Александру Прока

Александру Прока
Родившийся	(1897-10-16)16 октября 1897 г. Бухарест , Королевство Румыния
Умер	13 декабря 1955 г. (1955-12-13)(58 лет) Париж , Франция
Национальность	Румыния
Гражданство	Румыния Франция
Альма-матер	Политехнический университет Бухареста Университет Париж-Сорбонна
Известен	Уравнения Прока
Награды	Почетный член Румынской академии (избран после смерти в 1990 г.)
Научная карьера
Поля	Физик ( теоретик )
Тезис	О релятивистской теории электрона Дирака  (1933 г.)
Докторант	Луи де Бройль

Александру Прока (16 октября 1897 - 13 декабря 1955) был румынским физиком, который учился и работал во Франции . Он разработал векторную мезонную теорию ядерных сил и уравнения релятивистского квантового поля, которые носят его имя ( уравнения Прока ) для массивных векторных мезонов со спином 1.

Биография [ править ]

Он родился в Бухаресте , в семье инженера-строителя. Он был одним из выдающихся учеников средней школы им. Георгия Лазэра и Политехнического университета в Бухаресте. Обладая очень сильным интересом к теоретической физике, он отправился в Париж, где окончил факультет естественных наук Париж-Сорбонского университета , получив от руки Марии Кюри диплом бакалавра наук . После этого он работал исследователем / физиком в Радиевом институте в Париже в 1925 году.

Прока стал гражданином Франции в 1931 году. Он защитил докторскую диссертацию. занимается теоретической физикой под руководством нобелевского лауреата Луи де Бройля . В 1933 году он успешно защитил кандидатскую диссертацию. защитил диссертацию на тему «О релятивистской теории электрона Дирака» перед экзаменационной комиссией под председательством нобелевского лауреата Жана Перрена .

В 1939 году его пригласили на Сольвеевскую конференцию , которая не состоялась из-за начала Второй мировой войны . Во время войны он короткое время был старшим инженером Радио Франс . В 1943 году он ненадолго остановился в Португалии , где (заменив Гвидо Бека ) руководил семинаром по теоретической физике, организованным Рюем Луисом Гомешем в Центре математических исследований Университета Порту . С 1943 по 1945 год он находился в Великобритании по приглашению Королевского общества и Британского Адмиралтейства., чтобы помочь в военных действиях. После этого он вернулся в Париж, где вел семинар по физике элементарных частиц. Он пытался получить кресло в Сорбонне или Коллеж де Франс , но безуспешно. С 1950 года он организовал коллоквиум по теоретической физике для CNRS с Пьером Оже , а в 1951 году он был французским представителем в Международном союзе чистой и прикладной физики . ^[1]

В 1937 Proca был избран членом - корреспондентом Румынской Академии наук , а в 1990 году он был избран Посмертным почетным членом Румынской Академии . ^[2]

Он умер в Париже в 1955 году после двухлетней борьбы с раком гортани . ^[1]

Научные достижения [ править ]

В 1929 году Прока стал редактором влиятельного физического журнала Les Annales de l'Institut Анри Пуанкаре . Затем, в 1934 году, он провел год с Эрвином Шредингером в Берлине и на несколько месяцев посетил с нобелевским лауреатом Нильсом Бором в Копенгагене, где он также встретился с Вернером Гейзенбергом и Джорджем Гамовым . ^{[3] [4]}

Прока стал известен как один из самых влиятельных румынских физиков-теоретиков прошлого века ^[5], который разработал векторно-мезонную теорию ядерных сил в 1936 году, опередив первые доклады Хидеки Юкавы , который использовал уравнения Прока для векторного анализа. мезонное поле в качестве отправной точки. Впоследствии Юкава получил Нобелевскую премию за объяснение ядерных сил с использованием пи-мезонного поля и правильное предсказание существования пиона , первоначально названного Юкавой «мезотроном». Пионы, будучи легчайшими мезонами, играют ключевую роль в объяснении свойств сильных ядерных сил.в их более низком энергетическом диапазоне. В отличие от массивных бозонов со спином 1 в уравнениях Прока, пионы, предсказанные Юкавой, являются бозонами со спином 0, которые связаны только со скалярными полями. Однако существуют также мезоны со спином 1, такие как те, которые рассматриваются в уравнениях Прока. Векторные мезоны со спином 1, рассмотренные Прокой в ​​1936-1941 гг., Имеют нечетную четность , участвуют в электрослабых взаимодействиях и наблюдались в экспериментах с высокими энергиями только после 1960 г., тогда как пионы, предсказанные теорией Юкавы, экспериментально наблюдались Карлом Андерсоном. в 1937 г. с массами, довольно близкими по значению к 100 МэВ, предсказанным теорией пи-мезонов Юкавыопубликовано в 1935 г .; последняя теория рассматривала только массивное скалярное поле как причину ядерных сил, таких как те, которые можно было бы ожидать в поле пи-мезона.

В области более высоких масс векторные мезоны включают в свою структуру также очаровательные и нижние кварки . Спектр тяжелых мезонов через радиационные процессы связан с векторными мезонами, которые поэтому играют важную роль в мезонной спектроскопии. Векторные мезоны из легких кварков появляются в почти чистых квантовых состояниях .

Уравнения Proca в суть уравнения движения Эйлера-Лагранжа типа , которые приводят к Лоренца калибровочных полевых условиях: . По сути, уравнения Прока:${\displaystyle \partial _{\mu }A^{\mu }=0\!}$

${\displaystyle \Box A^{\nu }-\partial ^{\nu }(\partial _{\mu }A^{\mu })+m^{2}A^{\nu }=j^{\nu }}$, куда:

${\displaystyle \Box =\left({\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\right)-\nabla ^{2}}$.

Здесь 4-потенциал, оператор перед этим потенциалом - это оператор Даламбера , - это плотность тока, а оператор набла (∇) в квадрате - это оператор Лапласа , Δ. Поскольку это релятивистское уравнение, предполагается , что Эйнштейн суммировал повторяющиеся индексы. 4-потенциал - это комбинация скалярного потенциала и 3-векторного потенциала A , полученная из уравнений Максвелла :${\displaystyle A^{\mu }}$${\displaystyle \Box }$${\displaystyle j^{\nu }}$${\displaystyle A^{\nu }}$${\displaystyle \phi }$

${\displaystyle A^{\nu }=\left({\frac {\phi }{c}},\mathbf {A} \right)}$

${\displaystyle \mathbf {E} =-\mathbf {\nabla } \phi -{\frac {\partial \mathbf {A} }{\partial t}}}$

${\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {\nabla } \times \mathbf {A} .}$

В упрощенном виде они принимают вид:

${\displaystyle \partial _{\mu }(\partial ^{\mu }A^{\nu }-\partial ^{\nu }A^{\mu })+\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}A^{\nu }=0}$.

Уравнения Прока, таким образом, описывают поле массивной частицы со спином -1 массы m с ассоциированным полем, распространяющимся со скоростью света c в пространстве-времени Минковского ; такое поле характеризуется реальным вектором А , что приводит к релятивистской лагранжевой плотности L . Они могут казаться формально похожими на уравнение Клейна – Гордона :

${\displaystyle {\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\psi -\nabla ^{2}\psi +{\frac {m^{2}c^{2}}{\hbar ^{2}}}\psi =0}$,

но последнее является скалярным, а не векторным уравнением, которое было выведено для релятивистских электронов , и поэтому оно применимо только к фермионам со спином 1/2. Более того, решения уравнения Клейна – Гордона являются релятивистскими волновыми функциями, которые могут быть представлены как квантовые плоские волны, если уравнение записано в натуральных единицах:

${\displaystyle -\partial _{t}^{2}\psi +\nabla ^{2}\psi =m^{2}\psi }$;

это скалярное уравнение применимо только к релятивистским фермионам, подчиняющимся энергия-импульс отношение в Альберте Эйнштейн «s специальной теории относительности теории. Интуиция Юкавы была основана на таком скалярном уравнении Клейна-Гордона, а лауреат Нобелевской премии Вольфганг Паули писал в 1941 году: `` ... Юкава предположил, что мезон имеет спин 1 , чтобы объяснить спиновую зависимость силы между протоном и нейтроном. Теория для этого случая была дана Прока ». ^[6]

Заметки [ править ]

См. Также [ править ]

• Уравнения движения Эйлера – Лагранжа.
• Proca действие
• Векторный мезон
• Уравнение Клейна – Гордона
• релятивистский электрон
• Специальная теория относительности
• Ядерные силы
• Теория Юкавы
• Пионы
• Мезоны
• Кварки

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Краткая история IFIN-HH: Preursors Hon. Акад. Александру Прока (1897–1955) и акад. Профессор доктор Хория Хулубей (1896–1972).