.com» . www.энциклопедия.com . Проверено 26 мая 2021 г.
- ^ Лоу, Моррис (2005). Наука и строительство новой Японии . Нью-Йорк: Пэлгрейв Макмиллан. стр. 74–75. ISBN 978-1-349-53055-7 .
- ^ Хидеки ЮКАВА; Шоичи САКАТА; Минору КОБАЯСИ; Мицуо ТАКЕТАНИ (1938). «О взаимодействии элементарных частиц IV». Учеб. Физ.-матем. Соц. Япония . 20 :319.
- ^ канкей ни туите. ( » на но 1942) «Чуканси то Юкава рюси . Сёичи САКАТА; Такеси ИНОУЭ ( японском языке )
- ^ Шоичи САКАТА; Такеси ИНОУЭ (1946). «О корреляциях между мезонами и частицами Юкава» . Прог. Теор. Физ . 1 (4): 143–150. Бибкод : 1946PThPh...1..143S . дои : 10.1143/PTP.1.143 .
- ^ Jump up to: а б Т. Накано; К. Нисиджима (1953). «Независимость от заряда для V-частиц» . Прог. Теор. Физ . 10 (5): 581–582. Бибкод : 1953PThPh..10..581N . дои : 10.1143/PTP.10.581 .
- ^ Jump up to: а б К. Нисиджима (1954). «Некоторые замечания о правиле чет-нечет» . Прог. Теор. Физ . 12 (1): 107–108. Бибкод : 1954PThPh..12..107N . дои : 10.1143/PTP.12.107 .
- ^ М. Гелл-Манн (1956). «Интерпретация новых частиц как мультиплетов смещенных зарядов». Нуово Чименто . 4 (Приложение 2): 848–866. Бибкод : 1956NCim....4S.848G . дои : 10.1007/BF02748000 . S2CID 121017243 .
- ^ Сёичи САКАТА (1956). «О составной модели новых частиц» . Прог. Теор. Физ . 16 (6): 686–688. Бибкод : 1956PThPh..16..686S . дои : 10.1143/PTP.16.686 .
- ^ Э. Ферми; CN Ян (1949). «Являются ли мезоны элементарными частицами?». Физ. Преподобный . 76 (12): 1739–1743. Бибкод : 1949PhRv...76.1739F . дои : 10.1103/PhysRev.76.1739 .
- ^ Минео ИКЕДА; Сюдзо ОГАВА; Ёсио ОХНУКИ (1959). «Возможная симметрия в модели Сакаты для системы бозон-барионы» . Прог. Теор. Физ . 22 (5): 715–724. Бибкод : 1959PThPh..22..715I . дои : 10.1143/PTP.22.715 .
- ^ Минео ИКЕДА; Сюдзо ОГАВА; Ёсио ОХНУКИ (1960). «Возможная симметрия в модели Сакаты для бозон-барионной системы II» . Прог. Теор. Физ . 23 (6): 1073–1099. Бибкод : 1960PThPh..23.1073I . дои : 10.1143/PTP.23.1073 .
- ^ Ёсио ЯМАГУТИ (1959). «Композитная теория элементарных частиц» . Прог. Теор. Физ. Доп . 11 :1–36. Бибкод : 1959ПТПС..11....1Г . дои : 10.1143/PTPS.11.1 .
- ^ Ёсио ЯМАГУТИ (1959). «Модель сильных взаимодействий» . Прог. Теор. Физ. Доп . 11 : 37–51. Бибкод : 1959ПТПС..11...37Й . дои : 10.1143/PTPS.11.37 .
- ^ Мюррей ГЕЛЛ-МАНН (1961). «Восьмеричный путь: теория симметрии сильного взаимодействия» . дои : 10.2172/4008239 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Гарри Дж. Липкин (январь 2002 г.). Группа лжи для пешеходов . Дуврские книги по физике. ISBN 978-0-486-42185-8 .
- ^ Л. Б. Окунь. Слабое взаимодействие элементарных частиц . Пергамон Пресс. ISBN 978-0-7065-0563-4 .
- ^ А. ГАМБА; РЕ МАРШАК; С. ОКУБО (1959). «О симметрии в слабом взаимодействии» . ПНАС . 45 (6): 881–885. Бибкод : 1959ПНАС...45..881Г . дои : 10.1073/pnas.45.6.881 . ПМК 222657 . ПМИД 16590464 .
- ^ Зиро МАКИ; Масами НАКАГАВА; Ёсио ОХНУКИ; Сёичи САКАТА (1960). «Единая модель элементарных частиц» . Прог. Теор. Физ . 23 (6): 1174–1180. Бибкод : 1960PThPh..23.1174M . дои : 10.1143/PTP.23.1174 .
- ^ Зиро МАКИ; Масами НАКАГАВА; Сёичи САКАТА (1962). «Замечания о единой модели элементарных частиц» . Прог. Теор. Физ . 28 (5): 870–880. Бибкод : 1962PThPh..28..870M . дои : 10.1143/PTP.28.870 .
- ^ Ясухиса КАТАЯМА; Кен-ити МАТУМОТО; Шо ТАНАКА; Эйдзи ЯМАДА (1962). «Возможные унифицированные модели элементарных частиц с двумя нейтрино» . Прог. Теор. Физ . 28 (4): 675–689. Бибкод : 1962PThPh..28..675K . дои : 10.1143/PTP.28.675 .
- ^ Новости Азии и новости Таиланда. Архивировано 9 сентября 2012 г. на archive.today.
- ^ Кент В. Стейли; Утраченное происхождение третьего поколения кварков: теория, философия : страницы 210–229 в журнале «Физика в перспективе» (PIP), Биркхойзер, Базель (2004). ISSN 1422-6944
- ^ Jump up to: а б Роберт Марк Фридман, «Политика совершенства: за Нобелевской премией по науке». Нью-Йорк: Генри Холт и компания (октябрь 2001 г.)
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Нуссбаум, Луи-Фредерик и Кете Рот. (2005). Японская энциклопедия. Кембридж: Издательство Гарвардского университета . ISBN 978-0-674-01753-5 ; ОСЛК 58053128
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Теоретическая физика и диалектика природы - июнь 1947 г.
- Философия и методология современной науки - 1968 г.
- Энгельс «Диалектика природы» - июль 1969 г.
- Нарушение CP и смешение вкусов
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
