ליאון מ' לדרמן (Leon M. Lederman)

ליאון מ' לדרמן (Leon M. Lederman) זוכה פרס וולף בפיזיקה - 1982
ליאון מ' לדרמן (Leon M. Lederman)

 

ליאון מ´ לדרמן (Leon M. Lederman)
מעבדת המאיץ הלאומית ע'ש פרמי
באטביה, אילינוי, ארה'ב

מרטין מ´ פרל (Martin M. Perl)
המאיץ הליניארי בסטנפורד
אוניברסיטת סטנפורד
סטנפורד, קליפורניה, ארה'ב

על תגליותיהם הניסיוניות של חלקיקים חדשים בלתי צפויים, שבכך ביססו דור שלישי של קוארקים ולפטונים.

גילוי הקוארק המכונה 'חינני', השלים את הסדרה של שמונה חלקיקים, ארבעה קוארקים וארבעה לפטונים בהתאמה ל'מודל הסטנדרטי' של איחוד האינטראקציות האלקטרו-מגנטיות והחלשות לפי גלשוב, וינברג וסלם. הגילויים של קוארק חמישי ושל לפטון חמישי ושישי באו כהפתעה גמורה והתוו כיוון חדש בפיסיקת החלקיקים.

החיפוש אחר הקוארק השישי, הדרוש להשלמת המשפחה השלישית הזאת של קוארקים ולפטונים וכן החקר של תכונותיהם, הם עתה שטחים פעילים ומתסיסים של המחקר הניסיוני. השאלות מדוע כרגע יש שלוש משפחות כאלה, ומדוע יש אולי יותר, הן כיוונים פתוחים גם למחקר העיוני.

פרופסור ליאון מ´ לדרמן וחבריו גילו את חלקיקי האופסילון לאחר עבודה ניסיונית ארוכה ומתוחכמת, שהוקדשה ליצירה של זוגות חלקיקי מואון, האחרונה בעלת עניין כשלעצמה. האופסילון ושני שותפיו שנתגלו באותו ניסיון זוהו מיד כמצב היסוד ושני המצבים המעוררים הראשונים של ספקטרום מצבים קשורים של קוארק חדש חמישי ושל האנטי-קוארק שלו. המרחקים בין רמות האנרגיה סיפקו אינפורמציה חדשה ובעלת משמעות לתורה של כרומודינמיקה קואנטית, המתארת את הקשר של קוארקים למצבי הדרונים, ואלו הקיום כשלעצמו של קוארק חמישי העלה בעיות עמוקות הרבה יותר, אשר עדיין לא באו על פתרונן.
בנוסף השתתף פרופסור לדרמן בניסיונות רבים אחרים בפיסיקה, לרבות הגילויים של K0 ארוך החיים,
אי-שימור הזוגיות בהתפרקות המואון והקיום של שני סוגי ניטרינו.

מרטין ל´ פרל דחף, יזם, וכיוון בגפו את החיפוש אחר לפטון כבד, אשר לא היה דרוש בשום תיאוריה ואשר לא היה צפי אצל רוב הפיסיקאים של חלקיקים. קבוצת פרל תכננה את המכשיר לגילוי חד-משמעי של היצירה והדעיכה של זוג לפטונים כבדים. לאחר המאורעות הראשונים, המרמזים על יצירה של זוג לפטונים מסוג טאו, נדרשה תקופה של בדיקה נמרצת וביקורת נוקבת לאישור היפותיזה זו. מאחר והמועמד לטאו דעך לאלקטרון שרואים אותו או למואון ולניטרינו שתמיד נמלט מגילוי, הציג הזיהוי החד משמעי של הטאו קושי בלתי רגיל. ניסויים נוספים קבעו את מירב תכונות הלפטון טאו והוכיחו, שהניטרינו, הנפלט בהתפרקותו אינו אחד משני סוגי הניטרינו הידועים כבר, אלא מוכרח להיות לפטון שישי המשלים את משפחת הלפטונים השלישית. הגם שאנשים רבים תרמו לניסויים אלה, היה זה מרטין פרל, אשר הדריך את העבודה, והניתוח הזהיר שלו של התוצאות הראשוניות הוא שהוכיח את קיום החלקיק החדש.