Muistot

Murray Gell–Mann 1929–2019

Fyysikko

Atomeja pienempien kvarkkien teorian kehittänyt fyysikko Murray Gell-Mann kuoli 89-vuotiaana 24. toukokuuta 2019 kotonaan Santa Fessä New Mexicossa.

Gell-Mann ehdotti ensimmäisenä 1960-luvulla, että aine ei koostukaan atomeista ja niiden protoneista, neutroneista ja elektroneista, vaan on vielä pienempiä aineen perustavia osasia. Ne ovat kvarkkeja. Maailma koostuu kvarkeista.

Fyysikot osoittivat hänen kvarkkiteoriansa oikeaksi 1960-luvun lopulla. Ne on löydetty ja todennettu lukemattomissa kokeissa eri hiukkaskiihdyttimillä.

Gell-Mann syntyi 15. syyskuuta 1929 New Yorkissa. Hänen vanhempansa olivat itäisen Euroopan siirtolaisia. Poika Murray oli lapsinero. Hän osasi jo pienenä esimerkiksi laskea isoja lukuja päässään. Hän myös korjaili lapsena näsäviisaasti vanhempiensa englantia. Koulussa hän sai lempinimen ”kävelevä tietosanakirja”.

Gell-Mann aikoi opiskella arkeologiaa, mutta isä painosti insinööriksi. Hän valitsi fysiikan ”miellyttääkseen isukkia”.

Sitten Gell-Mann innostuikin fysiikasta valtavasti. Hän väitteli tohtoriksi 20-vuotiaana MIT-yliopistossa lähellä Bostonia. Kun hän siirtyi 1955 Caltech-yliopistoon Kaliforniaan, hänestä tuli siellä yliopiston nuorin professori.

Vielä 1950-luvun alussa yleinen näkemys oli, että maailma koostui jakamattomista atomeista. Niissä oli positiivisesti varattu ydin, jossa vaikuttavat protonit ja neutronit. Ydintä kiersivät negatiivisesti varatut elektronit.

Tämä näkemys kumoutui vuoteen 1975 mennessä pitkälti Gell-Mannin ansiosta. Hän keksi kvarkit avuksi, kun fyysikot löysivät 1950- ja 1960-luvuilla luonnosta yhä enemmän alkeishiukkasia. Kosmisesta säteilystä löydetyt alkeishiukkaset tuntuivat rikkovan luonnonlakeja.

Gell-Mann ehdotti uusille hiukkasille sääntöjä, jotka perustuivat luonnon ns. perusvoimien symmetriaan. Hän tajusi vuonna 1964, että alkeishiukkaset voi jakaa ensiksi kahdeksaan, ja kehittyneemmän teo­rian mukaan kolmeen perushiukkaseen. Hän selvitti, miten hiukkaset ryhmittyisivät symmetrisesti. Niitä piti teorian mukaan yhdessä vahva ydinvoima. Fyysikko George Zwieg päätyi samaan tulokseen.

Gell-Mann nimesi löydöt kvarkeiksi. Nimen hän otti irlantilaisen kirjailijan James Joycen romaanista Finnegans Wake. Hän esitti myös, että atomien vahvaa ydinvoimaa välittävät hiukkaset ovat nimeltään gluonit. Kvarkkeja pitää yhdessä gluonien vuorovaikutus.

Gell-Mannin työ johti niin sanottuun kvanttiväridynamiikan teoriaan. Se selittää kaikkien hiukkasten vuorovaikutukset, paitsi painovoimaa välittävien hiukkasten. Hän sai kvarkkiteoriastaan fysiikan Nobelin palkinnon 1969. Palkintopuheessaan Tukholmassa hän vaihtoi välillä englantinsa sujuvasti ruotsiksi.

Nyt tutkijat tuntevat kuusi erilaista kvarkkia ja niiden vastineet, jotka ovat antimateriaa.

Gell-Mann alkoi 80-luvulla tutkia biologiaa. Kielipäänä hän oli kiinnostunut myös kielten alkuperästä. Näitä aloja hän saattoi tutkia Santa Fen instituutissa, jota oli perustamassa New Mexicon osavaltioon 1984. Instituutti tutkii luonnon kaikkia kompleksisia ilmiöitä. Gell-Mann selittää kompleksisuutta populaarissa ja suomennetussa kirjassaan Kvarkki ja jaguaari (1996).

Gell-Mann sai lukuisia tiedepalkintoja. Puheissa häntä kiiteltiin yhtenä 1900-luvun suurimmista tutkijoista. Gell-Mannista on sanottu ylevästi, että hän toi järjestyksen universumiin.

Timo Paukku

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Kuolleet