Ettore Majorana - Ettore Majorana

Ettore Majorana
Ettore Majorana.jpg
Majorana dans les années 30
Née ( 1906-08-05 )5 août 1906
Catane , Italie
Décédés Disparu depuis 1938, probablement encore en vie en 1959
inconnu

Ettore Majorana ( / m ə r ɑː n ə / , italien:  [ɛttore Majorana] , né le 5 Août 1906 - mourir peut - être après 1959) était un Italien physicien théoricien qui a travaillé sur neutrino masses. Le 25 mars 1938, il a disparu dans des circonstances mystérieuses après avoir acheté un billet pour voyager en bateau de Palerme à Naples .

L' équation de Majorana et les fermions de Majorana portent son nom. En 2006, le Prix ​​Majorana a été créé en sa mémoire.

Vie et travail

En 1938, Enrico Fermi disait à propos de Majorana : « Il y a plusieurs catégories de scientifiques dans le monde ; ceux du deuxième ou du troisième rang font de leur mieux mais ne vont jamais très loin. Puis il y a le premier rang, ceux qui font des découvertes importantes. , fondamental pour le progrès scientifique. Mais il y a aussi les génies, comme Galilei et Newton . Majorana était l'un d'entre eux."

Doué en mathématiques

Majorana est née à Catane , en Sicile . Doué en mathématiques, il rejoint très jeune l'équipe d' Enrico Fermi à Rome comme l'un des " garçons de la Via Panisperna ", qui tirent leur nom de l'adresse de leur laboratoire. L'oncle de Majorana, Quirino Majorana, était également physicien. Il commence ses études universitaires d' ingénieur en 1923, mais passe à la physique en 1928 sous l'impulsion d' Emilio Segrè . Les premiers articles de Majorana traitaient des problèmes de la spectroscopie atomique .

Premiers articles universitaires publiés

Notes manuscrites pour l'équation en composantes infinies

Le premier article de Majorana, publié en 1928, a été écrit alors qu'il était étudiant de premier cycle et il a été co-écrit par Giovanni Gentile, Jr., professeur junior à l'Institut de physique de Rome. Ce travail était une première application quantitative à la spectroscopie atomique du modèle statistique de Fermi de la structure atomique (maintenant connu sous le nom de modèle Thomas-Fermi , en raison de sa description contemporaine par Llewellyn Thomas ).

Dans cet article, Majorana et Gentile ont effectué des calculs de principes premiers dans le contexte de ce modèle qui a donné un bon compte rendu des énergies des électrons de noyau observées expérimentalement du gadolinium et de l' uranium , et de la division de la structure fine des raies du césium observées dans les spectres optiques. En 1931, Majorana publia le premier article sur le phénomène d' auto - ionisation dans les spectres atomiques, qu'il désigna comme « l'ionisation spontanée » ; un article indépendant de la même année, publié par Allen Shenstone de l'Université de Princeton , a désigné le phénomène comme « l'auto-ionisation », un nom utilisé pour la première fois par Pierre Auger . Ce nom, sans trait d'union, est depuis devenu le terme conventionnel pour désigner le phénomène.

Majorana a obtenu son Laurea en physique à l' Université de Rome La Sapienza en 1929. En 1932, il a publié un article dans le domaine de la spectroscopie atomique concernant le comportement des atomes alignés dans des champs magnétiques variant dans le temps. Ce problème, également étudié par II Rabi et d'autres, a conduit au développement d'une sous-branche importante de la physique atomique, celle de la spectroscopie radiofréquence. La même année, Majorana publia son article sur une théorie relativiste des particules à impulsion intrinsèque arbitraire, dans laquelle il développa et appliqua des représentations dimensionnelles infinies du groupe de Lorentz , et donna une base théorique pour le spectre de masse des particules élémentaires. Comme la plupart des articles de Majorana, rédigés en italien, il a langui dans une relative obscurité pendant plusieurs décennies.

Des expériences en 1932 par Irène Joliot-Curie et Frédéric Joliot ont montré l'existence d'une particule inconnue qu'ils ont suggérée était un rayon gamma . Majorana fut le premier à interpréter correctement l'expérience comme nécessitant une nouvelle particule ayant une charge neutre et une masse à peu près la même que le proton ; cette particule est le neutron . Fermi lui a conseillé d'écrire un article sur le sujet, mais Majorana ne l'a pas fait. James Chadwick a prouvé l'existence du neutron par l'expérience plus tard cette année-là, et il a reçu le prix Nobel pour cette découverte.

Majorana était connu pour ne pas rechercher le crédit de ses découvertes, considérant son travail comme banal. Il n'a écrit que neuf articles dans sa vie.

Travailler avec Heisenberg et Bohr

« À la demande de Fermi, Majorana quitta l'Italie au début de 1933 grâce à une subvention du Conseil national de la recherche. À Leipzig , en Allemagne, il rencontra Werner Heisenberg . Dans des lettres qu'il écrivit par la suite à Heisenberg, Majorana révéla qu'il avait trouvé en lui, non seulement un collègue scientifique, mais un ami personnel chaleureux." Les nazis étaient arrivés au pouvoir en Allemagne alors que Majorana y arrivait. Il travailla sur une théorie du noyau (publiée en allemand en 1933) qui, dans son traitement des forces d'échange, représentait un développement ultérieur de la théorie du noyau de Heisenberg . Majorana s'est également rendu à Copenhague cette année-là, où il a travaillé avec Niels Bohr , un autre lauréat du prix Nobel , et un ami et mentor de Heisenberg.

Maladie et isolement

"À l'automne 1933, Majorana retourna à Rome en mauvaise santé, ayant développé une gastrite aiguë en Allemagne et souffrant apparemment d'épuisement nerveux. Mis à un régime strict, il devint reclus et devint dur dans ses relations avec sa famille. À sa mère , avec qui il avait auparavant partagé une relation chaleureuse, il avait écrit d'Allemagne qu'il ne l'accompagnerait pas lors de leurs habituelles vacances d'été au bord de la mer. Apparaissant moins fréquemment à l'institut, il ne quittait bientôt plus son domicile ; le jeune physicien prometteur était devenu un ermite. Pendant près de quatre ans, il s'est coupé de ses amis et a cessé de publier.

Travail final

Au cours de ces années, au cours desquelles il a publié peu d'articles, Majorana a écrit de nombreux petits ouvrages sur la géophysique , le génie électrique , les mathématiques et la relativité . Ces articles inédits, conservés à la Domus Galileiana à Pise , ont été édités par Erasmo Recami et Salvatore Esposito.

À l'âge de trente-deux ans , il est devenu un plein professeur de physique théorique à l' Université de Naples en 1938 , indépendamment des règles de concurrence, sans avoir besoin de passer un examen à cause de sa « grande renommée d'expertise singulière atteint dans le domaine de la valeur théorique la physique".

Le dernier article publié de Majorana, en 1937, cette fois en italien, était l'élaboration d'une théorie symétrique des électrons et des positons .

En 1937, Majorana a prédit que dans la classe de particules connues sous le nom de fermions, il devrait y avoir des particules qui sont leurs propres antiparticules. C'est ce qu'on appelle le fermion de Majorana .

La solution de l' équation de Majorana donne des particules qui sont leur propre antiparticule, maintenant appelées fermions de Majorana . En avril 2012, certaines des prédictions de Majorana ont pu être confirmées lors d'expériences sur des dispositifs hybrides à fil semi-conducteur et supraconducteur. Potentiellement, ces expériences peuvent conduire à une meilleure compréhension de la mécanique quantique et peuvent aider à construire un ordinateur quantique . Il y a également eu des spéculations selon lesquelles au moins une partie de la "masse manquante" dans l'univers, qui ne peut être détectée que par déduction de ses influences gravitationnelles, pourrait être composée de particules de Majorana .

Travail sur les masses de neutrinos

Majorana a fait des travaux théoriques prémonitoires sur les masses de neutrinos , un sujet de recherche actuellement actif.

Disparition

Apparemment, Majorana aurait retiré tout son argent de son compte bancaire avant de se rendre à Palerme depuis Naples. Il s'est peut-être rendu à Palerme dans l'espoir de rendre visite à son ami Emilio Segrè , professeur à l'université là-bas, mais Segrè était en Californie à ce moment-là.

Majorana a disparu dans des circonstances inconnues après avoir acheté un billet pour un voyage en bateau de Palerme à Naples le 25 mars 1938. Malgré plusieurs enquêtes, son corps n'a pas été retrouvé et son sort est encore incertain.

Le jour de sa disparition, Majorana a envoyé la note suivante de Palerme à Antonio Carrelli, directeur de l'Institut de physique de Naples :

Cher Carrelli,

J'ai pris une décision qui est devenue incontournable. Il n'y a pas un brin d'égoïsme là-dedans, mais je me rends compte des problèmes que ma soudaine disparition vous causera, à vous et aux élèves. Pour cela aussi, je vous demande pardon, mais surtout pour avoir trahi la confiance, l'amitié sincère et la sympathie que vous m'avez témoignées ces derniers mois.

Je vous demande de vous souvenir de moi à tous ceux que j'ai appris à connaître et à apprécier dans votre Institut, en particulier Sciuti : je garderai un bon souvenir d'eux tous au moins jusqu'à 23h ce soir, peut-être plus tard aussi.

— E. Majorana

Cela a été suivi rapidement par un télégramme de Majorana annulant des plans de voyage antérieurs. Apparemment, il a ensuite acheté un billet pour voyager en bateau depuis Palerme pour retourner à Naples. Il n'a jamais été revu.

Enquêtes et hypothèses

L'écrivain italien Leonardo Sciascia a résumé certains des résultats des enquêtes et des hypothèses sur la disparition, cependant, certaines des conclusions de Sciascia ont été réfutées par certains des anciens collègues de Majorana, dont E. Amaldi et E. Segrè. Recami examine de manière critique diverses hypothèses sur la disparition de Majorana, y compris celles avancées par Sciascia, et présente des preuves suggestives de la proposition selon laquelle Majorana a voyagé en Argentine .

Le philosophe italien Giorgio Agamben a publié un livre en 2016 qui examine le cas de la disparition de Majorana.

Autres explications proposées

Plusieurs explications proposées pour sa disparition comprennent:

Hypothèse suicidaire
proposé par ses collègues Amaldi , Segrè , et d' autres
Hypothèse d'émigration vers l' Argentine
proposé par Erasmo Recami et Carlo Artemi (qui a développé une reconstruction hypothétique détaillée de l'émigration possible de Majorana et de sa vie en Argentine)
Hypothèse d'émigration au Venezuela
L' émission-débat Rai 3 " Chi l'ha Visto? " a publié une déclaration indiquant que Majorana était en vie entre 1955 et 1959, vivant à Valence , au Venezuela sous le nom de famille de " Bini ".
Hypothèse de retraite dans un monastère
proposé par Sciascia (putativement la Chartreuse de Serra San Bruno )
Hypothèse d'enlèvement ou de meurtre
par Bella, Bartocci et d'autres, pour éviter sa participation à la construction d'une arme atomique
Hypothèse du choix de devenir mendiant
par Bascone et Venturini (appelée l' hypothèse " omu cani " ou " homme chien ")

Affaire rouverte en 2011 et classée

En mars 2011, les médias italiens ont rapporté que le bureau du procureur de Rome avait annoncé une enquête sur la déclaration faite par un témoin au sujet d'une rencontre avec Majorana à Buenos Aires dans les années qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale. Le 7 Juin 2011 Les médias italiens ont rapporté que les Carabiniers de RIS a analysé une photo d'un homme pris en Argentine en 1955, trouver des points de similitude dix avec le visage de Majorana.

Le 4 février 2015, le bureau du procureur de Rome a publié une déclaration déclarant que Majorana avait été en vie entre 1955 et 1959, vivant à Valence, au Venezuela . Sur la base de nouvelles preuves, ces dernières conclusions ont permis au bureau de déclarer l'affaire de disparition officiellement close, n'ayant trouvé aucune preuve pénale liée à sa disparition, déterminant qu'il s'agissait probablement d'un choix personnel et d'une présomption qu'il avait émigré au Venezuela. .

Commémoration du centenaire

L'année 2006 a marqué le centenaire de Majorana.

Une conférence internationale sur « L'héritage d'Ettore Majorana et la physique du XXIe siècle » s'est tenue en commémoration du centenaire de la naissance de Majorana à Catane, les 5 et 6 octobre 2006. Les actes de la conférence avec des articles de scientifiques internationaux de haut niveau A. Bianconi, D Brink, N. Cabibbo, R. Casalbuoni, G. Dragoni, S. Esposito, E. Fiorini, M. Inguscio, RW Jackiw, L. Maiani, R. Mantegna, E. Migneco, R. Petronzio, B. Preziosi, R. Pucci, E. Recami et Antonino Zichichi ont été publiés par POS Proceedings of Science of SISSA , édité par Andrea Rapisarda (président), Paolo Castorina, Francesco Catara, Salvatore Lo Nigro, Emilio Migneco, Francesco Porto et Emanuele Rimini.

Un livre commémoratif de ses neuf articles rassemblés, avec des commentaires et des traductions en anglais, a été publié par la Société italienne de physique en 2006.

Également pour commémorer le centenaire, la revue, Electronic Journal of Theoretical Physics ] (EJTP), a publié un numéro spécial de vingt articles consacrés au développement moderne de l'héritage de Majorana. L' Electronic Journal of Theoretical Physics a également créé un prix à sa mémoire pour marquer son centenaire. La médaille Majorana ou prix Majorana est un prix annuel pour les chercheurs qui ont fait preuve d'une créativité particulière, d'un sens critique et d'une rigueur mathématique en physique théorique, dans son sens le plus large. Les récipiendaires du prix Majorana 2006 étaient Erasmo Recami ( Université de Bergame et INFN ) et George Sudarshan ( Université du Texas ); du Prix Majorana 2007 : Lee Smolin ( Perimeter Institute for Theoretical Physics , Canada), Eliano Pessa (Centro Interdipartimentale di Scienze Cognitive, Università di Pavia et Dipartimento di Psicologia, Università di Pavia Piazza Botta, Italie) et Marcello Cini (Dipartimento di Fisica , Università La Sapienza, Rome, Italie).

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Amaldi, E. (1968). "L'opera scientifica di Ettore Majorana" [Le travail scientifique d'Ettore Majorana]. Physis (en italien). X : 173-187. — un résumé de la production scientifique de Majorana (en italien)
  • Majorana, Ettore (2006). Bassani, GF (éd.). Articles scientifiques à l'occasion du centenaire de la naissance . Bologne : SIF. ISBN 978-88-7438-031-2. Archivé de l'original le 7 février 2012. — Documents rassemblés par Majorana, avec traductions et commentaires en anglais
  • Récam, E.; Esposito, S., éd. (2006). Appunti inediti di Fisica teorica . Zanichelli.
  • Artemi, Carlo (2007). Il plano Majorana : Una fuga perfetta [ Le plan Majorana : Une évasion parfaite ]. Rome, IT : De Rocco Press.
  • Amaldi, E. (1968). "Ricordo di Ettore Majorana". Giornale di Fisica . 9 .
  • Récam, E. (2001). Il caso Majorana [ L'affaire Majorana ]. Roma, IT : Di Renzo Editore.
  • Bascone, I. (1999). Tommaso l'omu cani amara e miserabile ipotesi sulla scomparsa di Ettore Majorana fisico siciliano al tempo del fascismo . Editeur Ananke.
  • Licata, I., éd. (2006). L'héritage de Majorana en physique contemporaine . Roma, IT : Di Renzo Editore.
  • Castellani, L. (2006) [1974]. Dossier Majorana, Fratelli Fabbri (2e éd.).
  • Sciascia, L. (1975). La scomparsa di Majorana . Adelphi Editore.
  • Bella, S. (1975). Rivelazioni sulla scomparsa di uno scienziato: Ettore Majorana . Italia letteraria.
  • Esposito, S. (2008). "Ettore Majorana et son héritage soixante-dix ans plus tard". Annalen der Physik . 17 (5) : 302-318. arXiv : 0803.3602 . Bibcode : 2008AnP ... 520..302E . doi : 10.1002/andp.200810296 . S2CID  14599270 .
  • Majorana, Ettore (2009). Esposito, S.; Récam, E.; van der Merwe, A. (éd.). Ettore Majorana : Notes de recherche inédites sur la physique théorique . Théories fondamentales de la physique. 159 . Springer. ISBN 978-1-4020-9113-1., e- ISBN  978-1-4020-9114-8
  • Les grands mystères du passé . Pleasantville, New York :Association du Reader's Digest . 1991. p.  69-72 . ISBN 0-89577-377-5.
  • Bartocci, U. (1999). La scomparsa di Majorana : un affare di stato ? . Editeur Andromède.
  • Sarasua, L. L'anneau du professeur Meitner : La lutte d'une femme scientifique - via Amazon.com.
  • Magueijo, J. (2009). Une obscurité brillante . New York City, NY : livres de base. ISBN 978-0-465-00903-9.
  • Pizzi, M. (2014) [2012]. Il mare di Majorana, Prix Teatro Helios [ La mer de Majorana, pièce en trois actes ]. Amazon KDP.
  • Esposito, Salvatore (2017). Ettore Majorana - Génie dévoilé et mystères sans fin . Biographies de Springer. Éditions internationales Springer. ISBN 978-3-319-54318-5.

Liens externes