Войти
| Джек Штайнбергер | |
|---|---|
 Штайнбергер в 2008 году | |
| Родился | Ханс Якоб Штайнбергер. (1921-05-25) 25 мая 1921 (возраст 99). Бад-Киссинген |
| Национальность | Германия - United Штаты - Швейцария |
| Известны | Открытием мюонного нейтрино |
| Супруг (-и) | Синтия Альфф |
| Дети | Джулия Штайнбергер. Нед Штайнбергер |
| Награды | Нобелевская премия по физике (1988). Национальная медаль науки (1988). Медаль Маттеуччи (1990) |
| Научная карьера | |
| Филдс | Физика |
| Учреждения | Калифорнийский университет в Беркли. Колумбийский университет. ЦЕРН |
| Акад. emic Advisors | Эдвард Теллер. Энрико Ферми |
| Известные студенты | Мелвин Шварц. Эрик Л. Шварц. Дэвид Р. Найгрен. Теодор Модис |
Джек Штайнбергер ( родился 25 мая 1921 г.) - американский физик, который вместе с Леоном М. Ледерманом и Мелвином Шварцем получил Нобелевскую премию по физике 1988 г. за открытие мюонного нейтрино.
Родился Штейнбергер в городе Бад-Киссинген в Баварии, Германии, в 1921 году. Подъем нацизма в Германии с его открытым Антисемитизм побудил его родителей, Людвига (кантора и религиозного учителя) и Берту, выслать его из страны.
Штейнбергер эмигрировал в США в возрасте 13 лет, совершив трансатлантическое путешествие со своим братом Гербертом. Еврейские благотворительные организации в США договорились о том, чтобы Барнетт Фарролл заботился о нем как о приемном ребенке. В этот период Штейнбергер посещал среднюю школу Нью-Трир-Тауншип, в Виннетке, Иллинойс.
Стейнбергер изучал химическую инженерию в Технологическом институте брони (ныне Иллинойский технологический институт ) но ушел после того, как его стипендия закончилась, чтобы пополнить доход своей семьи. В 1942 г. он получил степень бакалавра химии в Чикагском университете. Вскоре после этого он присоединился к Корпусу связи в Массачусетском технологическом институте. С помощью Г.И. Билл, он вернулся в аспирантуру Чикагского университета в 1946 году, где учился у Эдварда Теллера и Энрико Ферми. Его доктор философии. диссертация была посвящена энергетическому спектру электронов, испускаемых при распаде мюона ; его результаты показали, что это трехчастичный распад, и подразумевает участие в распаде двух нейтральных частиц (позже идентифицированных как электрон (
Как атеист и гуманист, Стейнбергер является лауреатом гуманизма в Международной академии гуманизма.
Он является отцом Нед Штайнбергер, основатель одноименной компании по производству гитар и бас-гитар без головы, и Джулия Штайнбергер, экономист-эколог из Университета Лидса.
После получения докторской степени Стейнбергер в течение года посещал Институт перспективных исследований в Принстоне. В 1949 году он опубликовал расчет времени жизни нейтрального пиона, который предвосхитил изучение аномалий в квантовой теории поля.
После Принстона Штейнбергер отправился в Радиационную лабораторию в Калифорнийском университете в Беркли, где он провел эксперимент, который продемонстрировал образование нейтральных пионов и их распад. к фотонным парам. В этом эксперименте использовались синхротрон на 330 МэВ и недавно изобретенные сцинтилляционные счетчики. Несмотря на это и другие достижения, его попросили покинуть радиационную лабораторию в Беркли из-за его отказа подписать так называемую некоммунистическую присягу.
Стейнбергер принял должность преподавателя в Колумбии в 1950 году. Недавно введенный в эксплуатацию мезонный пучок в Nevis Labs предоставил инструмент для нескольких важных экспериментов. Измерения сечения образования пионов на различных ядерных мишенях показали, что пион имеет нечетную четность. Прямое измерение образования пионов на мишени жидкий водород, которое тогда не было обычным инструментом, предоставило данные, необходимые для того, чтобы показать, что пион имеет нулевой спин. Эта же мишень использовалась для наблюдения относительно редкого распада нейтральных пионов на фотон, электрон и позитрон. В аналогичном эксперименте измерялась разность масс заряженных и нейтральных пионов на основе угловой корреляции между нейтральными пионами, образующимися, когда отрицательный пион захватывается протоном в ядре водорода. В других важных экспериментах изучалась угловая корреляция между электронно-позитронными парами в распадах нейтральных пионов и был установлен редкий распад заряженного пиона на электрон и нейтрино; последнее потребовало использования пузырьковой камеры с жидким водородом .
В течение 1954–1955 годов Штейнбергер внес свой вклад в разработку пузырьковой камеры своей конструкцией. 15-сантиметрового прибора для использования с Cosmotron в Брукхейвенской национальной лаборатории. В эксперименте использовался пионный пучок для создания пар адронов с странными кварками, чтобы выяснить загадочные свойства образования и распада этих частиц. Несколько позже, в 1956 году, он использовал 30-сантиметровую камеру, оснащенную тремя камерами, чтобы обнаружить нейтральный сигма-гиперон и измерить его массу. Это наблюдение было важным для подтверждения существования симметрии аромата SU (3), которая предполагает существование странного кварка.
Важной характеристикой слабого взаимодействия является нарушение им симметрии четности. Эта характеристика была установлена путем измерения спинов и четностей многих гиперонов. Стейнбергер и его сотрудники выполнили несколько таких измерений, используя большие (75 см) пузырьковые камеры с жидким водородом и разделенные пучки адронов в Брукхейвене. Одним из примеров является измерение распределения инвариантной массы электрон-позитронных пар, образующихся при распаде сигма-нулевых гиперонов на лямбда-нулевых гиперонов.
В 1960-х годах акцент в изучении слабого взаимодействия сместился со странных частиц на нейтрино. Леон Ледерман, Штейнбергер и Шварц построили большие искровые камеры в Nevis Labs и в 1961 году подвергли их воздействию нейтрино, образующихся вместе с мюонами при распадах заряженных пионов и каонов. Они использовали синхротрон с переменным градиентом (AGS) в Брукхейвене и получили ряд убедительных событий, в которых рождались мюоны, но не электроны. Этот результат, за который они получили Нобелевскую премию в 1988 году, доказал существование типа нейтрино, связанного с мюоном, отличного от нейтрино, образующегося при бета-распаде.
нарушение CP (зарядовое сопряжение и четность ) было установлено в системе нейтральных каонов. в 1964 году. Штейнбергер признал, что феноменологический параметр эпсилон (ε), который количественно определяет степень нарушения CP, может быть измерен в явлениях интерференции (см. нарушение CP). В сотрудничестве с Карло Руббиа, он провел эксперимент во время творческого отпуска в CERN в течение 1965 года, который убедительно продемонстрировал ожидаемый эффект интерференции, а также точно измерил разницу в массе короткоживущих и долгоживущие массы нейтральных каонов.
Вернувшись в Соединенные Штаты, Стейнбергер провел эксперимент в Брукхейвене, чтобы наблюдать нарушение СР в полулептонных распадах нейтральных каонов. Асимметрия заряда напрямую связана с параметром эпсилон, который, таким образом, был точно измерен. Этот эксперимент также позволил вывести фазу эпсилон и подтвердил, что CPT является хорошей симметрией природы.
В 1968 году Штейнбергер покинул Колумбийский университет и занял должность директора отдела в ЦЕРН. Он построил там эксперимент с использованием многопроволочных пропорциональных камер (MWPC ), недавно изобретенных Жоржем Чарпаком. MWPC, дополненные микроэлектронными усилителями, позволяли записывать гораздо большие выборки событий. Несколько результатов для нейтральных каонов были получены и опубликованы в начале 1970-х годов, включая наблюдение редкого распада нейтрального каона на пару мюонов, временную зависимость асимметрии для полулептонных распадов и более точное измерение разность масс нейтральных каонов. Открылась новая эра в экспериментальной технике.
Эти новые методы оказались решающими для первой демонстрации прямого CP-нарушения. Эксперимент NA31 в ЦЕРНе был построен в начале 1980-х с использованием протонного синхротрона ЦЕРН SPS 400 ГэВ. Помимо блоков MWPC и адронного калориметра, он имел электромагнитный калориметр с жидким аргоном с исключительным пространственным и энергетическим разрешением. NA31 показал, что прямое CP-нарушение реально.
Позже Штейнбергер работал над экспериментом ALEPH на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP), где он выполнял обязанности первый представитель эксперимента. Среди первых достижений эксперимента ALEPH было точное измерение количества семейств лептонов и кварков в Стандартной модели посредством измерения распадов Z-бозон.
Джек Штейнбергер был удостоен Нобелевской премии по физике в 1988 г. «за метод нейтринного пучка и демонстрацию дублетной структуры лептонов через открытие мюонного нейтрино ». Он делит этот приз с Леоном М. Ледерманом и Мелвином Шварцем. В то время все три экспериментатора находились в Колумбийском университете.
. В эксперименте использовались заряженные пионные пучки, генерируемые с помощью синхротрона с переменным градиентом (AGS) в Брукхейвенской национальной лаборатории. Пионы распались до мюонов, которые были обнаружены перед стальной стенкой; нейтрино зарегистрированы в искровых камерах, установленных за стенкой. Совпадение мюонов и нейтрино продемонстрировало, что второй вид нейтрино был создан в связи с мюонами. Последующие эксперименты показали, что это нейтрино отличается от нейтрино первого рода (электронного). Стейнбергер, Ледерман и Шварц опубликовали свою работу в Physical Review Letters в 1962 году.
Он вручил свою Нобелевскую медаль Средней школе Нью-Трира в Виннетке, Иллинойс (США), которого он является выпускником.
 | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Джеком Стейнбергером |
, включая Нобелевскую лекцию, 8 декабря 1988 г. Эксперименты с пучками нейтрино высоких энергий 