Жизнь и дело Этторе Майораны
ЖИЗНЬ И ДЕЛО ЭТТОРЕ МАЙОРАНЫ(Эпилог к 100-летию со дня рождения)
Майоран (Majorana) — многолетняя трава или полукустарник,
хороший медонос. В ночь с 25 на 26 марта 1938 г. профессор Этторе Майорана
(Ettore Majorana), занимавший кафедру физики Неаполитанского университета, сел
на пароход, плывущий из Неаполя в Палермо. Пароход прибыл в Палермо уже без
Майораны. Больше его никто не видел. Повидимому, он окончил свою короткую
32-летнюю жизнь, бросившись в прозрачные воды пролива, отделяющего Апеннинский
полуостров от Сицилии. По личному распоряжению Муссолини поиски Майораны
продолжались в течение полугода. Но он буквально “как в воду канул”. ![]()
Жизнь Майораны Этторе Майорана родился 5 августа 1906 года в Катании в
известной в городе семье. Его отец, Фабио Массимо Майорана (1875 — 1934),
инженер, долгие годы возглавлял местную телефонную станцию, а после 1928 г. был
главным государственным инспектором связи. Мать Этторе, Дорина Корсо (1876-
1965), также происходила из известной в Катании семьи. Кроме Этторе, в семье
было ещё четверо детей — два брата: Сальваторе, получивший философское
образование и Лучано, авиаинженер, и две сестры: старшая Розина и младшая Мария,
ставшая пианисткой. Дядя Этторе по отцу, Квирино Майорана (1871 — 1957), был
профессором физики в Университете Болоньи. ![]() ![]()
Этот гениальный физик возглавил новую кафедру в Римском
университете в 1926 г., т.е. двадцати шести лет от роду. Он практически
самостоятельно и в, значительной степени, будучи ещё школьником, изучил
современную физику и оказался в роли единственного человека в Италии, который
понимал, что в ней происходит — какая квантовая революция разворачивается
стремительными темпами. Феноменально одаренный и неистово одержимый Ферми был
одинаково гениальным и в теории и в эксперименте. В этом ему не было равных.
Ферми вместе со своим ассистентом
Франко Разетти
набрал несколько очень хороших студентов, среди которых были
Сегре,
Амальди, Майорана, а позже
Джан Карло Вик,
Уго Фано и
Понтекорво.
Эмилио Сегре: “По силе интеллекта, глубине и объёму
знаний Этторе Майорана заметно превосходил своих новых товарищей, а в некоторых
отношениях, например, в чистой математике, превосходил даже Ферми. К сожалению,
удивительно самобытный и глубокий ум сочетался у него со склонностью к
критицизму и непомерному пессимизму. ![]() ![]() 6 июля 1929 года Этторе Майорана защитил диплом, посвященный радиоактивным ядрам. В 1929- 32 гг. работал самостоятельно и достаточно изолировано. 12 ноября получил научную степень. Тогда же, вначале 1932 году у него появляется особый интерес к физике ядра. Число публикаций Майорана было равно 10, так как многие свои выводы и идеи он отказывался представлять. Во время научных споров, он мог сделать важные выкладки на пачке сигарет (Этторе был заядлым курильщиком), которую затем выбрасывал в мусорную корзину. Таким образом, Майорана был начисто лишен научного тщеславия и не любил публиковать результаты своих исследований. ![]() В ноябре 1937 года Майорана стал профессором Университета Неаполя и переехал туда в январе 1938 года. В этой своей должности он успел прочитать лишь несколько лекций. Дело Майораны
К 1932 г. были известны лишь две элементарные частицы, два
фермиона — протон и электрон. Поэтому и атомное ядро представлялось состоящим из
этих частиц, хотя квантовомеханический принцип неопределенностей
Гейзенберга не
допускал нахождения электронов внутри объема пространства ядерных размеров, и
возникали трудности с объяснением спинов некоторых ядер.
Супруги Жолио-Кюри приняли это излучение за гамма-кванты и
пытались объяснить наблюдаемое явление как Комптон-эффект, т. е. рассеяние
гамма-квантов на протонах (ядрах водорода), входящих в состав парафина. В Англии
ученик Резерфорда Джеймс Чэдвик повторил опыты супругов Жолио-Кюри и показал,
что таинственные снаряды, испускаемые бериллием, имеют массу, равную массе
протона, и лишены заряда. 1) Полоний
альфа-частица. Итак, весной 1932 г. стало известно об открытии нейтрона, и спустя несколько месяцев, профессор физического факультета МГУ Дмитрий Иваненко и один из создателей квантовой механики Вернер Гейзенберг независимо опубликовали гипотезу о протон-нейтронном строении ядра. С тех пор формулировку протон-нейтронной модели ядра связывают практически исключительно с именами Иваненко и Гейзенберга. Однако, как теперь мы знаем благодаря личному свидетельству Ферми и Сегре, к правильной интерпретации эксперимента супругов Жолио-Кюри ещё до опытов Чэдвика пришёл Майорана. События развивались следующим образом.
В июле 1932 г.
Занимаясь разработкой протон-нейтронной модели ядра,
Майорана анализировал силы между нуклонами (протонами и нейтронами), т. е.
ядерные силы. Эти силы могут быть двоякого типа — “обыкновенные” и обменные.
Обыкновенные силы, их называют силами Вигнера (Юджин Вигнер в 1963 г. получил
Нобелевскую премию за работы по фундаментальным принципам симметрии), сохраняют
неизменными характеристики взаимодействующих нуклонов. Обменные силы приводят к
тому, что взаимодействующие нуклоны меняются своими характеристиками — спинами,
положением в пространстве, электрическими зарядами. Этим трём типам обменных сил
также присвоены имена выдающихся физиков, которые разрабатывали теорию этих
силы. Ядерные силысилы Вигнера + силы Бартлета + силы Майораны + силы Гейзенберга. Таким образом, имя Майораны увековечено в свойствах ядерных сил.
Эта часть “дела Майораны” относится уже к физике
элементарных частиц. Если свой вклад в физику ядра Майорана делил с другими
выдающимися современниками, то его роль в физике частиц абсолютно неповторима и
касается самой загадочной из известных частиц — нейтрино. Напомним, что
наблюдают три типа нейтрино (все они электрически нейтральны) — электронное
(νe),
мюонное (νμ)
и таонное, или тау-нейтрино (ντ),
генетически связанные слабым взаимодействием с заряженными массивными лептонами
— соответственно электроном (е), мюоном (μ)
и таоном (τ).
У антинейтрино знаки лептонных зарядов противоположны.
Теорию таких частиц разработал Поль Дирак ещё в 1928 г., написав своё знаменитое
уравнение для единственной известной тогда частицы подобного типа —
релятивистского электрона, сделавшее его Нобелевским лауреатом (интересно, что
Дирак, как и Майорана, начинал своё образование как инженер).
Лишь два из них (νL и R) реально наблюдают и именно они включены в число фундаментальных частиц Стандартной модели. Состояния L и νR никогда не регистрировались. В дираковской теории частица не совпадает со своей античастицей, поэтому LL, RR, причем все эти четыре нейтринных состояния являются физически различимыми.
Именно с дираковскими нейтрино имеет дело Стандартная модель. LL, RR. Таким образом, вместо четырех дираковских решений (4-х компонентного
дираковского спинора) получается два решения (2-х компонентный майорановский
спинор). Уход Майораны Почти не вызывает сомнения, что Майорана ушёл из жизни
добровольно. Перед тем как сесть на пароход, плывущий в Палермо, он написал
письмо Карелли (директору института физики в Неаполе), где говорилось о решении
покончить жизнь самоубийством. Письмо, впрочем, было утеряно. Накануне отплытия
Майорану видел в церкви один из её служителей. Он не был знаком с Майораной, но
позже вспомнил его по необычному лицу и поведению. Что могло толкнуть Майорану
на столь серьезный и трагический шаг. 8 августа 2006 г. Профессор кафедры Общей ядерной физики |
История загадочного исчезновения гениального физика
Этторе Майорана родился в знатной сицилийской семье в 1906 году и с ранних лет поражал родных и знакомых феноменальными математическими способностями. Уже в возрасте четырех лет мальчик легко справлялся с задачами, над которыми взрослые долго ломали головы.
После школы Этторе решил выучиться на инженера и поступил в Римский университет Ла Сапиенца, но в 1928 году по совету своего друга Эмилио Сегре перевелся в Институт теоретической физики. Вместе они присоединились к исследовательской группе Энрико Ферми, где изучали новое перспективное направление — ядерную физику.
Видео дня
Уже через год учебы Этторе получил докторскую степень, а в 1931 году опубликовал свою первую научную статью. Надо отметить, что несмотря на то, что все вокруг в один голос твердили, что труды Майораны гениальны, сам Этторе не считал свои работы чем-то из ряда вон выходящим. За свою жизнь он написал лишь девять научных статей и совершенно не стремился к признанию своих трудов.
Часто случается, что гениальность порой идет рука об руку с безумием. К сожалению, этой участи и Майорана. У физика начались серьезные проблемы с психикой. Он стал раздражительным, мог ни с того ни с сего накричать на собеседника. С 1933 по 1937 год он практически не выходил из дома, отказавшись от преподавания в Неапольском университете, где работал до этого.
В 1937 году, казалось, Этторе стал чувствовать себя лучше, вернулся к преподаванию, выпустил еще одну статью (которая оказалась последней в его жизни). Но Майорана сумел удивить всех еще раз, правда, на этот раз вовсе не гениальностью.
В марте 1938 года Этторе снял со своих счетов все сбережения и купил билет на пароход, следовавший из Неаполя в Палермо. Но на берег Майорана так и не сошел.
Позже родные Этторе нашли в номере гостиницы, где жил физик в Неаполе, записку, в которой просил родственников хранить память о нем, не одеваться в черное и простить его. В Неапольском университете тоже получили письмо, в которой Майорана сообщал, что “принял решение, которое было неизбежно”. Однако через некоторое время в учебное заведение пришла и другая телеграмма. В ней физик просил не обращать внимания на предыдущее письмо. А после было получено еще одно сообщение: “Море не приняло меня. Завтра я возвращаюсь”.
Но ни завтра, ни послезавтра, ни через несколько дней Майорана в университете или дома не появился. Основная версия полиции, которая начала заниматься исчезновением гениального ученого, — покончил с собой, бросившись в море с борта парохода. Но нашлись свидетели, которые утверждали, что видели Этторе в Неаполе уже после его исчезновения.
Настоятели двух неапольских монастырей, обратившие внимание на заметку об исчезновении Майораны в одной из газет, рассказали, что к них обращался человек, похожий на Этторе. Но в оказании пристанища в монастырях ему отказали и он отправился дальше. Некоторые исследователи жизни Майораны полагают, что он все же нашел пристанище в одном из других монастырей, где и провел остаток своей жизни.
Однако другие специалисты, занимающиеся расследованием загадочного исчезновения гениального физика, не согласны с таким утверждением. Тем более, что есть свидетельства некоторых людей, которые видели Майорану за пределами Италии в 1960-1970-х годах. Но о том, где он жил и чем занимался, видевшие Этторе люди ничего не рассказывали. А в 2015 году римская прокуратура представила доказательства того, что Этторе Майорана с 1955 по 1959 годы жил в Венесуэле. Больше о физике не известно ничего.
Почему Этторе Майорана отказался от блестящей карьеры и научных исследований и предпочел исчезнуть? На этот вопрос до сих пор нет ответа. Есть предположение, что Этторе, занимавшийся ядерной физикой, осознал, насколько может быть разрушительной сила атомного оружия, над созданием которого трудились в то время физики. Некоторые историки полагают, что Майорана просто не захотел заниматься разработкой опасного для всего мира оружия и предпочел бесследно исчезнуть.
Рамблер: главные новостиТравяные чаи свободы, предложенные Фило Алетейасом 13 января 1774 года
c. Фотомеханическая печать 1903 года (открытка): цвет: общественное достояние, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boston_Tea_Party_cph. 3b53084.jpg; Нет известных ограничений на публикацию через Интернет-каталог печатных изданий и фотографий Библиотеки Конгресса (PPOC) по адресу https://www.loc.gov/pictures/item/2002719851/
возле канала Форт-Пойнт на углу Атлантик-авеню и морского порта. Бульвар: CaribDigita, общественное достояние, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Boston_Tea_Party_Plaque_-_Independence_Wharf_2009.jpg
гравюра в «Истории Северной Америки» У. Д. Купера (1789 г.), между стр. 60–61: нет известных ограничений на публикацию, через онлайн-каталог печатных изданий и фотографий Библиотеки Конгресса (PPOC) @ https://www.loc. gov/pictures/item/2002718863/
«Уничтожение чая в гавани Бостона»
1846 г., раскрашенная вручную литография Натаниэля Карриера (27 марта 1813 г. — 20 ноября 1888 г.)
Отдел эстампов и фотографий Библиотеки Конгресса, популярная графика Коллекция: нет известных ограничений на публикацию, через онлайн-каталог печатных изданий и фотографий Библиотеки Конгресса (PPOC) @ https://www. loc.gov/pictures/item/91795889/
восточный фасад дома Джона Бартрама с садом Бартрама: Джоэл Т. Фрай (Jtfry в английской Википедии), CC BY 3.0, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Bartram_House_May_2002c.jpg
Государственный лес Тиадагтон, недалеко от Лок-Хейвена, север центральной части Пенсильвании: Николас А. Тонелли (Nicholas_T), CC BY 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/photos/nicholas_t/8087968008/
SAAL5: USDA Natural Служба сохранения ресурсов, общественное достояние, через базу данных USDA PLANTS @ https://plants.usda.gov/home/plantProfile?symbol=SAAL5&mapType;=nativity
все три основных варианта лепестков (трехлопастные; нелопастные эллиптические; двухлопастные) на одной ветви сассафраса; Франклин, юго-восточная Вирджиния; 22 мая 2010 г .: Rlevse, CC BY SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sassafras_albidum_3_lobe_variations_B.JPG
GUOF: Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США, общественное достояние, через базу данных USDA PLANTS @ https://plants. usda.gov/home/plantProfile?symbol=GUOF&mapType;=nativity
Veermata Jijabai Bhonsale Udyan (ранее Victoria Gardens), Byculla, South Mumbai, Maharashtra, запад центральной части полуострова Индия: Jayesh Patil, CC BY 2.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Guaiacum_officinale.jpg
Ароматические листья и чашевидные цветы Origanum majorana: J.P.C. (HeXeNeSi, CC BY-SA 2.0), через Flickr @ https://www.flickr.com/photos/hexenesi/3666606056/
расположение противоположных листьев: Эмилия Карбовник (Добромила), CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Majeranek2.jpg
Антверпен, северо-восточная Бельгия: следуйте этим инструкциям, CC BY-SA 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/photos/followtheseinstructions/ 5895880931/
фермерский рынок, Рочестер, юго-восточная Миннесота: Jonathunder, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:FreshMint.jpg
Колос Mentha spicata из четырехлопастных цветков, с четырьмя длинными тычинками, отходящими от каждого цветка: Miguel303xm, CC BY-SA 2. 5, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flowers_of_the_spearmint.JPG
Цветки тимьяна (Thymus serpyllum)
Соцветия трубчатых, четырехлопастных цветков, каждый с зубчатой верхней долей: Джоан Саймон, CC BY-SA 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/photos /simonjoan/224796002/
Bucey_lès-Gy, департамент Верхняя Сона, регион Франш-Конте, северо-восточная Франция: JF Gaffard, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File :Thymus_serpyllum1.jpg
Четыре тычинки отходят от каждого цветка: Szabi237, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thymus_serpillum.JPG
соцветие иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis) , земля Баден-Вюртемберг, юго-западная Германия: Х. Целль, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hyssopus_officinalis_002.JPG
кулинарный наряд для абсента: Эрик Литтон, CC BY-SA 2.5, через Wikimedia Commons @ https://en. wikipedia.org/wiki/File:Absinthe-glass.jpg
цветы шалфея (Salvia officinalis)
Ботанический сад KIT, Карлсруэ, земля Баден-Вюртемберг, юго-западная Германия: H. Zell, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File :Salvia_officinalis_003.JPG
Salvia officinalis покидает
National des Plantes à Parfum, Милли-ла-Форе, департамент Эссонн, регион Иль-де-Франс, северная Франция: Line1, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons @ https: //commons.wikimedia.org/wiki/Файл:Salvia_officinalis_02_by_Line1.JPG
1689 холст, масло сэра Годфри Кнеллера (8 августа 1646 — 7 ноября 1723): Public Domain, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:JohnEvelyn1687.jpg
MODI: Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США, общественное достояние, через базу данных USDA PLANTS по адресу https://plants.usda.gov/home/plantProfile?symbol=MODI&mapType;=nativity
Nevin Lake, Bullitt County, регион «The Knobs», центральный Кентукки. ; Пятница, 30 июня 2006 г., 11:49: Джо Шнайд (JMSchneid), Луисвилл, Кентукки, CC BY 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RubyThroatedHummingbird.jpg
сверкающая элегантность стеклянных чайных чашек: Laura D’Alessandro (flossyflotsam), CC BY 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/photos/flossyflotsam/5564168683/
розмарин вечнозеленый, ароматный, игольчатый листья и трубчатые двугубые цветы: THOR, CC BY 2.0, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rosmarinus_officinalis133095382.jpg
Чарльз Уэсли Таттл, капитан Джон Мейсон (1887 г.), опп. п. 409: Общественное достояние, через Интернет-архив @ https://archive.org/details/cihm_03781/page/n442/mode/1up?view=theater
Портрет Кобба, предположительно Уильяма Шекспира, ок. 1595–1610 гг., картина на дубовой панели: общественное достояние, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:Cobbe_portrait_of_Shakespeare.jpg
Национальная портретная галерея, Лондон: передано из Британского музея, 1879 г. : общественное достояние, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Francis_Bacon,_Viscount_St_Alban_from_NPG_%282%29.jpg
Lavandula angustifolia
Карлсруэ, земля Баден-Вюртемберг, юго-западная Германия: H. Zell, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lavandula_angustifolia_003.JPG
Новый ежемесячный журнал Harper’s, Vol. LX, № CCCLVI (февраль 1880 г.), с. 322: Public Domain, через Wikimedia Commons @ https://en.wikipedia.org/wiki/File:John_bartram00.jpg
Пертюи, департамент Воклюз, регион Прованс-Альпы-Лазурный берег, юго-восточная Франция: Вероник Панье, CC BY SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Miel_de_lavande_Label_Rouge.JPG
подлеска и пастбищных растений: семена Solidago odora в октябре: Джеймс Х. Миллер, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Bugwood.org , CC BY 3.0, через Forestry Images @ https://www.forestryimages.org/browse/detail. cfm?imgnum=1120251
подлесок и пастбищные растения: Сентябрь: Джеймс Х. Миллер и Тед Боднер, Южное научное общество сорняков, Bugwood.org, CC BY 3.0, через Forestry Images @ https://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm? imgnum=1120250
семян аниса (Pimpinella anisum): Дэвид Моннио (David.Monniaux), CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons @ https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Aniseed_p1160018.jpg
Solidago odora
Jacob Bigelow, American Medical Botany, Vol. I, табл. XX, оп. п. 187: uwdigital collections, CC BY 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/photos/uwdigicollec/3528518644/; Общественное достояние, через Библиотеку наследия биоразнообразия @ https://www.biodiversitylibrary.org/page/2955783
Цветки двугубого Stachys officinalis имеют три лепестка, центральный лепесток является самым большим, а верхние квадратные жесткие стебли: Джоан Саймон, CC BY-SA 2.0, через Flickr @ https://www.flickr.com/ photos/simonjoan/2484350126/
Листья Stachys officinalis длинные, с зубчатыми краями.