Martin Lewis Perl oli merkittävä amerikkalainen fyysikko, joka löysi alaatomisen hiukkasen, tau leptonin, auttaen siten ymmärtämään perusfysiikkaa paremmin. Hiukkasfysiikan parissaan tekemästään työstä hänet koristeltiin fysiikan Nobel-palkinnolla vuonna 1995. Mielenkiintoista, että nykyään fysiikan mahtavana lapsena tunnettu Perl ei ollut alun perin kiinnostunut jatkamaan tutkimusta ammattinaan. Vaikka hän oli kirkas opiskelija, hän pelkäsi voivansa ansaita elantonsa fysiikan tutkimuksesta ja valitsi kemian tekniikan "kirkkaamman" näkymän sijaan. Kohtalolla oli kuitenkin jotain muuta varastossa tälle syntyneelle nerolle, joka siirtyi fysiikkaa opiskelemaan työskennellessään kemian insinöörinä. Pian hän sai tohtorin tutkinnon aiheesta. Ennen tutkimuksen aloittamista Stanford Linear Accelerator Centerissä (SLAC) Perl vietti kahdeksan vuotta Michiganin yliopistossa. Hänen paras osuutensa oli kuitenkin SLAC, jossa hän löysi tau-hiukkasen. Uuden hiukkasen olemassaolon selvittäminen kesti useita vuosia. Hänen työnsä, joka aiemmin pani alulle tiedeyhteiskunnan, sai myöhemmin hyväksynnän ja lopulta hänelle annettiin Nobel-palkinto.
Lapsuus ja varhainen elämä
Martin Lewis Perl syntyi 24. kesäkuuta 1927 New Yorkissa, New Yorkissa, Faylle ja Oscar Perlille. Hänen vanhempansa olivat juutalaisia, jotka olivat muuttaneet Yhdysvaltoihin Puolan miehittämästä Venäjältä. Hänen äitinsä työskenteli sihteerinä ja kirjanpitäjänä tekstiiliyrityksessä, kun taas isänsä työskenteli paperitavaramyyjänä ennen oman perus- ja mainosyrityksen perustamista.
Akateemisesti Perl oli loistava opiskelija. Saatuaan varhaisen koulutuksensa hän kirjoitti James Madison High Schooliin vuonna 1942.Huolimatta siitä, että Perl oli hyvä opiskelija ja voitti fysiikan palkinnon, hän ei pyrkinyt tulemaan tutkijaksi, koska hän ei ollut varma voiko ansaita elantonsa ammatista. Sellaisena hän valitsi kemiallisen tekniikan fysiikan tutkimuksen sijaan.
Lukion jälkeen hän ilmoittautui Brooklynin ammattikorkeakouluun kemian tekniikan kurssille. Toisen maailmansodan alkaessa hän kuitenkin jätti opintonsa suorittaakseen kurssin Yhdysvaltain kauppiasmeren akatemiassa. Vuodeksi hänet arveltiin armeijaan. Sodan jälkeen hän jatkoi opintojaan ja valmistui instituutista vuonna 1948.
Ura
Valmistumisensa jälkeen Perl aloitti kemian insinöörinä General Electric Companyssa, joka tuotti elektroniputkiputkia. Hänen kiinnostuksensa televisioputkien työhön johti hänet ilmoittautumaan atomifysiikan ja syventävän laskennan kurssille Union Collegessa, Schenectady, New York.
Perlin fysiikan kurssi sytytti kiinnostuksensa aiheeseen niin paljon, että hän päätti opiskella aihetta muodollisesti. Hän valmistui fysiikan opiskelijaksi vuonna 1950. Tämän jälkeen Perl ilmoittautui Columbian yliopistossa tohtoriksi. Isidor Isaac Rabin ohjauksessa hän suoritti tutkielmansa natriumydin-kvadrupolimomentin mittauksista atomisäteresonanssimenetelmää käyttämällä. Hän sai tohtorin tohtorin vuonna 1955.
Tohtorintutkinnon jälkeen hän työskenteli Michiganin yliopistossa kahdeksan vuotta. Hän tutki pionien ja myöhemmin neutronien sirontaa protoneissa kuplakammioiden ja kipinäkammioiden avulla. Vaikka hän työskenteli vahvan vuorovaikutuksen fysiikan parissa, hän etsi yksinkertaisempaa vuorovaikutusmekanismia tutkittavaksi. Hän harkitsi elektronien ja muonien vuorovaikutuksia tasaisesti.
Vuonna 1963 hän muutti Stanford Linear Accelerator Centeriin (SLAC), Kalifornia. Stanfordissa Perl halusi tyydyttää uteliaisuutensa kukon ymmärtämiseen. Hän ihmetteli, miksi kuoni oli vuorovaikutuksessa täsmälleen elektronin tavoin huolimatta siitä, että se oli 206,8 kertaa raskaampi ja miksi se rappeutui sen reitin läpi, jota tekee.
Hänen pyrkimyksensä kuun ymmärtämiseksi johti hänet sarjaan kokeita. Hän halusi tietää miksi oli yksi kuono ja oliko mahdollista, että enemmän kuoneja oli olemassa?
Yhdessä ryhmänsä kanssa hän pyrki löytämään vielä painavamman elektronin kuin muonin, joka auttaisi selittämään muonin roolia asioiden suuressa kaaviossa. Tätä varten hän tajusi, että tällaiset hiukkaset voidaan selvittää vain uuden törmääjän, Stanford Positron -kiihdytysrenkaan kautta. Menetelmä johtaisi hiukkasten hajoamiseen radioaktiivisesti, jättäen taakse selkeän jäljen alaatomisista roskista.
Vuonna 1973 Perl aloitti uransa magnum opuksen. Spear-kone otettiin käyttöön, törmäten korkeamman energian elektroneihin ja positroniin pienten tulipallojen tuottamiseksi. Vaikka törmäys johti hiukkasen tuotantoon, tuntemattoman hiukkasen elinikä oli vain 2,9 × 10–13 sekuntia, mikä johti sen rapistumiseen muutaman millimetrin päässä törmäyksestä.
Vuoteen 1975 mennessä oli selvää, että oli olemassa jotain, joka oli massaa raskaampaa kuin elektroni. Perl oli innoissaan uudesta tutkimuksesta, piti konferenssin ja julkisti löytönsä uudesta hiukkasesta.
Perlin löytämä uusi hiukkanen sai varhaisessa vaiheessa paljon kritiikkiä. Häntä pantiin vakavasti, koska löytölle ei ollut loogista selitystä. Perlin ja hänen ryhmänsä kesti yli kaksi vuotta tietojen keräämiseksi ja 'tau': n, elektronin kaltaisen alkuainepartikkelin olemassaolon selvittämiseksi. Yhdessä elektronien ja muonien kanssa se muodosti kolmion.
'Tau', kreikan kielellä 'kolmas', oli 3500 kertaa yhtä massiivinen kuin elektroni. Massiivisesta koostaan huolimatta se elivät vain kolmanneksen biljoonaosaa sekunnista ennen kuin se rappeutui kevyemmän veljensä nuetrinos-suihkeeksi. Tau on elektronivoimista raskain. Fyysisessä maailmassa annettujen sääntöjen mukaan maailmankaikkeuden aine on jaettu kahteen kuuden hiukkasen joukkoon - kuuteen leptoniin, jotka koostuvat kolmesta elektroniverestä ja kolmesta nuetrinosta ja kuudesta kvarkeista, jotka muodostavat hiukkasten sisäsyntyisten protonien ja nuetronien.
Perl ei luopunut tutkimusuransa jälkeen erinomaisen löytönsä tau lepton. Hän jatkoi kvarkkien luonteen tutkimista. Eläkkeelle siirtymisen jälkeen Perl jatkoi tutkimustaan tekemällä yhteistyötä SLAC: n tutkijoiden kanssa lukuisissa projekteissa, mukaan lukien yksi, joka tutkii pimeää energiaa.
Tutkimuksensa lisäksi Perl toimi myös akateemisissa tehtävissä. Vuodesta 1955 vuoteen 1963 hän toimi Michiganin yliopiston ohjaajana ja myöhemmin apulaisprofessorina. Vuonna 1963 hän liittyi Stanfordin yliopiston tiedekuntaan, ja hänestä tuli emeritusprofessori vuonna 2004. Hän liittyi jopa Liverpoolin yliopistoon vierailevana professorina.
Suurimmat teokset
Perlin merkittävin saavutus tuli 1970-luvun jälkipuoliskolla. Yhdessä fyysikko-ryhmänsä kanssa hän suoritti useita kokeita vuosina 1974 - 1977. Käyttämällä uutta konekeihää, hän tallensi elektronien ja positronien törmäyksen korkeaan energiaan. Vaikka törmäys johti hiukkasen tuotantoon, tuntemattoman hiukkasen elinikä oli vain 2,9 × 10–13 sekuntia, mikä johti sen rapistumiseen muutaman millimetrin päässä törmäyksestä. Vasta parin vuoden kuluttua ja useiden muiden kokeilujen jälkeen Perl teki tau leptonin tunnetuksi maailmalle. Tau lepton olivat elektronia raskaampia ja pidettiin elektronin kolmantena veliä, toisena ollessa muonia.
Palkinnot ja saavutukset
Vuonna 1995 Perlille annettiin nobel fysiikan Nobel-palkinto tau leptonin löytämisestä. Löytö totesi sen tosiasian, että kahden aikaisemmin tunnetun perheen rinnalla oli hiukkasryhmä. Hän jakoi palkinnon fyysikko Frederick Reinesille, joka löysi toisen subatomisen hiukkasen, neutriinin, 1950-luvulla.
Hän toimi Amerikan tutkijoiden ja insinöörien neuvonantajalautakunnassa, organisaatiossa, joka keskittyi edistämään tervettä tiedettä Yhdysvaltain hallituksessa.
Vuonna 2009 Perl sai kunniatohtorin tutkinnon Belgradin yliopistosta.
Henkilökohtainen elämä ja perintö
Martin Lewis Perl oli puoliso Teri Hoch Perl. Pari oli siunattu kolmella pojalla ja tytär.
Perl hengitti viimeisenä 30. syyskuuta 2014 Stanfordin yliopistollisessa sairaalassa sydänkohtauksen vuoksi. Hän oli 87-vuotias.
trivia
Mielenkiintoista se, että hän elät lapsuutensa unelmasta saada rakennusleluja keräämällä niistä suuri kokoelma myöhemmin elämässään. Hän uskoi, että juuri nämä lelut pystyvät itämään ihmisten kokeellisen luovuuden.
Nopeat faktat
Syntymäpäivä 24. kesäkuuta 1927
kansalaisuus Amerikkalainen
Kuuluisa: fyysikotAmerikkalaiset miehet
Kuollut iässä: 87
Aurinko merkki: Syöpä
Syntynyt: New York City, New York
Kuuluisa nimellä Fyysikko
Perhe: Aviopuoliso / Ex-: Teri Hoch Perl isä: Fay Perl äiti: Oscar Perl kuoli: 30. syyskuuta 2014 kuoleman paikka: Palo Alto, Kalifornia Kaupunki: New York City Yhdysvaltain osavaltio: newyorkilaiset Lisää Tietoja koulutus: NYU-Poly ja Columbia University -palkinnot: Fysiikan Nobel-palkinto vuonna 1995
