Murray Gell-Mann was een Amerikaanse natuurkundige, die de Nobelprijs voor natuurkunde won voor zijn werk in de classificatie van subatomaire deeltjes. Interessant is dat hij als schooljongen nooit van natuurkunde hield en het vak gewoon in zijn opwinding als zijn major opnam. Hij was pas vijftien jaar oud toen hij als niet-gegradueerde student naar de Universiteit van Yale ging. Gelukkig begon hij het onderwerp al snel boeiend te vinden en behaalde hij zijn BS toen hij amper achttien was. Na zijn PhD van MIT bracht hij een korte periode door aan het Institute of Advance Study voor zijn postdoc. Later vervoegde hij het Institute for Nuclear Studies, University of Chicago, waar hij zijn concept van 'vreemdheid' introduceerde. De langste periode van zijn werkzame leven was echter aan het California Institute of Technology in Pasadena. Later richtte hij het Santa Fe Institute in New Mexico op en trad hij toe als een van de vooraanstaande faculteiten. Hoewel hij een gerenommeerd natuurkundige was en veel nieuwe concepten had geïntroduceerd, was hij geïnteresseerd in een breed scala aan onderwerpen en tegen het einde van zijn carrière leidde hij het ‘Evolution of Human Languages Program aan het Santa Fe Institute.
Kindertijd en vroege leven
Murray Gell-Mann werd geboren op 15 september 1929 in New York City in een familie van joodse immigranten. Ze hadden hun oorspronkelijke huis in Czernowitz, een oude stad in het Oostenrijks-Hongaarse rijk. Het staat nu bekend als Tsjernivtsi en maakt deel uit van Oekraïne.
Zijn vader, Arthur Isidore Gell-Mann, gaf Engels als tweede taal. De naam van zijn moeder was Pauline (née Reichstein) Gell-Mann. Hoewel ze tijdens de Grote Depressie hard moesten worstelen, zorgde Arthur ervoor dat zijn zoon goed werd opgeleid.
Murray had zijn opleiding genoten aan de Columbia Grammar & Preparatory School. Als kind was hij erg geïnteresseerd in wiskunde. In de loop van de tijd begon hij een breed scala aan interesses te kweken. Hij hield echter niet van natuurkunde op school en dit was slechts een vak, waarin hij altijd slechte cijfers kreeg.
Desalniettemin studeerde Murray op 15-jarige leeftijd af aan CGPS als klassenafscheidsdocent en won hij een beurs voor de Yale University. Hoewel hij in die tijd geïnteresseerd was in archeologie en taalkunde, spoorde zijn vader hem aan om wetenschap te gaan studeren.
Uiteindelijk schreef hij zich in aan het Jonathon Edwards College in Yale en koos hij grillig voor natuurkunde als zijn major. Hij was al snel in de ban van het onderwerp. In 1947 nam hij deel aan de William Lowell Putnam Mathematical Competition en werd hij tweede.
Murray behaalde zijn BS in natuurkunde in 1948. Vervolgens schreef hij zich in aan het Massachusetts Institute of Technology voor zijn doctoraat en schreef zijn proefschrift over subatomaire deeltjes. Hij behaalde zijn diploma in 1951 en datzelfde jaar trad hij toe tot het Institute of Advance Study in Preston voor zijn postdoc.
Carrière
In 1952 trad hij toe tot Institute for Nuclear Studies, University of Chicago als instructeur in de natuurkunde. Hij werd gepromoveerd tot assistent-professor in 1953 en een universitair hoofddocent in 1954.
In deze periode werkte Gell-Mann voornamelijk aan de deeltjes van de kosmische straling, zoals kaonen en hyperonen. Deze recent ontdekte deeltjes gedroegen zich nogal vreemd. Veel van deze nieuwe deeltjes vervielen bijvoorbeeld langzamer en de natuurkundigen konden de reden niet verklaren.
Om een dergelijk fenomeen te verklaren, introduceerde Gell-Mann zijn concept van 'vreemdheid'. Het is een kwantumeigenschap, die verantwoordelijk was voor het vervalpatroon van bepaalde mesonen. Overigens werkte de Japanse natuurkundige Kazuhiko Nishijima ook zelfstandig aan hetzelfde probleem en kwam bijna tegelijkertijd tot dezelfde conclusie.
In 1955 trad Gell-Mann toe tot het California Institute of Technology (Cal Tech) in Pasadena als lid van de faculteit en werd hij binnen korte tijd gepromoveerd tot de functie van hoogleraar. Op dertigjarige leeftijd was hij de jongste persoon met een dergelijke functie in de geschiedenis van het Instituut.
In en rond die tijd waren er zo'n honderd nieuwe deeltjes ontdekt in de atoomkernen. De kenmerken en het gedrag brachten de natuurkundigen zo in verwarring dat sommigen ernaar begonnen te verwijzen als 'deeltjesdierentuin'.
In 1961 stelde Gell-Mann voor dat de deeltjes konden worden ingedeeld in een groep van acht op basis van hun elektrische lading en vreemdheid. Hij noemde het ‘Achtvoudige Weg’ naar de Achtvoudige Weg van het Boeddhisme. Het bracht orde in het bedlam gecreëerd door de ontdekking van zoveel nieuwe deeltjes.
In datzelfde jaar formuleerde hij ook de massaformule van Gell-Mann – Okubo. Het biedt een somregel voor de massa's hadronen binnen een specifieke multiplet, bepaald door hun isospin en vreemdheid. Opgemerkt kan worden dat zowel Gell-Mann als Okubo er zelfstandig aan hebben gewerkt.
Vervolgens begon hij het proces te onderzoeken, waardoor het regelmatige patroon ontstond in de eigenschappen van subatomaire deeltjes. In 1964 stelde hij voor dat al deze deeltjes in de kernen waren samengesteld uit nog kleinere deeltjes met een fractionele lading. Hij noemde ze 'quarks'. Hij was de term tegengekomen in een boek genaamd ‘Finnegans Wake’.
Veel natuurkundigen weigerden lange tijd deze theorie te accepteren. Zelfs het Nobel-citaat vermeldde zijn ontdekking van quarks niet. Pas eind jaren zestig werd de ‘quark-theorie’ experimenteel bewezen. Vervolgens werd het geaccepteerd door de wetenschappelijke gemeenschap.
In 1967 werd Gell-Mann benoemd tot Robert Andrews Millikan hoogleraar theoretische fysica. Vervolgens werkte hij verder aan zijn quarktheorie en in 1972 identificeerde hij de kracht die de quarks bij elkaar houdt in de kernen. Hij noemde het 'kleurlading' en kende er een kwantumnummer aan toe.
Later bedacht hij samen met Heinrich Leutwyler de term 'Quantum Chromodynamics', een kwantumveldentheorie van quarks en gluonen. Het was verantwoordelijk voor alle nucleaire deeltjes en sterke interactie. Vervolgens concentreerde hij zich op de structuur van zwakke interactie van subatomaire deeltjes.
In 1984 verliet Gell-Mann zijn baan bij het California Institute of Technology en trad hij toe tot het Santa Fe Institute, dat hij samen met vele andere bekende wetenschappers had opgericht. Hier bleef hij met hetzelfde onderscheid werken.
In de jaren negentig richtte zijn interesse zich op het bestuderen van complexiteit. Een groot deel van zijn onderzoek aan het Santa Fe Institute was gericht op de theorie van complexe adaptieve systemen. Later leidde hij het ‘Evolution of Human Languages Program aan het Instituut.
Rond deze tijd begon hij met schrijven. Zijn beroemde creatie ‘The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex’ werd in september 1995 gepubliceerd. In 2000 werd hij lid van de raad van bestuur van Encyclopædia Britannica, Inc.
Naast zijn academische functies bekleedde Gell-Mann ook andere belangrijke functies. Zo was hij van 1979 tot 2002 directeur van de MacArthur Foundation. Hij werd in 1994 benoemd tot lid van het President's Committee of Advisors on Science and Technology en vervulde die functie tot 2001
Grote werken
Het concept 'vreemdheid' is een van de belangrijkste bijdragen van Gell-Mann aan de wetenschap. Hij suggereerde dat wanneer een subatomair deeltje met elkaar in wisselwerking staat door middel van een sterke elektromagnetische kracht, het vreemde behouden blijft. Hij suggereerde dat deze deeltjes vreemde nummers zouden krijgen, zodat ze goed konden worden geëvalueerd.
De ‘Achtvoudige Weg’ is een andere belangrijke bijdrage van Gell-Man aan de wetenschap. Door dit concept organiseerde Gell-Mann de nieuw ontdekte subatomaire baryonen en mesonen in octetten en maakte de weg vrij voor verder onderzoek.
Awards en prestaties
Gedurende zijn hele leven ontving Murray Gell-Mann talloze prijzen en onderscheidingen. Onder hen is de Nobelprijs voor de natuurkunde, die hij in 1969 ontving voor zijn werk op het gebied van elementaire deeltjes.
Gell-Mann ontving ook American Physical Society - Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics in 1959, Academy of Achievement Golden Plate Award in 1962, Ernest O. Lawrence Award in 1966, Franklin Medal in 1967 en National Academy of Sciences - John J. Carty Award in 1968.
Later ontving hij Research Corporation Award in 1969, World Federation of Scientists - Erice Prize in 1990, Albert Einstein Medal in 2005 en Helmholtz-Medal van de Berlin-Brandenberg Academy of Sciences and Humanities in 2014.
Bovendien was hij in 1978 verkozen tot buitenlands lid van de Royal Society (ForMemRS). Hij werd ook onderscheiden met het United Nations Environment Programme Roll of Honour for Environmental Achievement (The Global 500) in 1988. In 2005 werd hij uitgeroepen tot Humanist van het jaar door American Humanist Association.
Familie en persoonlijk leven
In 1955 trouwde Gell-Mann met de Britse archeoloog J. Margaret Dow. Het echtpaar kreeg twee kinderen, een dochter, Elizabeth Sarah Gell-Mann en een zoon, Nicholas Webster Gell-Mann. Margaret stierf in 1981.
In 1992 trouwde Gell-Mann met Marcia Southwick. Hij had een stiefzoon genaamd Nicholas Southwick Levis van deze vakbond. Hij woont nu in Santa Fe.
Murray Gell-Mann stierf op 24 mei 2019 in Santa Fe, New Mexico, op 89-jarige leeftijd.
Trivia
Professor Gell-Mann was meer dan alleen een gereputeerde natuurkundige. Zijn interesses lagen in een breed scala van onderwerpen zoals vogels kijken, antieke collecties, archeologie, natuurgeschiedenis etc. Historische taalkunde en de psychologie achter creatief denken interesseren hem ook erg.
Snelle feiten
Verjaardag 15 september 1929
Nationaliteit Amerikaans
Beroemd: natuurkundigen Amerikaanse mannen
Overleden op 89-jarige leeftijd
Zonneteken: Maagd
Ook bekend als: Murray Gell-mann
Geboren in: Manhattan, New York City, VS
Beroemd als Natuurkundige
Familie: Echtgeno (o) t (e): J. Margaret Dow (m. 1955; haar dood 1981) Marcia Southwick vader: Arthur Isidore Gell-Mann moeder: Pauline (née Reichstein) Gell-Mann kinderen: Elizabeth Sarah Gell-Mann, Nicholas Southwick Levis , Nicholas Webster Gell-Mann Overleden op: 24 mei 2019 plaats van overlijden: Santa Fe Stad: New York City Amerikaanse staat: New Yorkers Oprichter / medeoprichter: Santa Fe Institute Meer feiten opleiding: 1951 - Massachusetts Institute of Technology, Yale University, Columbia Grammar & Preparatory School awards: Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics (1959) EO Lawrence Award (1966) John J. Carty Award (1968) Nobelprijs voor natuurkunde (1969) ForMemRS (1978)
