Alexandru Proca | |
---|---|
fr. Alexandru Proca | |
Syntymäaika | 16. lokakuuta 1897 |
Syntymäpaikka | |
Kuolinpäivämäärä | 13. joulukuuta 1955 (58-vuotias) |
Kuoleman paikka | |
Maa | |
Tieteellinen ala | fyysikko |
Alma mater | |
tieteellinen neuvonantaja | Louis de Broglie [2] |
Opiskelijat | Bernard Jouvet [d] [3] |
Alexandru Proca ( ranskalainen Alexandru Proca; 16. lokakuuta 1897 - 13. joulukuuta 1955) oli romanialainen fyysikko , joka opiskeli ja työskenteli Ranskassa. Hän kehitti ydinvoimien vektoriteorian ja hänen nimeään kantavien relativististen kvanttikenttien yhtälöitä ( Proca-yhtälöt ) massiivisille vektorimesoneille, joilla on yksikköspin. Hänestä tuli Ranskan kansalainen vuonna 1931.
Romaniassa hän oli yksi parhaista "George Lazar" -koulun ja Bukarestin ammattikorkeakoulun opiskelijoista. Hän oli erittäin kiinnostunut teoreettisesta fysiikasta . Aikomuksenaan opiskella sitä, hän meni Pariisiin , jossa hän valmistui Sorbonnen yliopistosta luonnontieteiden tutkinnolla ja sai kandidaatin tutkinnon Marie Curien käsistä. Sitten hän työskenteli tutkijafyysikona Radium-instituutissa vuonna 1925.
Hän suoritti teoreettisen fysiikan väitöstyönsä Nobel-palkitun Louis de Broglien johdolla . Hän puolusti menestyksekkäästi väitöskirjaansa "Diracin relativistisesta elektronien teoriasta" toisen Nobel-palkinnon saaneen Jean Perrinin johtamassa todistuskomiteassa .
Vuonna 1929 hänestä tuli vaikutusvaltaisen fyysisen lehden Annales toimittaja, jonka julkaisi Institut Henri Poincaré . Vuonna 1934 hän vietti kokonaisen vuoden Erwin Schrödingerin kanssa Berliinissä, vieraili useita kuukausia Nobel-palkitun Niels Bohrin luona Kööpenhaminassa, missä hän tapasi myös Heisenbergin ja Gamowin .
Tuli tunnetuksi yhtenä viime vuosisadan vaikutusvaltaisimmista romanialaisista teoreettisista fyysikoista, kehitti ydinvoimien vektorimesoniteorian vuonna 1936 ennen Hideki Yukawaa, joka käytti Procan yhtälöitä vektorimesonikentille lähtökohtana. Yukawa sai myöhemmin Nobel-palkinnon ydinvoimien selittämisestä pi-mesonikenttien avulla ja pionien olemassaolon oikeasta ennustamisesta , joita Yukawa kutsui ensin "mesotroneiksi". Pionit ovat kevyimpiä mesoneja ja niillä on keskeinen rooli voimakkaan ydinvoiman ominaisuuksien selittämisessä matalan energian approksimaatiossa. Toisin kuin massiiviset spin -1-bosonit Procan yhtälöissä, Yukawan ennustamat pionit olivat spin-0-bosoneja, jotka liittyvät vain skalaarikenttiin. Massiiviset vektorimesonit, joissa on spin 1, joita Proca piti vuosina 1936-1941, ovat outoja ja osallistuvat sähköheikkoon vuorovaikutukseen, ja niitä on havaittu korkeaenergisten hiukkasten kokeissa vasta vuodesta 1960, kun taas Yukawan teorian ennustamia pioneja on havaittu Carl Andersonin vuonna 1937 tekemät kokeet massoilla, jotka olivat riittävän lähellä 100 MeV, Yukawan vuonna 1935 julkaistun pi-mesoniteorian ennusteen mukaisesti ; seuraavat teoriat pitivät ydinvoimien aiheuttajina vain massaskalaarikenttiä, kuten pi-mesonien alueella.
Suurten massojen tapauksessa vektorimesonien rakenteessa on myös charmia ja up- kvarkeja . Raskaiden mesonien spektri liittyy säteilyprosessien avulla vektorimesoneihin, joilla on siten tärkeä rooli mesonispektroskopiassa . Mielenkiintoista on, että valokvarkkivektorimesonit ovat olemassa lähes puhtaissa kvanttitiloissa .
Procan yhtälöt ovat Euler-Lagrange- tyyppisiä liikeyhtälöitä, jotka johtavat Lorentzin mittarin ehdon täyttymiseen : .
Pohjimmiltaan Procan yhtälöt ovat:
, missä: .Tässä on 4-potentiaali ; potentiaaliin vaikuttava operaattori on d' Alembert-operaattori ; on 4-virran tiheys , ja neliöllinen nabla-operaattori (∇) on Laplace-operaattori , Δ. Koska tämä on relativistinen yhtälö, Einsteinin summaussääntö toistuville indekseille on oletettu. 4-potentiaali on skalaaripotentiaalin ja kolmiulotteisen vektoripotentiaalin A yhdistelmä, joka on johdettu Maxwellin yhtälöistä :
Yksinkertaistetussa merkinnässä yhtälöt näyttävät tältä:
.Siten Procan yhtälöt kuvaavat massiivisten hiukkasten kenttää, joiden massa on m ja spin 1, yhdessä siihen liittyvän kentän kanssa, joka etenee valon nopeudella c Minkowskin avaruudessa ; sellaiselle kentälle on tunnusomaista reaalivektori A , joka ilmenee Lagrangin tiheydessä (spin momentumissa) L . Yhtälöt muistuttavat muodossa Klein-Gordon-Fockin yhtälöä :
,mutta jälkimmäinen on skalaari, ei vektori , yhtälö, joka kuvaa relativistisia elektroneja, ja siksi se koskee vain spin 1/2 fermioneja. Lisäksi Klein-Gordon-Fockin yhtälön ratkaisut ovat relativistisia aaltofunktioita, jotka voidaan esittää kvanttitasoaaltoina, jos yhtälö kirjoitetaan luonnollisilla yksiköillä:
;tätä skalaariyhtälöä voidaan soveltaa vain relativistisille fermioneille, joille Einsteinin erityisessä suhteellisuusteoriassa energia-momentti -suhde pätee . Yukawan intuitio perustui Klein-Gordon-Fockin yhtälöön, kuten Nobel-palkittu Wolfgang Pauli kirjoitti vuonna 1941:
… Yukawa ehdotti, että mesonin spin on 1 selittääkseen protonin ja neutronin välisten voimien spinriippuvuuden. Tämän tapauksen teorian antoi Proca. [neljä]
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] … Yukawa oletti mesonin olevan spin 1 selittääkseen protonin ja neutronin välisen voiman spinriippuvuuden. Tämän tapauksen teorian on antanut Proca.
Temaattiset sivustot | ||||
---|---|---|---|---|
|