Александру Прока

редактировать

Александру Прока

Родился	(1897-10-16) 16 октября 1897,. Бухарест, Королевство Румыния
Умер	13 декабря 1955 (1955-12-13) (58 лет). Париж, Франция
Гражданство	Румыния
Гражданство	Франция
Alma mater	Политехнический университет Бухареста. Университет Париж-Сорбонна
Известен благодаря	уравнениям Прока
Награды	Почетный член Румынской академии искусств и наук, избран после вскрытия в 1990 г.
Научная карьера
Филдс	Физик (теоретик )
Советник докторантуры	Луи де Бройль

Александру Прока (16 октября 1897, Бухарест - 13 декабря 1955, Париж ) был румынским физиком, который учился и работал во Франции. Он разработал векторную мезонную теорию ядерных сил и релятивистские квантовые уравнения поля, носящие его имя ( уравнения Прока ) для массивные векторные мезоны со спином 1. Он стал гражданином Франции в 1931 году.

Содержание

1 Образование
- 1.1 Средняя школа и колледж
- 1.2 Доктор философии. учеба
2 Научные достижения
3 Примечания
4 См. также
5 Ссылки
6 Внешние ссылки

Образование

Средняя школа и колледж

В Румынии он был одним из выдающихся учеников средней школы Георгия Лазэра и Политехнического университета в Бухаресте. Обладая очень сильным интересом к теоретической физике, он отправился в Париж, где окончил Университет Париж-Сорбонна по специальности естественные науки, получив от руки Марии Кюри диплом . Степень бакалавра наук. После этого он работал исследователем / физиком в Радиевом институте в Париже в 1925 году.

Ph.D. учеба

Кандидатская диссертация. занятия по теоретической физике под руководством нобелевского лауреата Луи де Бройля. Он успешно защитил кандидатскую диссертацию. защитил диссертацию на тему «О релятивистской теории электрона Дирака» перед экзаменационной комиссией под председательством нобелевского лауреата Жана Перрена.

Научные достижения

В 1929 году Прока стал редактором влиятельного физического журнала Les Annales de l'Institut Henri Poincaré. Затем, в 1934 году, он провел целый год с Эрвином Шредингером в Берлине и на несколько месяцев посетил с нобелевским лауреатом Нильсом Бором в Копенгагене, где он также встретился Вернер Гейзенберг и Георгий Гамов.

Прока стал известен как один из самых влиятельных румынских физиков-теоретиков прошлого века, разработав векторно-мезонную теорию ядерных сил в 1936 г. из первых сообщений Хидеки Юкавы, который использовал уравнения Прока для векторного мезонного поля 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 диапазоне энергий. 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. были экспериментально обнаружены Карлом Андерсоном в 1937 году с массами, весьма близкими по значению к 100 МэВ, предсказанным теорией Юкавы пи-мезонов, опубликованной в 1935 году; последняя теория рассматривала только массивное скалярное поле как причину ядерных сил, таких как те, которые можно было бы ожидать в поле пи-мезона.

В диапазоне 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 Прока представляют собой уравнения движения типа Эйлера – Лагранжа, которые приводят к калибровке Лоренца полевые условия: $∂ μ A μ = 0 {\ displaystyle \ partial _ {\ mu} A ^ {\ mu} = 0 \!}$ $\ partial _ {\ mu } A ^ {\ mu} = 0 \!$ .

По сути, уравнения Прока:

◻ A ν - ∂ ν (∂ μ A μ) + м 2 A ν = J ν {\ Displaystyle \ Box A ^ {\ nu} - \ partial ^ {\ nu} (\ partial _ {\ mu} A ^ {\ mu}) + m ^ {2} A ^ {\ nu} = j ^ {\ nu}}

\ Box A ^ {\ nu} - \ partial ^ {\ nu} (\ partial _ {\ mu} A ^ {\ mu}) + m ^ {2} A ^ {\ nu} = j ^ {\ nu}

, где:

◻ = (1 c 2 ∂ 2 ∂ t 2) - ∇ 2 {\ displaystyle \ Box = \ left ({\ frac {1} {c ^ {2}}} {\ frac {\ partial ^ {2}} {\ partial t ^ {2}}} \ right) - \ nabla ^ { 2}}

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

Здесь $A μ {\ displaystyle A ^ {\ mu}}$ $A ^ {\ mu}$ - это 4-потенциал, оператор $◻ {\ displaystyle \ Box}$ $\ Box$ перед этим потенциалом находится оператор Даламбера, $j ν {\ displaystyle j ^ {\ nu}}$ $j ^ {\ n u}$ - плотность тока, а оператор набла (∇) в квадрате - это оператор Лапласа, Δ. Поскольку это релятивистское уравнение, предполагается, что правило суммирования Эйнштейна по повторяющимся индексам. 4-потенциал $A ν {\ displaystyle A ^ {\ nu}}$ $A ^ {\ nu }$ представляет собой комбинацию скалярного потенциала ϕ и 3-векторного потенциала A, полученного из Уравнения Максвелла :

A ν = (ϕ c, A) {\ displaystyle A ^ {\ nu} = ({\ frac {\ phi} {c}}, \ mathbf {A})}

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

E Знак равно - ∇ ϕ - ∂ A ∂ T {\ displaystyle \ mathbf {E} = - \ mathbf {\ nabla} \ phi - {\ frac {\ partial \ mathbf {A}} {\ partial t}}}

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

B = ∇ × A. {\ displaystyle \ mathbf {B} = \ mathbf {\ nabla} \ times \ mathbf {A}.}

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

В упрощенном виде они принимают форму:

∂ μ (∂ μ A ν - ∂ ν A μ) + (MC ℏ) 2 A ν знак равно 0 {\ Displaystyle \ partial _ {\ mu} (\ partial ^ {\ mu} A ^ {\ nu} - \ partial ^ {\ nu} A ^ {\ mu}) + \ left ({\ frac {mc} {\ hbar}} \ right) ^ {2} A ^ {\ nu} = 0}

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

Таким образом, уравнения Прока описывают поле массивного спина -1 частица массы m с ассоциированным полем, распространяющаяся со скоростью света c в пространстве-времени Минковского ; такое поле характеризуется действительным вектором A, что дает релятивистскую плотность лагранжиана L. Формально они могут казаться похожими на уравнение Клейна – Гордона :

1 c 2 ∂ 2 ∂ t 2 ψ - ∇ 2 ψ + m 2 c 2 ℏ 2 ψ = 0 {\ displaystyle {\ frac {1} { c ^ {2}}} {\ frac {\ partial ^ {2}} {\ partial t ^ {2}}} \ psi - \ nabla ^ {2} \ psi + {\ frac {m ^ {2} c ^ {2}} {\ hbar ^ {2}}} \ psi = 0}

{\ 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 спину-1. / 2 фермиона. Более того, решения уравнения Клейна – Гордона являются релятивистскими волновыми функциями, которые могут быть представлены как квантовые плоские волны, когда уравнение записано в натуральных единицах:

- ∂ t 2 ψ + ∇ 2 ψ = m 2 ψ {\ displaystyle - \ partial _ {t} ^ {2} \ psi + \ nabla ^ {2} \ psi = m ^ {2} \ psi}

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

;

это скалярное уравнение применимо только к релятивистским фермионам, которые подчиняются соотношение энергии-импульса в специальной теории относительности Альберта Эйнштейна. Интуиция Юкавы была основана на таком скалярном уравнении Клейна-Гордона, и лауреат Нобелевской премии Вольфганг Паули писал в 1941 году: ``... Юкава предположил, что мезон имеет спин 1, чтобы объясните спиновую зависимость силы между протоном и нейтроном. Теория для этого случая была дана Прока ».

Примечания

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Краткая история IFIN-HH: ПРЕКУРСОРЫ Достопочтенный академик Александру Прока (1897–1955) и профессор доктор Хория Хулубей (1896–1972).