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粒子物理学家唐纳德·珀金斯(Donald Perkins)于97岁去世,他在质子的结构和极端能量下的核相互作用方面做出了开创性的发现,并首次提出在癌症治疗中使用介子粒子束。他的职业生涯跨越了粒子物理学的诞生,从20世纪40年代对宇宙射线的研究开始,到上世纪最后几十年的成熟,再到21世纪发现希格斯玻色子的高潮。他自始至终都扮演着关键角色。
1948年帕金斯开始研究时,电子、质子和中子是已知的基本粒子,它们在构成原子方面的作用是已知的。布里斯托尔大学的塞西尔·鲍威尔(Cecil Powell)最近在宇宙射线中发现了介子粒子,据预测介子粒子具有结合原子核的强大力量。珀金斯正是在鲍威尔的团队中开始了他的研究生涯。
鲍威尔率先使用感光乳剂来研究宇宙射线。这项技术涉及到高海拔地区,如Pic du Midi,或使用特别改装的气象气球,以获得最佳的阳光照射。珀金斯的上司是GP Thomson,他曾活跃在二战中,珀金斯请他安排一架从牛津郡皇家空军本森起飞的飞机,带着他的摄影乳剂飞到3万英尺的高空,飞行几个小时。
在接污草莓樱桃丝瓜绿巨人秋葵笔趣阁下来的几年里,珀金斯获得了几张介子活动的重要图像。他是第一个观察到带负电荷的介子被核俘获的人,并获得了介子不稳定的证据。与鲍威尔和彼得·福勒一起,珀金斯出版了一本关于宇宙射线相互作用的乳剂图像的百科全书——《用摄影方法研究基本粒子》(1959年),这是该领域最先进的著作。1961年,帕金斯和福勒首次提出将介子光束用于癌症治疗。
在宇宙射线中的发现激发了高能粒子物理学的诞生,高能粒子物理学使用了地球加速器,从而发现了名副其实的粒子动物园。人们怀疑这些粒子中的大多数都不是基本粒子,但直到1968年才有直接证据表明质子和其他粒子是由更基本的粒子组成的。这项突破来自于加州斯坦福大学的实验,在那里电子被用来探测质子和中子的内部。然而,由于珀金斯的洞见,基本成分是夸克这一观点直到1972年才被确立。
在大量的粒子发现中,1956年发现了中微子。这个电子的电中性兄弟使他着迷。1965年,帕金斯成为牛津大学基本粒子物理学教授,并与丹尼斯·威尔金森和肯·艾伦一起建立了现代核物理系。之后,他开始在日内瓦的欧洲核子研究中心实验室使用中微子束作为质子的探测器。在那里,他直接参与了两个突破性的发现,启发了粒子和力的现代标准模型。
帕金斯对斯坦福大学的电子实验非常了解,并在1968年立即说服了一个新成立的合作团队,利用欧洲核子研究中心的格格美勒气泡室,中微子束可以提供质子内部结构的补充观点。这一想法主导了欧洲核子研究中心的中微子项目,到1972年,他们的数据使这些成分的电荷得以测量。结果是:质子和中子是由夸克构成的,由胶子连接在一起。到1973年,这启发了强相互作用粒子的现代量子色动力学理论的发展,这是标准模型的关键基础。
水帘洞app下载汅api免费下载人们理解了强核力,但人们最熟悉的作用是为太阳提供燃料和引起各种形式的放射性的弱核力仍然是一个谜。一个把弱力和电磁力结合起来的新理论,现在得到了珀金斯和格格巫团队的首次证实。中微子是一种独特的弱力探测器。当中微子与质子相互作用时,它们会带电荷,但新兴的电磁相互作用和弱相互作用理论要求存在一种以前未见的弱作用力的结果,在这种弱作用力中,中微子会不变地反弹到质子上。
格格美勒实验在确定这些“中性电流”的存在方面发挥了主要作用,这为统一理论的最终确认铺平了道路,并为其理论创造者谢尔顿·格拉萧、阿布杜斯·萨拉姆和史蒂文·温伯格赢得了1979年的诺贝尔奖。在他们获奖的时候,统一的媒介,巨大的W和Z玻色子,还没有被发现。在珀金斯的推动下,Gargamelle的研究结果被诺贝尔委员会视为充分的证据。
从1981年到1986年,珀金斯是欧洲核子研究中心科学政策委员会的成员,后来成为该委员会的主席,在这一时期,大型正负电子对撞机(大型强子对撞机的前身)正在建造中。随着标准模型的建立,寻找其支点——希格斯玻色子的长征开始了。珀金斯的研究生教科书《高能物理学导论》于1972年首次出版,目前已出版第四版,继续教育和激励在大型强子对撞机工作的新一代粒子物理学家。
51DADOU仙踪林网站入口欢迎您唐纳德出生在东约克郡的赫尔,是格特鲁德和乔治·珀金斯的儿子,他们分别是英语和数学老师。他就读于伦敦的Malet Lambert高中,之后进入帝国理工学院(Imperial College London),于1945年获得物理学学士学位,1948年获得博士学位。在1951年成为布里斯托尔大学物理学副教授之前,他曾在1851年皇家展览委员会担任了三年的高级学者。在加州伯克利的劳伦斯辐射实验室工作了一年之后,他于1956年回到布里斯托尔担任物理学讲师,并于1960年被任命为阅读者。从1965年到1993年退休,他在牛津大学(Oxford University)担任圣凯瑟琳学院(St Catherine’s College)研究员。
他在1966年被选为皇家学会会员,并在1997年获得了该学会的皇家奖章。1991年,他被授予大英帝国勋章。
1955年,珀金斯与多萝西·马洛尼结婚。她于2021年去世,他留下了两个女儿,Venetia和Michele。