Melvin Schwartz — Nobel-díjas fizikus, a müonneutrínó felfedezője
Melvin Schwartz — Nobel-díjas fizikus, a müonneutrínó felfedezője: életrajz, kutatások, Nobel-nyeremény és tudományos örökség részletes bemutatása.
Melvin Schwartz (1932. november 2. - 2006. augusztus 28.) zsidó származású amerikai fizikus volt.
Az 1988-as fizikai Nobel-díjat Leon M. Ledermannal és Jack Steinbergerrel közösen kapta a neutrínónyaláb-módszer kifejlesztéséért és a leptonok kettős szerkezetének bemutatásáért a müonneutrínó felfedezésével.
Schwartz 2006. augusztus 28-án, 73 éves korában halt meg az idahói Twin Fallsban Parkinson-kórban és hepatitis C-ben.
Rövid ismertetés munkásságáról
Schwartz legfontosabb eredménye a neutrínónyaláb-módszer kidolgozásához és alkalmazásához kötődik, amely lehetővé tette, hogy nagy intenzitású, viszonylag tiszta neutrínóforrásokat állítsanak elő kísérleti célokra. Ennek a módszernek a segítségével 1962-ben Brookhavenben végzett kísérletek során bizonyították be, hogy a müonneutrínó (νμ) különbözik az elektronneutrínótól (νe). Ez a megfigyelés fontos lépés volt a részecskefizika leptonokból álló családszerkezetének megértésében.
A neutrínónyaláb-módszer lényege
A neutrínónyaláb előállításának általános elve:
- Protonnyaláb nagy energiájú céltárgyra (például fémre) ütközik, és különféle más részecskék, elsősorban pionok és kaonok keletkeznek.
- Ezek a rövid életű mezonok lebonthatnak műonokra és neutrínókra.
- Hosszú kitérőkkel és elnyelőrétegekkel a többi részecskét (például töltött müonokat és hadronokat) eltávolítják, így egy majdnem „tisztán” neutrínókból álló nyalábot kapnak.
- Ezt a neutrínónyalábot detektorok felé irányítják, amelyek képesek a ritka neutrínóinterakciók megfigyelésére.
A módszer lehetővé tette annak kimutatását, hogy a müonneutrínók olyan interakciók során hoznak létre müonokat, amelyek nem hoznak létre elektronokat, ami kulcsfontosságú bizonyíték volt a különböző neutrínófajták létezésére.
Jelentősége a fizika számára
Schwartz és munkatársai felfedezése a részecskefizika egyik sarokkövévé vált: a leptonok két (ma már ismert több) különböző családba rendeződését igazolta, és ez hozzájárult a részecskefizika standard modelljének kialakulásához. A neutrínók ígéretes kutatási területként maradtak meg a tömegek, keveredések és a kozmológiai szerepük vizsgálatában.
Utóélet és elismerések
A müonneutrínó felfedezéseért kapott Nobel-díj mellett Schwartz munkáját a fizikai közösség széles körben elismerte; kutatásai hosszú távon befolyásolták az akkumulátorok, detektorok és gyorsítótechnológiák fejlesztését is. Tudományos eredményei ma is alapul szolgálnak a neutrínófizika további kísérleti és elméleti vizsgálataihoz.
Könyvek
- Samios, N. P., Plano, R., Prodell, A., Schwartz, M. és J. Steinberger. "The Parity of the Neutral Pion and the Decay pi{sup 0} Yields 2e{sup +} + 2e{sup -}", Nevis Cyclotron Laboratory, Columbia University, United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), Office of Naval Research, (1962. január).
- Lee, T. D., Robinson, H., Schwartz, M. és R. Cool. "Intensity of Upward Muon Flux Due to Cosmic-Ray Neutrinos Produced in the Atmosphere", Nevis Cyclotron Laboratory, Columbia University, United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), (1963. június).
Keres