Загадка бесследного исчезновения итальянского гения этторе майорана.

В 1906 году в сицилийском городке Катания появился на свет мальчик, которого назвали Этторе. Малыш подрастал, и вдруг выяснилось, что он обладает просто феноменальными математическими способностями. Уже в четыре года он мог решать сложнейшие задачи, причём делал это быстрее взрослых. Мальчика отправили в иезуитскую школу в Риме, затем он учился в лицее, а в семнадцатилетнем возрасте поступил в Римский университет.

В начале 1930-х годов наука подошла к величайшим открытиям. На повестке дня стоял важный для всего человечества вопрос - овладение новым видом энергии. Открытие искусственной радиоактивности и изучение строения атома позволили предположить, что энергию можно извлечь, расщепляя атомное ядро; энергия как бы замурована внутри самой материи. Пионером в сфере овладения новым видом энергии стал великий итальянский учёный Энрико Ферми, построивший ядерный реактор. 2 декабря 1942 года в университете Чикаго на реакторе CP-1 была осуществлена самоподдерживающаяся контролируемая ядерная цепная реакция.

Ещё в 1926 году в Римском университете открылась новая кафедра теоретической физики, которую возглавил Ферми. Кафедра располагалась на улице Панисперна. На ней работали физик Франко Разетти, математик Эдуардо Амальди, будущий лауреат Нобелевской премии по физике Эмилио Сегре, Этторе Майорана, «гений математики и физики», как о нём говорили коллеги, и Бруно Понтекорво, позднее эмигрировавший в СССР.

Талантливые теоретики и экспериментаторы именовали себя «ребятами с улицы Панисперна». Идеи эти «ребят» и заложили основы современной физики.

Самым загадочным из «ребят» безусловно был Этторе Майорана. Ферми считал его талантливейшим из своих учеников и даже порой тушевался перед Этторе. Если Ферми среди сподвижников имел прозвище Папа, то Этторе называли Великим инквизитором за умение мгновенно находить ошибки и слабые места в научных теориях и гипотезах. Собственные идеи молодого учёного предвосхитили будущие научные открытия. Он предложил одну из гипотез, касающуюся природы сил, удерживающих атомное ядро.

Главным достижением итальянского гения, однако, следует считать создание теоретической модели нейтрино, фундаментальной частицы материи. До сих пор в физике не решён вопрос, какая модель нейтрино - Майораны или Дирака - реализуется в природе, возможно, некая смешанная. Майорана изобрёл также математические объекты, так называемые спиноры Майораны, которые в конце XX столетия стали одними из основных строительных блоков современной теории супергравитации. Даже этот краткий перечень достижений молодого физика-теоретика свидетельствует о том, что он опередил не только своё время, но и современные научные взгляды.

Молодой учёный успел написать всего несколько научных работ, но все специалисты в один голос утверждают, что они являются гениальными трудами - настолько глубоко видел Майорана, так неожиданны и оригинальны его выводы… Кстати говоря, именно он первым указал на возможность существования нейтрона.

Но как это часто бывает, гениальность часто оборачивается обратной негативной стороной. У Этторе Майораны начались проблемы с психикой. Когда в 1933 году он заболел гастритом и был вынужден соблюдать строгую диету, то стал очень нервным, раздражительным, в разговорах часто срывался на крик. Друзья и сослуживцы ожидали, что вскоре Этторе вернётся к своему нормальному состоянию, но тому становилось всё хуже и хуже. Он перестал появляться в университете Неаполя, где преподавал в то время, почти не выходил из дома, предпочитая полное уединение.

Лишь в 1937 году наступило улучшение. Майорана как будто пришёл в себя, появился в университете, выразил желание снова преподавать. Тогда же он напечатал свою статью, которая оказалась последней в его жизни…

После, казалось бы, миновавшего кризиса Этторе вдруг удивил всех: он перевёл свои деньги на счёт в Неаполе, попросил выдать ему всю зарплату и авансы и купил билет на пароход, отправляющийся 25 марта 1938 года на Сицилию, в Палермо. Но когда пароход прибыл в место назначения, физика на нём не оказалось…

В номере неаполитанской гостиницы было обнаружено страшное письмо, адресованное родным Майораны: «У меня только одно желание - чтобы вы не одевались из-за меня в чёрное. Если захотите соблюсти принятые обычаи, то носите любой другой знак траура, но не дольше трёх дней. После этого можете хранить память обо мне в своём сердце и, если вы на это способны, простить меня».

Второе письмо было получено в Неапольском университете: «Я принял решение, которое было неизбежно. В нём нет ни капли эгоизма; и всё же я хорошо понимаю, что моё неожиданное исчезновение доставит неудобства вам и студентам. Поэтому я прошу вас меня простить - прежде всего за то, что пренебрёг вашим доверием, искренней дружбой и добротой».

Эти страшные письма явственно указывали, что молодой человек решил покончить жизнь самоубийством. Но вскоре в университет пришла телеграмма. В ней учёный умолял не обращать внимания на его мрачное письмо. Затем от Майораны получили ещё одно странное письмо: «Море не приняло меня. Завтра я возвращаюсь. Однако я намерен оставить преподавание. Если вам интересны подробности, я к вашим услугам».

Но на другой день Майорана не появился, и никто из родственников и знакомых больше никогда его не видел…

Полиция начала выяснять обстоятельства исчезновения физика. Основная версия - он покончил с собой, прыгнув с парохода. Но в то же время нашлись свидетели, которые утверждали, что видели Майорану в Неаполе уже после его таинственного исчезновения…

Семья молодого учёного разместила в газетах объявление об исчезновении Этторе Майораны и его фотографию. Вскоре на это объявление откликнулись.

Настоятель одного из неаполитанских монастырей сообщал, что однажды к нему явился мужчина, очень похожий на исчезнувшего Майорану, и попросил убежища. Ему было отказано, и молодой человек ушёл в неизвестном направлении.

Спустя некоторое время полиция выяснила, что ещё в один монастырь обращался человек, похожий на Этторе, но также не получил пристанища у монахов и ушёл в никуда…

Некоторые исследователи тайны Майораны до сих пор уверены, что он всё же нашёл приют в одном из монастырей и прожил в нём долгую и спокойную жизнь…

Но в 1950 году в деле Майораны появились новые неожиданные факты. Физик из Чили Карлос Ривера приехал в Аргентину, где снял жильё у одной пожилой женщины. Однажды, прибираясь на столе квартиранта, она заметила бумаги, в которых упоминалось имя Этторе Майораны.

Женщина сказала, что её сыну был знаком человек с такой же фамилией. Ривера начал выпытывать у хозяйки подробности, но она ничего больше не могла сообщить. Вскоре физику нужно было уезжать из Аргентины, а когда он приехал туда вновь, то уже не нашёл этой женщины. Но он всё же наткнулся на другие следы исчезнувшего Майораны.

В 1960 году Ривера обедал в аргентинском ресторане и машинально писал математические формулы на бумажной салфетке. К нему подошёл официант и сказал: «Я знаю ещё одного человека, который, как и вы, рисует на салфетках формулы. Он иногда к нам заходит. Его зовут Этторе Майорана, и до войны он был крупным физиком у себя на родине в Италии».

Потрясённый Ривера начал выпытывать у официанта подробности, но ниточка на этом оборвалась - тот не знал ни адреса Майораны, ни того, где хотя бы примерно можно искать исчезнувшего учёного.

Между тем исследователи загадки исчезновения Этторе натыкались и на другие следы Майораны в Аргентине. Так, некоторые очевидцы рассказывали, что его видели там уже в 1960-х и 1970-х годах. Но при этом люди, на которых указывали свидетели как на спутников или друзей Майораны, утверждали, что человека с таким именем они не знают. Некоторые исследователи выдвинули версии, что Майорана доверился им, но взял с них строгую клятву никому и никогда не раскрывать его места жительства, и они эту клятву честно выполняли.

Так или иначе, не доказана ни одна из существующих версий, касающихся как гибели Майораны, так и его жизни в монастыре или в Аргентине. Кстати, также не умолкают и дискуссии о причинах такого странного исчезновения - кто-то выдвигает версию психического заболевания, а кто-то утверждает, что дело было гораздо серьёзнее…

В 1975 году вышла книга итальянского писателя Леонардо Шаши «Исчезновение Майораны». В ней утверждается, что молодой учёный решил бежать из Италии в связи с новейшими разработками в области физики. Шаша утверждает, что благодаря своему исключительному уму Майорана раньше многих коллег осознал огромную разрушительную мощь атомной энергии и не желал участвовать в разработке атомного оружия для фашистского режима Муссолини…

Эта версия кажется правдоподобной, но до сих пор никому не удалось выяснить, как всё было на самом деле…

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от, проверенной 10 апреля 2017; проверки требуют.

Предложил, по свидетельству Э. Ферми , протон-нейтронную модель атомного ядра , изучал обменные ядерные силы. Профессор университета Неаполя (1937).

В 1937 сформулировал двухкомпонентную теорию, высказал гипотезу о существовании так называемых фермионов Майораны - частиц, одновременно являющихся собственными античастицами.

Почти не публиковал научных статей, часто бракуя работы как недостойные печати. Несмотря на уговоры Ферми, не опубликовал собственную гипотезу о существовании нейтрона .

Родился в 1906 году в знатной сицилийской семье, с детства проявлял талант к математике и шахматам. По примеру отца пошёл учиться на инженера в Римский университет Ла Сапиенца , где познакомился с Эмилио Сегре , убедившим Этторе заняться физикой, а не техникой. Вместе с Сегре Майорана присоединился к исследовательской группе Э. Ферми . При первой встрече Майорана поразил Ферми своим математическим даром, найдя аналитическое решение сложного нелинейного уравнения, когда как самому Ферми потребовалось несколько недель для отыскания даже просто численного решения . Также сотрудничал с В. Гейзенбергом в Лейпциге и с Н. Бором в Копенгагене .

Первые научные статьи Майораны были посвящены задачам атомной спектроскопии . Его первая работа, опубликованная в 1928 году, была написана ещё в студенческие годы в соавторстве с Джованни Джентиле, младшим профессором в Институте физики в Риме. Эта работа содержала раннее применение количественного анализа к атомной спектроскопии статистической модели атомной структуры Ферми (ныне известной как теория Томаса - Ферми). В этой статье Майорана и Джентиле выполнили вычисления первого принципа в рамках этой модели, которая хорошо учитывала экспериментально наблюдаемые энергии невалентных электронов в атомах гадолиния и урана , а также расщепление тонкой структуры спектральных линий цезия .

В 1931 году Майорана опубликовал первую статью о явлении автоионизации в спектрах атома, названных им «спонтанной ионизацией».

В 1932 году выходит его работа по атомной спектроскопии, касающаяся поведения ориентированных атомов в переменных магнитных полях. Эта работа привела к появлению важного направления атомной физики - радиочастотной спектроскопии. В том же году Майорана опубликовал свою работу по релятивистской квантовой механике для частиц с произвольным внутренним импульсом, в которой он развил и применил бесконечномерные представления групп Лоренца и дал теоретическую основу масс-спектрам элементарных частиц. Как и большинство работ Майораны, написанных на итальянском языке, она пребывала в относительной безвестности в течение нескольких десятилетий.

В конце 1937 года получает должность профессора на кафедре физики в университете Неаполя . Однако после нескольких лекций, обнаружив, что не в состоянии выступать в аудитории перед студентами, Майорана в панике бежал из Неаполя .

Вечером 23 марта 1938 года Майорана снял со счёта все сбережения и сел на паром, отходивший из Неаполя в Палермо . 25 марта он написал письмо директору университета Неаполя, в котором извинялся за внезапное исчезновение, упомянув «решение, которое стало… неизбежным». Вскоре после отправки этого письма Майорана, по-видимому, решил отказаться от своих планов, отправив коллеге телеграмму с просьбой опровергнуть предыдущее письмо. В записке от 26 марта он писал: «Море не приняло меня, и завтра я вернусь<…> Тем не менее я решил прекратить преподавательскую работу». Вечером 25 марта Майорана купил билет на корабль из Палермо в Неаполь, но на материке так и не появился. Несмотря на объявленное семьёй вознаграждение за обнаружение Майораны, о нём больше не поступило никакой информации, а тело не было найдено.

Ферми обращался к премьер-министру Италии Бенито Муссолини с просьбой помочь разыскать талантливого учёного: «…в моих словах нет ни малейшего преувеличения: из всех итальянских и иностранных учёных, с которыми мне доводилось встречаться, мало кто настолько поразил меня своими незаурядными качествами, как Майорана» .

4 февраля 2015 года прокуратура Рима объявила о наличии доказательств, что Этторе Майорана с 1955 по 1959 годы проживал в Венесуэле, в городе Валенсия . Дальнейшая его судьба, однако, на данный момент неизвестна

Экология жизни. Этторе Майорана – физик, человек, которого ученые всего мира называли вундеркиндом с феноменальным умом. И вдруг Этторе пропадает, оставив короткую записку. Что стоит за этим таинственным исчезновением – какая-то трагедия, самоубийство или еще что-то?

Этторе Майорана – физик, человек, которого ученые всего мира называли вундеркиндом с феноменальным умом. И вдруг Этторе пропадает, оставив короткую записку. Что стоит за этим таинственным исчезновением – какая-то трагедия, самоубийство или еще что-то? Предлагаем вам интересные факты, которые, возможно, прольют свет на эту историю.

Его учитель говорил, что по способностям за всю историю человеческого общества с ним могут сравниться лишь Исаак Ньютон и Галилео Галилей. Ему предрекали, что его открытия в скором будущем перевернут весь мир. Но он пропал…

Мы уже с вами обсуждали, что это было за странный Исчезнувший гений Рудольф Дизель и что это за Загадочная смерть Эдгара ПО. А теперь давайте же выясним, что известно про исчезновение этого физика …

Этторе Майорана родился в 1906 году в Сицилии. Его таланты стали заметны уже в раннем детстве, когда четырехлетним мальчиком он мог в уме решать сложные задачи по математике, что было затруднительно не только для школьников, но и для некоторых взрослых. Родители решили развивать эти способности, и Этторе получил хорошее образование. В 22 года он, обладая широчайшими познаниями в области математики, решил изучать физику, для чего поступил в римский Институт теоретической физики, где спустя год стал доктором наук, на «отлично» защитив работу о радиоактивных ядрах.

Именно в эти годы Этторе увлекся новым и малоизученным направлением - ядерной физикой. Майорана был первым, кто сказал о существовании нейтронов и создал теорию атомного ядра. Его коллеги – ученые видели в нем гения, способного сделать великие открытия.

Майорана работал тщательно, проверяя все до мелочей. Он был очень требовательным к себе, но и жестко критиковал, если в том была необходимость, своих коллег. Именно поэтому у него было прозвище – «Великий инквизитор». Майорана очень любили студенты, поскольку даже об очень сложных для понимания вещах он умел рассказывать доступным и понятным языком.

Спустя пару лет огромная нагрузка дала о себе знать и Этторе заболел. Гениям тоже ничто человеческое не чуждо! У молодого человека начались проблемы с психикой, он стал несдержанным и конфликтным. Этот тяжелый период длился вплоть до 1937 года, а затем у Этторе наступило резкое улучшение состояния, он снова почувствовал интерес к жизни, стал общительным и вплотную занялся наукой. В этом же году он открыл нейтрины, которые все затем начали называть майорановскими. Лишь сорок лет спустя ученые поняли, какое значение они имеют для науки!

Коллеги вздохнули с облегчением, когда Майорана вновь начал писать научные статьи, преподавать и захотел стать профессором физики, но, как показала жизнь, их радость была преждевременной.

В марте 1938 года он попросил в институте отдать ему всю зарплату, объяснив, что едет отдохнуть в Палермо (Сицилия). 25 марта Майорана сел на пароход, но, когда корабль пришел в пункт назначения, Этторе на нем не было.

Оказалось, что чуть ранее он попросил своего брата перевести все его сбережения в неапольский банк.

Начались поиски, в результате которых были обнаружены две записки, написанные Этторе Майорана. Первая была найдена в номере гостиницы и адресована родственникам. В ней молодой человек просил простить его, всегда помнить и не носить долгий траур.

Второе письмо он отправил в свой университет. В нем Майорана раскаивался, что подвел своим исчезновением и коллег, и студентов. Он писал, что не хотел никого предавать, но не мог поступить иначе.

Когда оба эти послания были обнаружены, и коллеги и родственники пришли к одному выводу – Майорана решил свести счеты с жизнью. Но, спустя короткое время, его коллеги получили телеграмму, в которой Этторе просил их забыть все, что он писал ранее. Он сказал, что море отказалось его принять (значит, он все же пытался покончить с собой?) и он решил вернуться обратно. Но с единственным условием – он больше никогда не будет преподавать и заниматься наукой.

Эта депеша обнадежила всех, но Майорана так и не вернулся. Следователи начали поиски. Майорана действительно покупал билет на пароход, что подтвердили в пароходной компании. Нашелся и свидетель, который якобы плыл с Этторе в одной каюте. Но дальше начались происходить странные вещи. Когда следователи попросили работников компании показать билет Майорана, те сказали, что все данные утеряны. А попутчик Этторе заявил позже, что не уверен, плыл ли он с Майорана или с другим человеком.

Сначала следователи думали, что Этторе, плывя на пароходе, кинулся в воду. Но эта версия не подтвердилась, так как нашлись люди, видевший его в Неаполе. Одна знакомая с Этторе женщина утверждала, что видела его в Неаполе уже после отплытия парохода.

Были и еще два свидетеля. Родственники разместили во всех газетах фотографии и сведения об Этторе, надеясь, что кто-нибудь его опознает. Так и случилось. Два священника рассказали им, что видели Этторе в марте или апреле, когда он приходил к ним в неаполитанские монастыри и просился взять его. В обоих случаях ему оказали и он ушел. Значит, все это время он был все еще в Неаполе?

Прошло около десяти лет и о Этторе Майорана вновь заговорили. В 1950 году в Аргентину приехал физик Карлос Ривера, который снял квартиру у местной жительницы. Однажды женщина прибирала в его комнате и увидела среди бумаг постояльца статью Этторе Майорана. Женщина сказала Карлосу, что знала Этторе ранее, но не знает, где он сейчас.

Прошло десять лет, и Карлос Ривера вновь наткнулся на следы Майорана. Он вновь вернулся в Аргентину и однажды пришел пообедать в небольшой ресторанчик. Пока ждал заказ, он начал производить какие-то расчеты на салфетке. Подошедший официант сказал, что знает еще одного человека, который часто приходит в их заведение и всегда делает также. Его зовут Этторе Майорана…

Ривера стал расспрашивать официанта, но тот не знал адреса Этторе.

В шестидесятые и семидесятые годы прошлого столетия нашлось еще несколько человек, которые знали Этторе Майорана в Аргентине. Его видели там не одного, а с товарищами. Но когда тех спрашивали об Этторе, они утверждали, что не знают такого. Какой вывод? Либо Этторе представился им под другим именем, либо просил их не выдавать сведения о нем.

По сей день нельзя точно сказать, что же произошло с этим талантливым физиком. Но также неясно, из-за чего сбежал Майорана. Среди нескольких версий есть одна, которая, на мой взгляд, ближе всего к истине. Эту версию описывает в своей книге о судьбе Майорана писатель Леонардо Шаши. Он полагает, что Майорана раньше других ученых сделал открытия в области ядерной физики и понял, что атомная энергия может нанести человечеству непоправимый вред. В те годы у власти был Муссолини – ярый приверженец фашизма и Майорана не мог не понимать, чем может закончиться, если его открытия попадут в руки к таким, как Муссолини.

В пользу этой теории говорит также тот факт, что после исчезновения Этторе Майорана именно Мусоллини лично курировал его поиски.

А может быть, Майорана просто устал нести бремя ответственности, занимаясь открытиями в ядерной физике, разочаровался в жизни и в работе преподавателя, поскольку среди его учеников было мало тех, кто также как и он сам был увлечен наукой. Он просто ушел религию, забыл мирскую жизнь и сделал все, чтобы миряне забыли о нем.

С момента исчезновения Этторе Майорана прошло более семидесяти пяти лет, но до сих пор мировые физики признают вклад Майорана в изучение ядерной физики. Современные ученые, спустя столько лет, в восторге от работ Майорана, от его открытий и предвидения.

Майорон, нейтрино Майорана, сила Майорана, майорановские частицы, майорановский спинор – это все физические термины, названные в честь Этторе Майорана.

Имя Майорана навсегда вписано в историю физики, а вот жизнь самого Этторе до сих пор остается загадкой. Очевидно, прав был его университетский преподаватель, который, узнав об исчезновении Майорана, сказал, что если Этторе, обладающий блестящим умом, решил исчезнуть, то он легко это сделает и искать его бесполезно. опубликовано

Этторе Майорана - физик, человек, которого ученые всего мира называли вундеркиндом с феноменальным умом. И вдруг Этторе пропадает, оставив короткую записку. Что стоит за этим таинственным исчезновением - какая-то трагедия, самоубийство или еще что-то? Предлагаем вам интересные факты, которые, возможно, прольют свет на эту историю.

Мы уже с вами обсуждали, что это было за странный Исчезнувший гений Рудольф Дизель и что это за Загадочная смерть Эдгара ПО . А теперь давайте же выясним, что известно про исчезновение этого физика …

Именно в эти годы Этторе увлекся новым и малоизученным направлением — ядерной физикой. Майорана был первым, кто сказал о существовании нейтронов и создал теорию атомного ядра. Его коллеги - ученые видели в нем гения, способного сделать великие открытия.

Майорана работал тщательно, проверяя все до мелочей. Он был очень требовательным к себе, но и жестко критиковал, если в том была необходимость, своих коллег. Именно поэтому у него было прозвище - «Великий инквизитор». Майорана очень любили студенты, поскольку даже об очень сложных для понимания вещах он умел рассказывать доступным и понятным языком.

Оказалось, что чуть ранее он попросил своего брата перевести все его сбережения в неапольский банк.

Когда оба эти послания были обнаружены, и коллеги и родственники пришли к одному выводу - Майорана решил свести счеты с жизнью. Но, спустя короткое время, его коллеги получили телеграмму, в которой Этторе просил их забыть все, что он писал ранее. Он сказал, что море отказалось его принять (значит, он все же пытался покончить с собой?) и он решил вернуться обратно. Но с единственным условием - он больше никогда не будет преподавать и заниматься наукой.

Ривера стал расспрашивать официанта, но тот не знал адреса Этторе.

По сей день нельзя точно сказать, что же произошло с этим талантливым физиком. Но также неясно, из-за чего сбежал Майорана. Среди нескольких версий есть одна, которая, на мой взгляд, ближе всего к истине. Эту версию описывает в своей книге о судьбе Майорана писатель Леонардо Шаши. Он полагает, что Майорана раньше других ученых сделал открытия в области ядерной физики и понял, что атомная энергия может нанести человечеству непоправимый вред. В те годы у власти был Муссолини - ярый приверженец фашизма и Майорана не мог не понимать, чем может закончиться, если его открытия попадут в руки к таким, как Муссолини.

Майорон, нейтрино Майорана, сила Майорана, майорановские частицы, майорановский спинор - это все физические термины, названные в честь Этторе Майорана.

Майоран (Majorana) - многолетняя трава или полукустарник, хороший медонос.
Родина - Средиземноморье. Используется как пряность и лекарственное растение.

В ночь с 25 на 26 марта 1938 г. профессор Этторе Майорана (Ettore Majorana), занимавший кафедру физики Неаполитанского университета, сел на пароход, плывущий из Неаполя в Палермо. Пароход прибыл в Палермо уже без Майораны. Больше его никто не видел. Повидимому, он окончил свою короткую 32-летнюю жизнь, бросившись в прозрачные воды пролива, отделяющего Апеннинский полуостров от Сицилии. По личному распоряжению Муссолини поиски Майораны продолжались в течение полугода. Но он буквально “как в воду канул”.
Научная деятельность Майораны длилась менее 10-ти лет (1928- 1937), но он навсегда вошёл в историю науки, благодаря двум провидческим работам в области физики. Он первым в начале 1932 гг. создал теорию атомного ядра, состоящего из протонов и нейтронов, начав работать над ней ещё до открытия нейтрона. В основном же Майорана известен тем, что “изобрел” в 1937 г. абсолютно нейтральное (истинно-нейтральное) нейтрино, называемое теперь майорановским, и значение которого для физики нейтрино было осознано лишь почти 40 лет спустя. Майорана был неординарной личностью, способной (по словам ) вызвать огромный интерес не только у физиков, но и у писателей. О нём написано, по крайней мере, две книги - одна в 1966 г., физиком, его другом Эдоардо Амальди (название этой книги использовано в качестве заголовка данной заметки), другая - некимитальянским журналистом, пытавшимся исследовать причины исчезновения Майораны. Кроме того, имеется ряд коротких воспоминаний, прежде всего, двух Лауреатов Нобелевской премии - и (ученик Ферми, получивший Нобелевскую премию за открытие антипротона), а также корифея нейтринной физики Бруно Понтекорво. 2006-й год это год 100-летнего юбилея Майораны. Уместно познакомить новое поколение физиков, и в первую очередь студентов, с этой необычной личностью.

Жизнь Майораны

Этторе Майорана родился 5 августа 1906 года в Катании в известной в городе семье. Его отец, Фабио Массимо Майорана (1875 - 1934), инженер, долгие годы возглавлял местную телефонную станцию, а после 1928 г. был главным государственным инспектором связи. Мать Этторе, Дорина Корсо (1876- 1965), также происходила из известной в Катании семьи. Кроме Этторе, в семье было ещё четверо детей - два брата: Сальваторе, получивший философское образование и Лучано, авиаинженер, и две сестры: старшая Розина и младшая Мария, ставшая пианисткой. Дядя Этторе по отцу, Квирино Майорана (1871 - 1957), был профессором физики в Университете Болоньи.
Начальное образование Этторе получил дома, затем учился в школе при институте Massimo di Roma, а когда в 1921 г. его семья переехала в Рим, учился там в классическом лицее, последний год в лицее Torquato Tasso, который окончил в 1923 г. В том же году Этторе начал учиться на инженерном факультете Римского университета, вместе со своим старшим братом Лучано. Здесь он знакомится с Сегрэ и будущим известным математиком Э. Вольтерра, именно здесь у него появляется интерес к изучению более сложных проблем теоретического характера. В начале 4-го года учёбы на факультете Сегрэ принимает решение заняться более углублённым изучением физики. Тогда же состоялось знакомство Этторе с Ферми, начавшим преподавание на кафедре теоретической физики. Эта новая кафедра была организована усилиями профессора О. Корбино , директора института физики Римского университета. Он оказал громадное влияние на развитие физики в Италии, будучи сенатором и дважды министром. Корбино хотел создать в Риме школу современной физики, во многом, благодаря выдающимся способностям Ферми (такие люди, как Ферми, часто повторял Корбино, рождаются один или два раза в столетие). В конце 1927 г. - начале 1928 Сегрэ многократно беседует с Этторе, призывая последовать его примеру. Согласие было дано в 1928 году, после одного из семинаров Ферми. Ферми в тот период работал над статистической моделью атома, получившей название “модель Томаса-Ферми”. Здесь необходимо некоторое отступление, касающееся Ферми (1901 - 1954).

Этот гениальный физик возглавил новую кафедру в Римском университете в 1926 г., т.е. двадцати шести лет от роду. Он практически самостоятельно и в, значительной степени, будучи ещё школьником, изучил современную физику и оказался в роли единственного человека в Италии, который понимал, что в ней происходит - какая квантовая революция разворачивается стремительными темпами. Феноменально одаренный и неистово одержимый Ферми был одинаково гениальным и в теории и в эксперименте. В этом ему не было равных. Ферми стал Нобелевским лауреатом в 1938 г. за открытие новых радиоактивных элементов, возникающих при облучении нейтронами и за открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами. Но он мог смело претендовать ещё, по крайней мере, на четыре премии (Понтекорво называет даже семь) - 1) за открытие статистики Ферми - Дирака в 1926 г. (в этой паре Ферми несколько опередил Дирака), после чего частицы с полуцелым спином стали называться фермионами, 2) за создание теории бета-распада (1934 г.), 3) за создание первого ядерного реактора (1942 г.), 4) за открытие первого адронного резонанса (1951 г.). Ферми был, прежде всего, экспериментатором и для того, чтобы Италия “не проспала” бурный ренессанс в физике, ему нужна была группа молодых талантливых студентов, готовых быстро включиться в гонку открытий. Причем этих студентов Ферми должен был обучить новейшей физике сам, так как в Италии не было других специалистов.

Ферми вместе со своим ассистентом Франко Разетти набрал несколько очень хороших студентов, среди которых были Сегре , Амальди , Майорана, а позже Джан Карло Вик , Уго Фано и Понтекорво . Сегре, Амальди и Майорана пришли к Ферми с инженерного отделения Римского университета. Главные достижения сформированной группы, куда влился и химик Оскар д"Агостино, связаны с исследованиями ядерных реакций под действием нейтронов в период 1934- 1938 гг, приведшие к Нобелевской премии для Ферми.
В этой дружной группе, занятой экспериментальными исследованиями Майорана выделялся тем, что был индивидуалистом и чистым теоретиком. Приведем мнение о нем Сегре и Понтекорво.

“По силе интеллекта, глубине и объёму знаний Этторе Майорана заметно превосходил своих новых товарищей, а в некоторых отношениях, например, в чистой математике, превосходил даже Ферми. К сожалению, удивительно самобытный и глубокий ум сочетался у него со склонностью к критицизму и непомерному пессимизму. Он по своему характеру предпочитал работать в одиночку и вел очень замкнутый образ жизни. Майорана принимал мало участия в наших занятиях, но помогал нам в трудных теоретических местах и ошеломлял нас оригинальными идеями и способностью к молниеносным расчетам в уме (он вполне мог выступать как “чудо-вычислитель”). Впоследствии он ещё больше отдалился от людей; к 1935 г. он уже не появлялся в университете и редко выходил из дому”. Далее Сегре отмечает: “В описываемый период Ферми выезжал за границу лишь с короткими визитами. К этому времени он уже привык к некоторой интеллектуальной изолированности, поскольку лишь с Майораной (который, однако, был довольно неприступен) мог он, как с равным, обсуждать вопросы теории”.
“Когда в 1931 г. студентом третьего курса я пришел к Физический институт Королевского университета в Риме, Майорана, которому в то время было 25 лет, был уже известен узкому кругу итальянских физиков и зарубежных ученых, которые работали некоторое время в Риме под руководством Ферми. Слава его была прежде всего отражением глубокого уважения и восхищения со стороны Ферми. Я точно помню слова Ферми: “Если физический вопрос поставлен, никто в мире не способен ответить на него лучше и быстрее, чем Майорана”. Согласно шуточному лексикону, использовавшемуся в римской лаборатории, физики, разыгрывая из себя членов религиозного ордена, дали непогрешимому Ферми прозвище Папы, а устрашающему Майоране - Великого Инквизитора. На семинарах он обычно молчал, но время от времени - и всегда к месту - вставлял саркастические и парадоксальные замечания. Майорана был постоянно недоволен собой (и не только собой). Он был пессимистом, но с очень острым чувством юмора. Трудно представить себе людей со столь различными характерами, как Ферми и Майорана. В то время, как Ферми был очень простым человеком (с небольшой оговоркой, он был гением!) и считал обычный здравый смысл весьма ценным человеческим качеством (которым он, безусловно, был наделен в высшей степени), Майорана руководствовался в жизни очень сложными и абсолютно нетривиальными правилами. Начиная с 1934 г. он все реже и реже стал встречаться с другими физиками и посещать лабораторию”.
6 июля 1929 года Этторе Майорана защитил диплом, посвященный радиоактивным ядрам. В 1929- 32 гг. работал самостоятельно и достаточно изолировано. 12 ноября получил научную степень. Тогда же, вначале 1932 году у него появляется особый интерес к физике ядра.
С января по октябрь 1933 г. Майорана находится в Германии, где знакомится со многими известными учёными того времени. В конце своего пребывания написал письмо Сегрэ с положительной оценкой политики немецкого руководства, что было негативно воспринято многими его друзьями.
Число публикаций Майорана было равно 10, так как многие свои выводы и идеи он отказывался представлять. Во время научных споров, он мог сделать важные выкладки на пачке сигарет (Этторе был заядлым курильщиком), которую затем выбрасывал в мусорную корзину.
Таким образом, Майорана был начисто лишен научного тщеславия и не любил публиковать результаты своих исследований. Поэтому его вклад в науку оказался значительно меньшим, чем мог быть. По свидетельству Понтекорво публикации знаменитой статьи Майораны, относящейся к нейтринной физике, способствовал просто счастливый случай. В 1937 г. Майорана решил принять участие в конкурсе на кафедру физики в Университете Неаполя. Статью, о которой идет речь, он написал просто для того, чтобы повысить свои шансы на получение этой кафедры. Не будь этого случая, она, возможно, никогда бы не появилась в печати.
В ноябре 1937 года Майорана стал профессором Университета Неаполя и переехал туда в январе 1938 года. В этой своей должности он успел прочитать лишь несколько лекций.

Дело Майораны

Протон-нейтронная модель атомного ядра.

К 1932 г. были известны лишь две элементарные частицы, два фермиона - протон и электрон. Поэтому и атомное ядро представлялось состоящим из этих частиц, хотя квантовомеханический принцип неопределенностей Гейзенберга не допускал нахождения электронов внутри объема пространства ядерных размеров, и возникали трудности с объяснением спинов некоторых ядер. В конце 1931 г. - начале 1932 парижские физики Ирен Кюри (дочь дважды Нобелевского лауреата Марии Склодовской-Кюри и Нобелевского лауреата Пьера Кюри) и её муж Фредерик Жолио подвергли бериллий бомбардировке альфа-частицами, испускавшимися полонием. Проводя исследования с помощью камеры Вильсона, они обнаружили неизвестное ранее электрически нейтральное излучение большой проникающей способности, под воздействием которого мишень (парафин) начинала в свою очередь испускать поток быстрых протонов.

Супруги Жолио-Кюри приняли это излучение за гамма-кванты и пытались объяснить наблюдаемое явление как Комптон-эффект, т. е. рассеяние гамма-квантов на протонах (ядрах водорода), входящих в состав парафина. В Англии ученик Резерфорда повторил опыты супругов Жолио-Кюри и показал, что таинственные снаряды, испускаемые бериллием, имеют массу, равную массе протона, и лишены заряда. Так был открыт нейтрон. Схематически то, что наблюдали супруги Жолио-Кюри можно представить в следующем виде:

1) Полоний альфа-частица.
2) Альфа-частица + Бериллий Углерод + быстрый нейтрон.
3) Быстрый нейтрон + покоящийся протон в парафине быстрый протон + медленный нейтрон.

Итак, весной 1932 г. стало известно об открытии нейтрона, и спустя несколько месяцев, профессор физического факультета МГУ Дмитрий Иваненко и один из создателей квантовой механики независимо опубликовали гипотезу о протон-нейтронном строении ядра. С тех пор формулировку протон-нейтронной модели ядра связывают практически исключительно с именами Иваненко и Гейзенберга. Однако, как теперь мы знаем благодаря личному свидетельству Ферми и Сегре, к правильной интерпретации эксперимента супругов Жолио-Кюри ещё до опытов Чэдвика пришёл Майорана. События развивались следующим образом.

В июле 1932 г. в Париже должна была состояться большая конференция по ядру, куда Ферми был приглашен сделать доклад о состоянии физики ядра. Эксперименты Чэдвика были опубликованы уже после того, как Ферми представил доклад на конференцию, где подчеркнул трудности модели ядра, в которой протоны и электроны рассматриваются как его составные части. “Но (как пишет Сегре), когда ещё царила неопределенность в интерпретации результатов Жолио-Кюри, в Риме Майорана понял смысл протонов отдачи, увиденных супругами Жолио-Кюри, и с характерной для него иронией заметил, что они открыли “нейтральный протон”, но не узнали его. Майорана тут же стал разрабатывать модель ядра, состоящего из нейтронов и протонов, без электронов, довольно подробно проанализировал силы между протонами и нейтронами и вычислил энергии связи нескольких лёгких ядер. Как только он рассказал Ферми и кое-кому из своих друзей об этой работе, важное значение её было понято сразу, и Ферми стал подгонять Майорану с публикацией, но тот счел полученные к тому времени результаты ещё слишком неполными. Тогда Ферми попросил разрешения изложить эти результаты на Парижской конференции, сославшись должным образом на идеи Майораны”. Но Майорана и этого не разрешил и “идеи Майораны стали известны намного позже, когда к ним независимо от него пришли другие физики”. Майорана так и не опубликовал свои результаты, но для Ферми протон-нейтронная теория Иваненко и Гейзенберга всегда была и теорией Майораны.
Итак, историческая справедливость обязывает нас признать Майорану по крайней мере одним из авторов протон-нейтронной модели ядра и упоминать в связи с этим его имя вместе с именами Иваненко и Гейзенберга. Необходимо отметить, что именно Иваненко первым в небольшой заметке, направленной в апреле 1932 г. в английский журнал “Nature”, провозгласил гипотезу о том, что нейтрон является элементарной частицей со спином 1/2, как и у протона. Ведь после открытия нейтрона и Резерфорд и Чэдвик и Гейзенберг полагали, что нейтрон представляет собой связанное состояние протона и электрона.
Завершая эту тему, отметим, что Чэдвик за открытие нейтрона получил в 1935 г. Нобелевскую премию по физике. В этом же году супругам Жолио- Кюри была присуждена Нобелевская премия по химии за открытие искусственной радиоактивности и синтез новых радиоактивных элементов.

Силы Майораны.

Занимаясь разработкой протон-нейтронной модели ядра, Майорана анализировал силы между нуклонами (протонами и нейтронами), т. е. ядерные силы. Эти силы могут быть двоякого типа - “обыкновенные” и обменные. Обыкновенные силы, их называют силами Вигнера (Юджин Вигнер в 1963 г. получил Нобелевскую премию за работы по фундаментальным принципам симметрии), сохраняют неизменными характеристики взаимодействующих нуклонов. Обменные силы приводят к тому, что взаимодействующие нуклоны меняются своими характеристиками - спинами, положением в пространстве, электрическими зарядами. Этим трём типам обменных сил также присвоены имена выдающихся физиков, которые разрабатывали теорию этих силы. За обмен спинами нуклонов отвечают силы Бартлета, за обмен пространственными координатами - силы Майораны, за обмен зарядами - силы Гейзенберга. Обменное взаимодействие, как мы теперь знаем, реализуется обменом мезонами, прежде всего пионами (во времена Майораны они ещё не были открыты). В целом ядерные силы приближенно можно представить в виде суперпозиции вышеперечисленных сил:

Ядерные силысилы Вигнера + силы Бартлета + силы Майораны + силы Гейзенберга .

Таким образом, имя Майораны увековечено в свойствах ядерных сил.

Майорановское нейтрино.

Эта часть “дела Майораны” относится уже к физике элементарных частиц. Если свой вклад в физику ядра Майорана делил с другими выдающимися современниками, то его роль в физике частиц абсолютно неповторима и касается самой загадочной из известных частиц - нейтрино. Напомним, что наблюдают три типа нейтрино (все они электрически нейтральны) - электронное (ν e), мюонное (ν μ ) и таонное, или тау-нейтрино (ν τ ), генетически связанные слабым взаимодействием с заряженными массивными лептонами - соответственно электроном (е), мюоном (μ ) и таоном (τ ). У всех этих частиц спин 1/2 и есть античастицы. Все они пока не обнаруживают размеров и внутренней структуры. Ускорительные эксперименты и эксперименты по бета-распаду дают лишь верхние границы масс нейтрино. Так масса ν e , если она есть, не более 4 . 10 -7 массы электрона.
Современная теория элементарных частиц - Стандартная модель - рассматривает нейтрино как безмассовые (т.е. релятивистские) точечные частицы, наделенные лептонным квантовым числом - лептонным зарядом, которое также имеет три разновидности.

У антинейтрино знаки лептонных зарядов противоположны. Теорию таких частиц разработал Поль Дирак ещё в 1928 г., написав своё знаменитое уравнение для единственной известной тогда частицы подобного типа - релятивистского электрона, сделавшее его Нобелевским лауреатом (интересно, что Дирак, как и Майорана, начинал своё образование как инженер). Это уравнение применительно к нейтрино дает четыре решения или четыре дираковских нейтрино (будем говорить только об одном типе нейтрино, например, электронном), образующих четырехкомпонентный дираковский спинор:

Лишь два из них (ν L и R) реально наблюдают и именно они включены в число фундаментальных частиц Стандартной модели. Состояния L и ν R никогда не регистрировались. В дираковской теории частица не совпадает со своей античастицей, поэтому

причем все эти четыре нейтринных состояния являются физически различимыми. Именно с дираковскими нейтрино имеет дело Стандартная модель.
Майорана в своей исторической статье 1937 г. предложил теорию нейтрино тождественных своим античастицам, т.е. таких нейтрино для которых

Таким образом, вместо четырех дираковских решений (4-х компонентного дираковского спинора) получается два решения (2-х компонентный майорановский спинор).
Частицы, тождественные своим античастицам называют истинно нейтральными. Сейчас их известно довольно много, прежде всего фотон и нейтральный пион. Во времена же Майораны даже такого понятия не было. Поэтому, независимо от того реализуется ли вариант с майорановскими нейтрино на практике, Майорана был первым, кто заговорил о возможности существования истинно нейтральных частиц. Эти частицы в настоящее время часто и называют майорановскими частицами, не имея в виду обязательно нейтрино. Любопытно, что все известные истинно нейтральные частицы являются бозонами (частицами с нулевым или целым спином). Майорановские нейтрино - единственный реально обсуждаемый пример истинно нейтральных фермионов.
Для того, чтобы частица была истинно нейтральна она должна быть лишена не только электрического заряда, но и всех других квантовых чисел, наделенных знаком плюс или минус. Лишь в этом случае частица становится неотличимой от античастицы (в противном случае при переходе от частицы к античастице знаки таких квантовых чисел меняются на противоположные, и они уже не совпадают друг с другом).
Почему же так важна проблема с майорановскими нейтрино, ведь нейтрино, реально рождающиеся в реакциях или распадах, наделены лептонным квантовым числом, имеющим знак + для нейтрино и - для антинейтрино? Дело в том, что в последние годы удалось наблюдать явление, называемое “осцилляциями нейтрино”. Возможность его ещё в 1957 г. предсказал Понтекорво. Мы не будем вдаваться в суть этого явления. Отметим лишь то, что зафиксированы осцилляции солнечных нейтрино и нейтрино, генерируемых в атмосфере космическими лучами. Осцилляции нейтрино свидетельствуют о наличии двух важных явлений, выходящих за рамки Стандартной модели. Во-первых, по крайней мере, некоторые виды нейтрино наделены массами (они могут быть очень малыми), и во вторых, нейтрино, рождающиеся в реакциях и распадах (ν e , ν μ , ν τ ) на самом деле не имеют определенных масс, а являются смесью нескольких видов нейтрино (трёх или четырёх) с различными (и уже определёнными) массами. И вот в отношении этих новых нейтрино с определенными массами вопрос о принадлежности к дираковскому или майорановскому типу остается открытым. В настоящее время значительные интеллектуальные и технологические усилия физического сообщества направлены на решение этого вопроса. Достаточно упомянуть опыты по безнейтринному двойному бета-распаду.
Итак, мы видим, что Майорана оказал существенное влияние на развитие физики и продолжает его оказывать 70 лет спустя после своего исчезновения. Силы Майораны , нейтрино Майораны , майорановские частицы , майорановский спинор - это термины, прочно вошедшие в язык физиков, изучающих микромир. Есть ещё один термин, который появился сравнительно недавно. Это “майорон” - гипотетическая нейтральная бесспиновая частица с нулевой массой, преимущественно взаимодействующая с нейтрино майорановского типа. Майорон был введен в теорию в 1980 г. как голдстоуновкий бозон, возникающий при спонтанном нарушении симметрии лептонного числа. В результате этого нарушения нейтрино приобретают массы (становятся майорановскими) и появляются взаимодействия, изменяющие лептонное число.

Уход Майораны

Почти не вызывает сомнения, что Майорана ушёл из жизни добровольно. Перед тем как сесть на пароход, плывущий в Палермо, он написал письмо Карелли (директору института физики в Неаполе), где говорилось о решении покончить жизнь самоубийством. Письмо, впрочем, было утеряно. Накануне отплытия Майорану видел в церкви один из её служителей. Он не был знаком с Майораной, но позже вспомнил его по необычному лицу и поведению. Что могло толкнуть Майорану на столь серьезный и трагический шаг. Можно лишь высказывать догадки. В какой-то степени ключ к разгадке может содержаться в характере Майораны. Он был пессимистом и индивидуалистом, склонным к депрессии, часто пребывал в мрачном настроении, не увлекался обычными человеческими радостями. Он был одинок. Работал в лаборатории лишь эпизодически. Не нашлось человека, который мог остановить его в минуты полной безысходности и ощущения бессмысленности существования. Но мы об этом не знаем. Понтекорво пишет: “Он был довольно богат, и я не могу отделаться от мысли, что его жизнь могла бы не окончиться так трагически, если бы ему приходилось зарабатывать себе на жизнь”. Были, конечно, и некоторые события, которые усугубили ситуацию. Сыграло ли какую-нибудь роль его злополучное письмо с положительной оценкой политики немецкого руководства. Оно могло оттолкнуть от него ряд друзей. Может быть и Ферми, уже готовившийся эмигрировать в США от режима Муссолини, охладел к Майоране. Но ведь Гейзенберг, создававший атомную бомбу для Гитлера, и члены американского комитета советников (Роберт Оппенгеймер и Нобелевские лауреаты Артур Комптон , Эрнест Лоуренс и ), рекомендовавшие президенту Трумэну использовать атомные бомбы против Японии, довольно легко миновали психологические сложности этого периода. Все-таки, дело, по-видимому, в характере Майораны.
Необходимо ещё сказать, что Майорана в конце жизни оказался вовлеченным в крайне неприятную ситуацию. Как пишет французский биограф Ферми Пьер Лятиль, дяде Майораны, “которого он очень любил, было предъявлено обвинение, будто он подговорил кормилицу сжечь живым ребенка в колыбели. Майорана хотел спасти честь своей семьи: он организовал защиту, и, в конце концов, его дядя был оправдан. Но после этого физик стал жертвой неврастенического кризиса, из которого друзья долго не могли его вывести”.
В конце концов, Майорана занял университетскую кафедру физики в Неаполе, и далее следы его навсегда затерялись на пути к родной Сицилии.

Профессор кафедры Общей ядерной физики
И.М. Капитонов