Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann ( / ˈ m ʌr i ˈ ɡ ɛ l ˈ m æ n / ; 15 de septiembre de 1929  – 24 de mayo de 2019) fue un físico teórico estadounidense que desempeñó un papel preeminente en el desarrollo de la teoría de las partículas elementales . Gell-Mann introdujo el concepto de quarks como los bloques de construcción fundamentales de las partículas que interactúan fuertemente, y el grupo de renormalización como un elemento fundamental de la teoría cuántica de campos y la mecánica estadística . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} Murray Gell-Mann recibió el Premio Nobel de Física de 1969 por sus contribuciones y descubrimientos sobre la clasificación de las partículas elementales y sus interacciones. ^{[ 7 ]}

Gell-Mann desempeñó un papel fundamental en el desarrollo del concepto de quiralidad en la teoría de las interacciones débiles y la ruptura espontánea de la simetría quiral en las interacciones fuertes , que rige la física de los mesones ligeros . En la década de 1970 fue coinventor de la cromodinámica cuántica (QCD), que explica el confinamiento de los quarks en mesones y bariones y constituye una parte importante del Modelo Estándar de partículas y fuerzas elementales. ^{[ 8 ]}

Gell-Mann nació en el Bajo Manhattan en el seno de una familia de inmigrantes judíos del Imperio austrohúngaro , concretamente de Czernowitz , en la actual Ucrania . ^{[ 9 ] [ 10 ]} Sus padres fueron Pauline (de soltera Reichstein) y Arthur Isidore Gelman, quien impartía clases de inglés como segunda lengua . ^{[ 11 ] [ 12 ]} Gell-Mann se casó con J. Margaret Dow en 1955; tuvieron una hija y un hijo. Margaret falleció en 1981, y en 1992 se casó con Marcia Southwick , cuyo hijo se convirtió en su hijastro. ^{[ 3 ]}

Gell-Mann se graduó como el mejor alumno de la Columbia Grammar & Preparatory School a los 14 años y posteriormente ingresó en Yale College como miembro del Jonathan Edwards College . ^{[ 3 ] [ 13 ]} En Yale, participó en la Competencia Matemática William Lowell Putnam y formó parte del equipo que representó a la Universidad de Yale (junto con Murray Gerstenhaber y Henry O. Pollak ) que ganó el segundo premio en 1947. ^{[ 14 ]}

Gell-Mann se graduó de Yale con una licenciatura en física en 1948 y tenía la intención de realizar estudios de posgrado en física. Buscaba permanecer en la Ivy League para su educación de posgrado y solicitó ingreso a la Universidad de Princeton, así como a la Universidad de Harvard . Fue rechazado por Princeton y aceptado por Harvard, pero esta última institución no pudo ofrecerle la ayuda financiera que necesitaba. Posteriormente fue aceptado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y recibió una carta de Victor Weisskopf instándolo a asistir al MIT y convertirse en su asistente de investigación. Esto le proporcionaría a Gell-Mann la ayuda financiera que requería. Desconociendo el estatus eminente del MIT en la investigación física, Gell-Mann se sentía "desdichado" y dijo que inicialmente consideró el suicidio. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Gell-Mann recibió su doctorado en física del MIT en 1951 después de completar una disertación doctoral, titulada "Fuerza de acoplamiento y reacciones nucleares", bajo la supervisión de Weisskopf. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 2 ]} Posteriormente, Gell-Mann fue becario postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en 1951, ^{[ 3 ]} y profesor visitante de investigación en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign de 1952 a 1953. ^{[ a ]} ​​Fue profesor asociado visitante en la Universidad de Columbia y profesor asociado en la Universidad de Chicago en 1954-1955, antes de trasladarse al Instituto Tecnológico de California , donde enseñó desde 1955 hasta su jubilación en 1993. ^{[ 19 ]}

Gell-Mann murió el 24 de mayo de 2019 en su casa en Santa Fe, Nuevo México. ^{[ 3 ] [ 20 ] [ 21 ]}

Gell-Mann fue profesor emérito Robert Andrews Millikan de física teórica en el Instituto Tecnológico de California, así como profesor universitario en el departamento de física y astronomía de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque, Nuevo México , y profesor presidencial de física y medicina en la Universidad del Sur de California . ^{[ 22 ]} Fue miembro del consejo editorial de la Encyclopædia Britannica .

Gell-Mann estuvo de año sabático en el Collège de France durante el año académico 1958-1959. ^{[ 23 ]} Gell-Mann pasó varios períodos en el CERN , los laboratorios de la Organización Europea para la Investigación Nuclear en Ginebra, Suiza, incluyendo un tiempo como becario de la Fundación John Simon Guggenheim Memorial . ^{[ 24 ] [ 25 ]} En 1972, estuvo en la nómina del CERN como profesor visitante. Ese mismo año, Gell-Mann fue criticado por su participación en JASON , un grupo asesor científico que apoyó al Departamento de Defensa de los Estados Unidos durante la Guerra de Vietnam. Su asociación con el grupo fue el foco de protestas en Francia e Italia. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

En 1984, Gell-Mann fue uno de los cofundadores del Instituto Santa Fe , un instituto de investigación teórica sin fines de lucro en Santa Fe, Nuevo México, cuyo objetivo era estudiar diversos aspectos de un sistema complejo y difundir la noción de un estudio interdisciplinario independiente de la teoría de la complejidad . ^{[ 28 ] [ 29 ]}

En su libro popular de 1994, The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex , Gell-Mann reconoció el apoyo financiero de Jeffrey Epstein , quien contribuyó a través del Instituto Santa Fe. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]} En 2003, Gell-Mann también contribuyó con una carta a The First Fifty Years , una colección de felicitaciones de cumpleaños para Epstein. ^{[ 34 ]} Años más tarde, en 2011, Gell-Mann asistió, según se informa, a la "Conferencia Mindshift" en la isla privada de Epstein, Little Saint James . La reunión fue organizada por Epstein y el promotor de la ciencia Al Seckel . ^{[ 35 ] [ 36 ]} El nombre de Gell-Mann también apareció en el llamado "libro negro" de Epstein, una libreta de direcciones personal que enumera los contactos cercanos de Epstein. ^{[ 37 ] [ 38 ]} En 2025, Ghislaine Maxwell testificó que Gell-Mann había sido presentado originalmente a Epstein a través de ella. ^{[ 39 ]}

George Johnson escribió una biografía de Gell-Mann, Strange Beauty: Murray Gell-Mann, and the Revolution in 20th-Century Physics (1999), ^{[ 40 ]} Aunque el propio Gell-Mann criticó Strange Beauty por algunas imprecisiones, y un entrevistador informó que se estremeció al mencionarlo, el libro fue aclamado por varios de sus colegas. ^{[ 41 ]} Una segunda edición revisada fue publicada en 2023 por Santa Fe Institute Press con un prólogo de Douglas Hofstadter . ^{[ 42 ]} En 2012, Gell-Mann y su compañera Mary McFadden publicaron el libro Mary McFadden: A Lifetime of Design, Collecting, and Adventure . ^{[ 43 ]}

In 1958, Gell-Mann, in collaboration with Richard Feynman, in parallel with the independent team of E. C. George Sudarshan and Robert Marshak, discovered the chiral structures of the weak interaction of physics and developed the V-A theory (vector minus axial vector theory).^[44] This work followed the experimental discovery of the violation of parity by Chien-Shiung Wu, as suggested theoretically by Chen-Ning Yang and Tsung-Dao Lee.^[45]

Gell-Mann's work in the 1950s involved recently discovered cosmic ray particles that came to be called kaons and hyperons. Classifying these particles led him to propose that a quantum number, called strangeness, would be conserved by the strong and the electromagnetic interactions, but not by the weak interaction.^[46] Another of Gell-Mann's ideas is the Gell-Mann–Okubo formula, which was, initially, a formula based on empirical results, but was later explained by his quark model.^[47] Gell-Mann and Abraham Pais were involved in explaining this puzzling aspect of the neutral kaon mixing.^[48]

Murray Gell-Mann's fortunate encounter with mathematician Richard Earl Block at Caltech, in the fall of 1960, "enlightened" him to introduce a novel classification scheme, in 1961, for hadrons.^[49][50] A similar scheme had been independently proposed by Yuval Ne'eman, and has come to be explained by the quark model.^[51] Gell-Mann referred to the scheme as the eightfold way, because of the octets of particles in the classification (the term is a reference to the Eightfold Path of Buddhism).^[3][18]

Gell-Mann, along with Maurice Lévy, developed the sigma model of pions, which describes low-energy pion interactions.^[52]

En 1964, Gell-Mann y, de forma independiente, George Zweig postularon la existencia de quarks , partículas que componen los hadrones de este modelo. El término «quark» fue acuñado por Gell-Mann y hace referencia a la novela Finnegans Wake , de James Joyce («¡Tres quarks para Muster Mark!», libro 2, episodio 4). Zweig se había referido a estas partículas como «ases» ^{[ 53 ]} , pero el nombre de Gell-Mann se popularizó. Los quarks, antiquarks y gluones pronto se establecieron como los objetos elementales fundamentales en el estudio de la estructura de los hadrones. En 1969, recibió el Premio Nobel de Física por sus contribuciones y descubrimientos en la clasificación de las partículas elementales y sus interacciones ^{[ 54 ] .}

En la década de 1960, introdujo el álgebra de corrientes como un método para explotar sistemáticamente las simetrías y extraer predicciones de los modelos de quarks, en ausencia de una teoría dinámica fiable. Este método condujo a reglas de suma independientes del modelo , confirmadas experimentalmente, y proporcionó puntos de partida que sustentaron el desarrollo del Modelo Estándar (ME), la teoría de partículas elementales ampliamente aceptada. ^{[ 55 ] [ 56 ]}

En 1972, Gell-Mann, junto con Harald Fritzsch , Heinrich Leutwyler y William A. Bardeen , consideraron una teoría de Yang-Mills del "color de los quarks" y acuñaron el término cromodinámica cuántica (QCD) como la teoría de gauge de la interacción fuerte. ^{[ 57 ]} El modelo de quarks forma parte de la QCD y ha sido lo suficientemente robusto como para acomodar de manera natural el descubrimiento de nuevos " sabores " de quarks, lo que ha reemplazado el esquema de ocho vías. ^{[ 58 ]}

Gell-Mann fue responsable, junto con Pierre Ramond y Richard Slansky , ^{[ 59 ]} e independientemente de Peter Minkowski , Rabindra Mohapatra , Goran Senjanović , Sheldon Glashow y Tsutomu Yanagida, de proponer la teoría del balancín de las masas de los neutrinos . Esta teoría produce masas a gran escala en cualquier teoría con un neutrino diestro. También se sabe que desempeñó un papel importante en el mantenimiento de la teoría de cuerdas durante las décadas de 1970 y principios de 1980, apoyando esa línea de investigación en un momento en que era un tema de interés minoritario. ^{[ 60 ] [ 61 ]}

Gell-Mann fue un defensor del enfoque de historias consistentes para comprender la mecánica cuántica, que defendió en artículos con James Hartle . ^{[ 61 ] [ 62 ]}

Los amplios intereses de Gell-Mann, además de la física, incluían la arqueología , la numismática , la observación de aves y la lingüística . ^{[ 63 ] [ 20 ]} Junto con S.  A. Starostin , fundó el proyecto Evolución de las Lenguas Humanas ^{[ 64 ]} en el Instituto Santa Fe . Como humanista y agnóstico , Gell-Mann fue Laureado Humanista en la Academia Internacional del Humanismo . ^{[ 65 ] [ 66 ]} El novelista Cormac McCarthy veía a Gell-Mann como un polímata que «sabía más cosas sobre más cosas que nadie que haya conocido... perder a Murray es como perder la Encyclopædia Britannica ». ^{[ 67 ]}

Gell-Mann ganó numerosos premios y distinciones, entre ellos los siguientes:

Entre las universidades que otorgaron doctorados honoris causa a Gell-Mann se encuentran Cambridge , Columbia , la Universidad de Chicago , Oxford y Yale . ^{[ 63 ]}

• Sistema adaptativo complejo
• Efecto de amnesia de Gell-Mann
• Kaon
• Modelo sigma no lineal
• barión omega
• mesón pseudoescalar
• aproximación de fase aleatoria
• Lista de premios Nobel judíos

• Biografía de Murray Gell-Mann en la Encyclopædia Britannica. Archivada el 26 de julio de 2020 en la Wayback Machine .
• Fritzsch, H.; Gell-Mann, M.; Leutwyler, H. (26 de noviembre de 1973). "Ventajas del modelo de gluones de octeto de color". Physics Letters B . 47 (4): 365– 8. Bibcode : 1973PhLB...47..365F . CiteSeerX 10.1.1.453.4712 . doi : 10.1016/0370-2693(73)90625-4 . 
• Fritzsch, H.; Gell-Mann, M. (1972). "Álgebra actual: quarks y ¿qué más?" . En Jackson, JD; Roberts, A.; Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (eds.). Actas de la XVI Conferencia Internacional sobre Física de Altas Energías . Vol.  2. Laboratorio Nacional de Aceleradores. págs. 135–165 . OCLC 57672574 .  
• Murray Gell-Mann cuenta la historia de su vida en Web of Stories.
• Johnson, George (octubre de 1999). Belleza extraña: Murray Gell-Mann y la revolución en la física del siglo XX (1.ª  ed.). Alfred A. Knopf . ISBN 978-0-679-43764-2.
• La formación de un físico: una charla con Murray Gell-Mann. Archivado el 17 de mayo de 2021 en Wayback Machine .
• Berreby, D. (8 de mayo de 1994). "El hombre que lo sabe todo" . New York Times . Archivado del original el 25 de octubre de 2007. Recuperado el 11 de febrero de 2017 .
• El hombre con cinco cerebros
• Lo simple y lo complejo, Parte I: Lo cuántico y lo cuasiclásico con Murray Gell-Mann, Ph.D. Archivado el 4 de junio de 2007 en Wayback Machine .
• Entrevista a Murray Gell-Mann realizada por Lillian Hoddeson el 27 de julio de 1982, Biblioteca y Archivos Niels Bohr, Instituto Americano de Física, College Park, MD, EE. UU., www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/32880 Archivada el 31 de octubre de 2022 en Wayback Machine . Recuperada el 20 de junio de 2023.
• Entrevista a Murray Gell-Mann realizada por Finn Aaserud el 23 de abril de 1987, Biblioteca y Archivos Niels Bohr, Instituto Americano de Física, College Park, MD, EE. UU., www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/31110 Archivada el 4 de febrero de 2023 en Wayback Machine . Recuperada el 20 de junio de 2023.
• Entrevista a Murray Gell-Mann por Dan Ford el 15 de enero de 2017, Entrevistas de audio y video sobre la vida y obra de Richard Garwin, 2004-2012 Biblioteca y Archivos Niels Bohr, Instituto Americano de Física, College Park, MD EE. UU., www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/40912-9 Archivado el 4 de diciembre de 2022, en Wayback Machine Recuperado el 20 de junio de 2023.

• Murray Gell-Mann en INSPIRE-HEP
• Murray Gell-Mann en TED
  • "¿Belleza, verdad y... física?" (TED2007)
  • "El antepasado del lenguaje" (TED2007)
• Entrevista en vídeo de Murray Gell-Mann con la Academia del Logro. Archivada el 27 de mayo de 2020 en Wayback Machine en 1990.
• Murray Gell-Mann habla sobre los quarks (Vídeo)
• Registro de miembros archivado el 8 de marzo de 2021 en la Wayback Machine del Consejo de Relaciones Exteriores.
• Murray Gell-Mann en Nobelprize.org