马丁·佩尔(Martin Perl)是美国物理学家,因发现第6种轻子—τ轻子(tau lepton)而荣获1995年的诺贝尔物理学奖。这一重大发现为粒子物理学的标准模型增添了新的内容,并且加深了我们对基本粒子和力相互作用的理解。他与弗雷德里克·莱因斯(Frederick Reines)共同分享了当年的诺贝尔物理学奖,莱因斯是因为证实了中微子的存在而获奖。
佩尔1927年生于美国纽约。他的父母是犹太人,大约在1900年为了逃避贫困和反犹太主义,从俄国(原波兰领土)举家迁移到美国,在美国的贫民窟里定居。由于经营印刷业和广告公司,逐渐上升为中产阶级,才得以让佩尔进入较好的学校接受教育。父母认识到移民只有靠知识和文化才能在美国社会中立足,所以非常重视子女的教育。佩尔也很争气,努力学习,在学校表现很好。1942年16岁就从高中毕业,中间跳了两级。他酷爱读书,什么书都读,每次去公立图书馆,都要借满六本书回家。然而,父母不赞成他把时间都花在书本上,要他多做户外运动,因为一个真正的美国孩子是很爱运动的,他们希望佩尔成为100%的美国人。所以佩尔特别喜欢下雨天,这样就可以留在家里读书。
有两本书对佩尔特别有吸引力。一本是《大众数学》,他从这里学到了微积分。另一本是《大众科学》。为了省钱,他没有买这两本书,而是一次一次地借来读,详细作笔记。他对机械也很有兴趣,读过许多这方面的杂志和书籍。
佩尔深知一个移民要在美国社会不受歧视,就要设法找到一个好的职业。例如当律师和医生等等。他没有敢想要做一名科学家,但他又不愿当律师和医生,于是在高中毕业时,选择了化工专业,进了布鲁克林(Brooklyn)理工学院(现纽约大学坦登工学院【纽约大学工学院】)。不久第二次世界大战爆发,学业暂停,佩尔因年纪不够,暂不能入伍,于是加入商船学校当学员,后来还是当了一年的兵,返回学校后于1948年以优异的成绩取得了学士学位。在学院里学到的机械、化学实验技术等等知识对后来的实验工作非常有用。
毕业后,佩尔进入通用电气公司,经过一年培训,分配在纽约的电子管部当化学工程师,解决生产电子管过程中的技术问题,有些也涉及电视显像管的生产。为了解决电子管中栅极发射之类的问题,佩尔有时到大学里去学习有关的课程,其中包括原子物理学和高等微积分。此时,佩尔已经23岁,他决心开始学习物理。拉比经常强调要重视基础研究,他推荐佩尔到基本粒子物理部门工作。1955年佩尔获得博士学位,在密执安大学找到职位。在那里他和格拉塞一起从事气泡室工作。1957年苏联卫星上天,美国急切地要加强尖端科技。佩尔利用这一时机,向华盛顿建议用发光室和火花室进行基本粒子研究。他的计划得到批准,从而发现了τ轻子。
τ轻子的发现
佩尔最著名的成就是领导了斯坦福直线加速器中心(SLAC)的研究团队,在1975年发现了τ轻子(tau lepton)。这是一种重于电子和μ子的基本粒子,属于轻子家族的一员,它的发现填补了粒子物理学标准模型中轻子谱的一个重要空白,并对理解宇宙的基本构成以及微观世界的物理规律起到了关键作用。
科研领导与实验设计
佩尔不仅在实验设计上展现出卓越才能,他还因其科学领导力备受赞誉,他组织并指导了一系列复杂的高能物理实验,这些实验使用了当时最先进的技术来探测新的基本粒子。
诺贝尔物理学奖
因为他在τ轻子方面的开创性工作,佩尔与弗雷德里克·莱因斯(Frederick Reines)共同获得了1995年度的诺贝尔物理学奖。莱因斯因证实了中微子的存在而获奖,两人虽然研究方向不同,但均因其在揭示自然界基本粒子秘密方面的突出贡献而被同时表彰。
教育与学术影响
作为教授和科学家,佩尔还培养了一大批物理学家,并通过他的教学、研究和公开演讲等活动,对全球物理学界产生了深远的影响。
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