Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Шоичи Саката
坂 田 昌 一
Саката Шоичи.JPG
Саката в 1949 году
Родившийся( 1911-01-18 )18 января 1911 г.
Токио
Умер16 октября 1970 г. (1970-10-16)(59 лет)
НациональностьЯпония
ИзвестенТеория двух мезонов
Модель
Сакаты Матрица Маки – Накагавы – Сакаты
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияУниверситет Нагоя Университет
Осаки Университет
Киото
RIKEN
Известные студентыМакото Кобаяси
Тосихидэ Маскава

Шоичи Саката (坂 田 昌 一, Саката Сёити , 18 января 1911 - 16 октября 1970) был японским физиком, который был всемирно известен своими теоретическими работами по субатомным частицам. [1] Он предложил теорию двух мезонов, модель Сакаты (ранний предшественник кварковой модели ) и матрицу смешивания нейтрино Понтекорво – Маки – Накагавы – Сакаты .

После окончания Второй мировой войны он присоединился к другим физикам в кампании за мирное использование ядерной энергии . [1]

Карьера [ править ]

Саката поступил в Императорский университет Киото в 1930 году. Когда он был студентом второго курса, Ёсио Нишина , двоюродный дедушка Сакаты, читал лекцию по квантовой механике в Императорском университете Киото. Во время лекции Саката познакомился с Хидеки Юкавой и Синъитиро Томонага , первым и вторым японскими лауреатами Нобелевской премии. После окончания университета Саката работал с Томонагой и Нишиной в Rikagaku Kenkyusho ( RIKEN ) в 1933 году и переехал в Императорский университет Осаки в 1934 году, чтобы работать с Юкавой. Юкава опубликовал свою первую статью о мезонетеории в 1935 г., и Саката тесно сотрудничал с ним в развитии теории мезонов. Возможное существование нейтральной частицы-носителя ядерной силы
π0
постулировали они. [2] В сопровождении Юкавы Саката переехал в Императорский университет Киото в качестве лектора в 1939 году.

Саката и Иноуэ предложили свою теорию двух мезонов в 1942 году. [3] В то время заряженная частица, обнаруженная в твердых компонентах космических лучей, была ошибочно идентифицирована как мезон Юкавы (
π±
, ядерная сила карьеры частица). Неправильная интерпретация привела к загадкам в обнаруженной частице космических лучей. Саката и Иноуэ решили эти головоломки, идентифицировав частицу космических лучей как дочерний заряженный фермион, образующийся в
π±
разлагаться. Также был введен новый нейтральный фермион, позволяющий
π±
 распадаются на фермионы.

Теперь мы знаем, что эти заряженные и нейтральные фермионы соответствуют лептонам второго поколения μ и
ν
μна современном языке. Затем они обсудили распад частицы Юкавы,


π+
→
μ+
+
ν
μ

Саката и Иноуэ предсказали правильное распределение спина для мюона, а также ввели второе нейтрино. Они рассматривали его как отдельную частицу от нейтрино бета-распада и правильно предвидели трехчастичный распад мюона. Публикация на английском языке статьи Саката-Иноуэ по теории двух мезонов была отложена до 1946 года [4], за год до экспериментального открытия распада π → μν.

Саката переехал в Императорский университет Нагои в качестве профессора в октябре 1942 года и оставался там до своей смерти. Название университета было изменено на Университет Нагои в октябре 1947 года после окончания Тихоокеанской войны (1945). Саката реорганизовал свою исследовательскую группу в Нагое, чтобы управлять ею по принципу демократии после войны.

Саката оставался в Институте Нильса Бора с мая по октябрь 1954 г. по приглашению Н. Бора и К. Мёллера . Во время своего пребывания Саката выступил с докладом, представляя работы молодых японских исследователей физики элементарных частиц, особо подчеркнув эмпирическую связь, обнаруженную Накано и Нисиджимой [5] [6], которая теперь известна как Накано-Нисиджима-Гелл-Манн (NNG) правило [5] [6] [7] среди сильно взаимодействующих частиц (адронов).

После того, как Саката вернулся в Нагою, Саката и его группа в Нагое начали исследования, пытаясь раскрыть физику, лежащую в основе правила NNG. Затем Саката предложил свою модель Сакаты [8] в 1956 году, которая объясняет правило NNG, постулируя фундаментальные строительные блоки всех сильно взаимодействующих частиц - протон , нейтрон и лямбда-барион . Положительно заряженный пион состоит из протона и антинейтрона аналогично композитной модели мезона Юкавы Ферми-Янга [9].в то время как положительно заряженный каон состоит из протона и анти-лямбда, что позволяет объяснить правило NNG в модели Сакаты. Помимо целочисленных зарядов, протон, нейтрон и лямбда имеют те же свойства, что и верхний кварк , нижний кварк и странный кварк соответственно.

В 1959 году Икеда, Огава и Охнуки [10] [11] и, независимо, Ямагути [12] [13] обнаружили симметрию U (3) в модели Сакаты. Симметрия U (3) обеспечивает математическое описание адронов восьмеричным способом [14], идея (1961) Мюррея Гелл-Манна. Модель Сакаты была заменена кварковой моделью , предложенной Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом.в 1964 году, который сохраняет симметрию U (3), но делает компоненты заряженными до фракции и отвергает идею о том, что их можно отождествить с наблюдаемыми частицами. Тем не менее, в Японии модели целочисленных заряженных кварков, параллельные модели Сакаты, использовались до 1970-х годов и до сих пор используются в качестве эффективных описаний в определенных областях.

Модель Сакаты была использована в книге Гарри Дж. Липкина « Группы лжи для пешеходов» (1965). [15] Модель Сакаты и ее SU (3) -симметрия также были объяснены в учебнике «Слабое взаимодействие элементарных частиц» , LBOkun (1965). [16]

В 1959 году Гамба, Маршак и Окубо [17] обнаружили, что барионный триплет Сакаты (протон, нейтрон и лямбда-барион) имеет поразительное сходство с триплетом лептона (нейтрино, электрон и мюон) в аспектах слабого взаимодействия. Чтобы объяснить физику, лежащую в основе этого сходства в структуре составной модели, в 1960 году Саката расширил свою составную модель, включив лептоны со своими коллегами из Университета Нагоя Маки, Накагава и Охнуки. [18] Расширенная модель получила название «Модель Нагоя». Вскоре после этого было экспериментально подтверждено существование двух видов нейтрино. В 1962 году Маки, Накагава и Саката [19], а также Катаяма, Матумото, Танака и Ямада [20]включили два различных типа нейтрино в структуру составной модели.

В своей статье 1962 года с Маки и Накагавой они использовали предложение Гелл-Манна-Леви о модифицированной универсальности для определения слабого угла смешивания, который позже стал известен как угол Кабиббо; и распространил его на лептоны , четко различая слабые и массовые собственные состояния нейтрино, тем самым определяя угол смешивания ароматов нейтрино, а также предсказывая осцилляции ароматов нейтрино. Матрица смешивания ароматов нейтрино теперь называется матрицей Маки – Накагавы – Сакаты . Нетривиальное перемешивание нейтрино, представленное в статье Маки – Накагавы – Сакаты, теперь экспериментально подтверждено в экспериментах по осцилляциям нейтрино .

Влияния [ править ]

Симметрия U (3), впервые обнаруженная в модели Сакаты, дала руководящий принцип для построения кварковой модели Гелл-Манна и Цвейга. Двухмезонная теория Сакаты и Иноуэ получила широкое признание в мире примерно в 1950 году.

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2008 года Йоитиро Намбу , Тосихиде Маскава и Макото Кобаяси , получившие свои награды за работы по нарушению симметрии, попали под его опеку и влияние. [21] барионный смешивание в слабом токе в Nagoya модели было вдохновение для более поздней матрицы Кабиббо-Кобаяши-Маскавы 1973 года, который определяет несоответствие квантовых состояний кварков, когда они распространяются свободно и , когда они принимают участие в слабом взаимодействия . Однако физики обычно приписывают введение третьего поколения кварков («верхний» и «нижний» кварки) в Стандартную модель. элементарных частиц к статье 1973 года Кобаяси и Маскавы.

Явление осцилляций нейтрино, предсказанное Маки, Накагавой и Сакатой, было экспериментально подтверждено (Нобелевская премия по физике 2015 г.).

Кент Стейли (2004) описывает историческую подоплеку своей статьи, подчеркивая в значительной степени забытую [ требующую разъяснения ] роль теоретиков из Университета Нагои и разработанной ими «модели Нагои». Некоторые из авторов модели Нагои приняли философию диалектического материализма., и он обсуждает роль, которую такие метафизические обязательства играют в физическом теоретизировании. Как теоретические, так и экспериментальные разработки, которые вызвали большой интерес в Японии и в конечном итоге стимулировали работу Кобаяси и Маскавы 1973 года, остались почти полностью незамеченными в США. Этот эпизод демонстрирует как важность непроверяемых «тематических данных» для разработки новых теорий, так и трудности, которые могут возникнуть. , когда две части исследовательского сообщества работают относительно изолированно друг от друга. [22]

Пропущена Нобелевская премия [ править ]

«Модель Сакаты» Шоичи Сакаты вдохновила Мюррея Гелл-Манна и Джорджа Цвейга на создание кварковой модели , но премия 1969 года была присуждена только Мюррею Гелл-Манну. После этого член Нобелевского комитета по физике Ивар Уоллер пожалел, что Саката не получил премии. [23]

В сентябре 1970 года Хидеки Юкава вежливо написал Уоллеру, информируя его, что Саката был болен, когда была написана номинация; с тех пор его состояние значительно ухудшилось. Через три недели Саката умерла. Юкава сообщил Уоллеру, что награда Сакате принесла бы ему большую честь и поддержку. Затем он от имени ведущих японских физиков элементарных частиц спросил, что Нобелевский комитет думает о достоинствах Сакаты, поскольку это, возможно, принесет им утешение. [23]

Почести [ править ]

  • Премия Асахи 1948 г.
  • Императорская премия Японской академии 1950 г.
  • Орден Священного Сокровища (瑞宝 章Zuihōshō ) 1970

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Нуссбаум, Луи-Фредерик. (2005). « Саката Сёити » вЯпонская энциклопедия , стр. 812 , стр. 812, в Google Книгах ; nb, Луи-Фредерик - псевдоним Луи-Фредерика Нуссбаума, см. авторитетный файл Deutsche Nationalbibliothek, заархивированный 24 мая 2012 г., на сайте archive.today .
  2. ^ Хидеки ЮКАВА; Шоичи САКАТА; Минору КОБАЯСИ; Мицуо ТАКЕТАНИ (1938). «О взаимодействии элементарных частиц IV». Proc. Физ.-мат. Soc. Jpn . 20 : 319.
  3. ^ Шоичи САКАТА; Такеси ИНОУЭ (1942). «Чуканши - Юкава рюси но канкей ни туите. (На японском языке)». Ниппон Суугаку-Буцури Гаккаиси . 16 . DOI : 10,11429 / subutsukaishi1927.16.232 .
  4. ^ Шоичи САКАТА; Такеси ИНОУЭ (1946). «О корреляции между мезонами и частицами Юкавы» . Прог. Теор. Phys . 1 (4): 143–150. Bibcode : 1946PThPh ... 1..143S . DOI : 10.1143 / PTP.1.143 .
  5. ^ а б Т. Накано; К. Нисидзима (1953). «Зарядовая независимость для V-частиц» . Прог. Теор. Phys . 10 (5): 581–582. Bibcode : 1953PThPh..10..581N . DOI : 10.1143 / PTP.10.581 .
  6. ^ а б К. Нисидзима (1954). «Некоторые замечания по правилу четно-нечетного» . Прог. Теор. Phys . 12 (1): 107–108. Bibcode : 1954PThPh..12..107N . DOI : 10.1143 / PTP.12.107 .
  7. ↑ М. Гелл-Манн (1956). «Интерпретация новых частиц как мультиплетов смещенного заряда». Nuovo Cimento . 4 (Дополнение 2): 848–866. Bibcode : 1956NCim .... 4S.848G . DOI : 10.1007 / BF02748000 . S2CID 121017243 . 
  8. ^ Шоичи Саката (1956). «О составной модели новых частиц» . Прог. Теор. Phys . 16 (6): 686–688. Bibcode : 1956PThPh..16..686S . DOI : 10.1143 / PTP.16.686 .
  9. ^ Э. Ферми; Ч. Н. Ян (1949). «Являются ли мезоны элементарными частицами?». Phys. Ред . 76 (12): 1739–1743. Bibcode : 1949PhRv ... 76.1739F . DOI : 10.1103 / PhysRev.76.1739 .
  10. ^ Минео ИКЕДА; Сюдзо ОГАВА; Ёсио ОХНУКИ (1959). «Возможная симметрия в модели Сакаты для системы бозоны-барионы» . Прог. Теор. Phys . 22 (5): 715–724. Bibcode : 1959PThPh..22..715I . DOI : 10.1143 / PTP.22.715 .
  11. ^ Минео ИКЕДА; Сюдзо ОГАВА; Ёсио ОХНУКИ (1960). «Возможная симметрия в модели Сакаты для системы бозоны-барионы II» . Прог. Теор. Phys . 23 (6): 1073–1099. Bibcode : 1960PThPh..23.1073I . DOI : 10.1143 / PTP.23.1073 .
  12. ^ Yoshio YAMAGUCHI (1959). «Составная теория элементарных частиц» . Прог. Теор. Phys. Дополн . 11 : 1–36. Bibcode : 1959PThPS..11 .... 1Y . DOI : 10,1143 / PTPS.11.1 .
  13. ^ Yoshio YAMAGUCHI (1959). «Модель сильных взаимодействий» . Прог. Теор. Phys. Дополн . 11 : 37–51. Bibcode : 1959PThPS..11 ... 37Y . DOI : 10.1143 / PTPS.11.37 .
  14. ^ Мюррей ГЕЛЛ-МАНН (1961). "Восьмеричный путь: теория симметрии сильного взаимодействия" . DOI : 10.2172 / 4008239 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  15. ↑ Гарри Дж. Липкин (январь 2002 г.). Группа лжи для пешеходов . Дуврские книги по физике. ISBN 978-0486421858.
  16. ^ LB Окунь. Слабое взаимодействие элементарных частиц . Pergamon Press. ISBN 978-0706505634.
  17. ^ А. ГАМБА; РЕ МАРШАК; С. ОКУБО (1959). «О симметрии в слабом взаимодействии» . PNAS . 45 (6): 881–885. Bibcode : 1959PNAS ... 45..881G . DOI : 10.1073 / pnas.45.6.881 . PMC 222657 . PMID 16590464 .  
  18. ^ Зиро МАКИ; Масами НАКАГАВА; Йошио ОХНУКИ; Шоичи САКАТА (1960). «Единая модель элементарных частиц» . Прог. Теор. Phys . 23 (6): 1174–1180. Bibcode : 1960PThPh..23.1174M . DOI : 10.1143 / PTP.23.1174 .
  19. ^ Зиро МАКИ; Масами НАКАГАВА; Шоичи САКАТА (1962). «Замечания к единой модели элементарных частиц» . Прог. Теор. Phys . 28 (5): 870–880. Bibcode : 1962PThPh..28..870M . DOI : 10.1143 / PTP.28.870 .
  20. ^ Ясухиса КАТАЯМА; Кен-ити МАТУМОТО; Шо ТАНАКА; Эйдзи ЯМАДА (1962). «Возможные унифицированные модели элементарных частиц с двумя нейтрино» . Прог. Теор. Phys . 28 (4): 675–689. Bibcode : 1962PThPh..28..675K . DOI : 10.1143 / PTP.28.675 .
  21. ^ Новости Азии и новости Таиланда, заархивированные 9 сентября 2012 г., в archive.today.
  22. ^ Кент В. Стейли; Утраченное происхождение третьего поколения кварков: теория, философия : страницы 210-229 в Physics in Perspective (PIP), Birkhäuser, Basel (2004). ISSN 1422-6944
  23. ^ a b Роберт Марк Фридман, Политика передового опыта: за Нобелевской премией в области науки. Нью-Йорк: Генри Холт и компания (октябрь 2001 г.)

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Нуссбаум, Луи-Фредерик и Кете Рот. (2005). Энциклопедия Японии. Кембридж: Издательство Гарвардского университета . ISBN 978-0-674-01753-5 ; OCLC 58053128 

Внешние ссылки [ править ]

  • Теоретическая физика и диалектика природы - июнь 1947 г.
  • Философия и методология современной науки - 1968 г.
  • «Dialektik der Natur» Энгельса - июль 1969 г.
  • Нарушение CP и смешение вкусов