杰克•施泰因贝格尔(1921—2020)
2021-01-30
世界科学 2021年3期
1945年,当粒子物理学家杰克•施泰因贝格尔(Jack Steinberger)开启其职业生涯时,科学家们对于亚原子粒子知之甚少。如今,为人所熟知的亚原子粒子已达数十种之多,其基本构造都已编入粒子物理学标准模型中。在整个过程中——从粒子的发现到将其归类——终年99岁高龄的施泰因贝格尔居功至伟。1988年,他凭借1962年开展的一项实验而荣获诺贝尔物理学奖。该项实验揭示了神秘粒子——中微子——存在两种不同的类型。
中微子几乎不与物质发生相互作用——它们可以直接穿透地球。它们不带电荷,可对“弱”核力做出反应,而“弱”核力作用于原子核内,对放射性具有支配作用。在20世纪30年代就有人预测中微子的存在,以解释放射性衰变中伴随电子释放出的无法解释的能量。施泰因贝格尔与其同事一起,证明了不只存在一种类型的中微子。他们还发现了另一种与介子相关的中微子类型(介子与稳定的电子类似,但其质量为电子的200倍,寿命也更短)。施泰因贝格尔还参与确定了夸克的性质,而夸克是质子和中子的最终组成单位。
施泰因贝格尔出生于德国的一个犹太家庭,在纳粹掌权后不久被迫离开,于1934年到达美国。在芝加哥,他在养父母的帮助下完成了高中教育,并于1938年与家人团聚。之后,施泰因贝格尔进入芝加哥大学学习化学。1942年,施泰因贝格尔从大学毕业,随后加入美国军队,研究如何利用雷达来提高飞机轰炸的精确度。
二战结束后,施泰因贝格尔重返芝加哥大学,师从首次演示核链式反应的诺贝尔奖得主恩里科•费米(Enrico Fermi),继续开展物理学研究。……
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