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  • 埃托雷·馬約拉納

    埃托雷·馬約拉納

    埃托雷·馬約拉納(Ettore Majorana,1906年8月5日-1938年3月27日?),出生在位于西西里島的卡塔尼亞,意大利理論物理學家。

    埃托雷·馬約拉納在微中子質(zhì)量上作了先驅(qū)研究,并提出馬約拉納方程式。


    生平

    埃托雷·馬約拉納自小便擁有極高的數(shù)學天份。他在1923年剛進大學時讀的是工程學。1928年,在埃米利奧·吉諾·塞格雷的建議下轉(zhuǎn)到物理領域。雖然他真正研究物理的時間大約只有五六年,但他對物理有極敏銳的洞察力,特別是對很多當時的物理難題有超前思維,其成就只能用“無與倫比”來形容。

    馬約拉納加入的是羅馬大學物理研究所由費米(Enrico Fermi,一九三八年獲諾貝爾物理學獎,第一座核反應堆的發(fā)明者)領導的研究組——Via Panisperna boys。 研究組的名字來自其實驗室所在的地址。這個組在物理學界非常有名,里面匯集了一批意大利當時最優(yōu)秀的青年物理學家,理論與實驗并重,而且工作效率奇高。大家都以費米為中心展開工作,唯有馬約拉納在單打獨斗。不過他超級的分析與計算能力及天才的物理直覺對整個研究組的幫助是無法估量的。然而有一件事一直讓費米既頭痛又無奈,那就是馬約拉納對發(fā)表研究成果持消極態(tài)度。很多時候一項實驗完成了,同事們把實驗結(jié)果拿給馬約拉納看,他往往立即就能進行分析和計算,并給出理論上的解釋。要命的是,這些稍加補充與完善就能發(fā)表的分析和結(jié)論常常被他寫在隨手抓來的煙盒背面或餐巾上,而他寫完后就將這些紙片一揉,直接丟進垃圾桶!

    馬約拉納在1928年發(fā)表了第一篇論文,探討了有關原子光譜的問題。 這個工作是費米所提出原子結(jié)構統(tǒng)計模型的早期應用。 (因為同時也由盧埃林·湯馬斯寫下,一般稱作湯馬斯-費米模型。)1932年他發(fā)表了篇研究在隨時間變化的磁場下的原子光譜的論文。 伊西多·拉比以及其他人同時也在研究這個問題。 而這個問題也開啟了原子物理理重要的新分支——無線電磁波頻譜(radio-frequency spectroscopy)。 同年,馬約拉納寫了另一篇文章探討相對論性的粒子。 在這篇文章里,為了允許帶任意動量的粒子,他發(fā)展并應用了勞侖茲群的無窮多維表示,并且寫下了有關基本粒子質(zhì)量的理論基礎。 就如同馬約拉納大部分以意大利文寫作的文章一樣,這篇文章幾十年來并沒有受到廣大的注意。

    馬約拉納是個謎一樣的人物,且不說他那些在物理學上匪夷所思的超前思維,單說他對生活中一些小事的判斷也頗令人費解。比如他從來沒交過女朋友,原因竟是他認為自己長得太丑。可從他的照片上看雖算不上英俊,但怎么說也不是個丑八怪。至于他的死(嚴格說應該是失蹤)就更為離奇。1938年3月25日他給家人和他任職的那不勒斯大學物理研究所所長卡瑞利(Antonio Carrelli)各留了一封短信后,就登上了一艘開往西西里首府巴勒莫的郵船。一般人和警方都把這兩封信解讀為絕命書。不過也有兩件事令人費解——他支領了半年的薪水并帶走了所有重要的科研筆記,這不大像一個準備自殺的人所為。但如果事情到此為止人們大都還是會認定他自殺了?沙鋈艘饬系氖撬桨驳诌_了巴勒莫,而且又發(fā)了一封電報和一封信給卡瑞利。電報僅一句話:“別緊張,信隨后就到!毙爬飫t明確說他放棄了自殺的念頭。根據(jù)記錄,他確實買了返回那不勒斯的船票,而且有個同艙人(三人住一間艙房)曾作證說他在那不勒斯下船時馬約拉納還在艙里睡覺。但之后馬約拉納卻像從人間蒸發(fā)了,沒人知道他是否真在那不勒斯下了船,甚至無法確定他到底上沒上開往那不勒斯的船。這種生死不明的結(jié)局為后人留下了想象的空間。以致幾十年來不斷有人宣稱在世界的不同角落遇見過馬約拉納,版本之一是:在上世紀六十年代初,他經(jīng)常在智利的一個小酒館里吃飯,還在餐巾紙上演算數(shù)學問題……這些傳聞無一能得到證實,恐怕均是媒體的炒作。時至今日意大利人也沒有忘記他。他多次成為科幻小說或電影的主角,甚至還有關于他的科幻連環(huán)畫集。在連環(huán)畫里馬約拉納的結(jié)局最為輝煌——被外星人接走了!

    軼事

    馬約拉納是個計算天才:只要有他在的地方,就沒有人會用計算尺和筆算。只要需要問他,請告訴我1538的對數(shù),或者,243的平方根乘以578的立方根等于多少……費米和他曾有過一場計算能力PK,費米用紙筆尺,馬約拉納只用腦子,然后比賽結(jié)果是平局……而費米的計算能力則是:奧本海默爆炸原子彈的時候,他就站在很遠之外,手里拿張紙,撕成碎紙片。原子彈的沖擊波來了,他把紙一扔,然后根據(jù)紙片被卷走的高度、速度和距離計算釋放的能量值。沖擊波走了,他就算出來了,而且和精密儀器測試的結(jié)果不相上下……

    埃托雷·馬約拉納

    費米與小馬曾有一段對話:

    馬約拉納:每隔500年才有一個類似阿基米德或牛頓這樣的科學家出現(xiàn),而每隔100年就有1至2個類似愛因斯坦和玻爾這樣的科學家出現(xiàn)。

    費米:那我將處于一個什么地位呢?

    馬約拉納:理智一點,費米,我并沒有談到你我,我們談的只是愛因斯坦與玻爾。

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