アレクサンドル・プロカ

アレクサンドル・プロカ
生まれる	( 1897-10-16 )1897年10月16日 ブカレスト、ルーマニア王国
死亡	1955年12月13日(1955-12-13)（58歳） パリ、フランス
国籍	ルーマニア語
市民権	ルーマニア フランス
母校	ブカレスト工科大学 パリ・ソルボンヌ大学
知られている	プロカの方程式
受賞歴	ルーマニアアカデミー名誉会員（1990年に死後選出）
科学者としてのキャリア
フィールド	理論物理学
論文	ディラックの電子の相対論的理論について （1933）
博士課程の指導教員	ルイ・ド・ブロイ

アレクサンドル・プロカ（1897年10月16日 - 1955年12月13日）は、フランスで学び研究したルーマニアの物理学者。彼は、核力のベクトル中間子理論と、質量のあるベクトルスピン1中間子に対する彼の名前を冠した相対論的量子場方程式（プロカ方程式）を開発した。

彼はブカレストで土木技師の息子として生まれました。ブカレストのゲオルゲ・ラザール高等学校と工科大学で優秀な成績を収めました。理論物理学に強い関心を持っていた彼はパリに行き、パリ・ソルボンヌ大学で理学を卒業し、マリー・キュリーから理学士の学位を授与されました。その後、 1925年にパリの ラジウム研究所で研究者/物理学者として採用されました。

プロカは1931年にフランス国籍を取得した。彼はノーベル賞受賞者の ルイ・ド・ブロイの指導の下、理論物理学の博士課程を修了した。1933年、彼はノーベル賞受賞者のジャン・ペランが委員長を務める審査委員会の前で「ディラックの電子の相対論的理論について」と題する博士論文を無事に審査された。

1939年に彼はソルベー会議に招待されたが、この会議は第二次世界大戦の勃発により開催されなかった。戦時中、彼は短期間ラジオフランスの主任技師を務めた。1943年に彼はポルトガルに短期間滞在し、そこで（グイド・ベックに代わって）ポルト大学数学研究センターでルイ・ルイス・ゴメスが主催した理論物理学のセミナーを指導した。1943年から1945年まで、彼は王立協会と英国海軍本部の招待により戦争遂行を支援するため英国に滞在した。その後彼はパリに戻り、そこで素粒子物理学のセミナーを指導した。彼はソルボンヌ大学かコレージュ・ド・フランスの教授職を得ようとしたが失敗した。 1950年からはピエール・オージェとともにCNRSの理論物理学コロキウムを主催し、1951年には国際純粋・応用物理学連合のフランス代表を務めた。^[1]

1937年にプロカはルーマニア科学アカデミーの通信会員に選出され、1990年にはルーマニア科学アカデミーの死後名誉会員に選出された。^[2]

彼は喉頭癌との2年間の闘病の末、1955年にパリで亡くなった。^[1]

1929年、プロカは影響力のある物理学雑誌『アンリ・ポアンカレ研究所年報』の編集者となった。その後、1934年にはベルリンでエルヴィン・シュレーディンガーと丸一年を過ごし、コペンハーゲンではノーベル賞受賞者のニールス・ボーアと数か月間会い、そこでヴェルナー・ハイゼンベルクやジョージ・ガモフとも会った。^{[3] [4]}

プロカは、1936年に湯川秀樹の最初の報告に先駆けてベクトル中間子核力理論を展開し、前世紀で最も影響力のあったルーマニアの理論物理学者の一人として知られるようになった^[5]。湯川は、ベクトル中間子場に対するプロカの方程式を出発点とした。湯川はその後、パイ中間子場を用いて核力を説明し、湯川が当初「メソトロン」と呼んだパイ中間子の存在を正しく予言したことでノーベル賞を受賞した。最も軽い中間子であるパイ中間子は、低エネルギー範囲における強い核力の特性を説明する上で重要な役割を果たしている。プロカの方程式の質量を持つスピン1のボソンとは異なり、湯川が予言したパイ中間子は、スカラー場のみに関連するスピン-0のボソンである。しかし、プロカの方程式で考慮されているようなスピン1の中間子も存在する。 1936年から1941年にかけてプロカが考えたスピン1のベクトル中間子は奇パリティを持ち、電弱相互作用に関与し、1960年以降に初めて高エネルギー実験で観測されたが、湯川の理論で予測されたパイオンは、 1935年に発表された湯川のパイ中間子理論で予測された100MeVに非常に近い質量を持つものとして、1937年にカール・アンダーソンによって実験的に観測された。後者の理論では、パイ中間子の場に見られると予想されるような核力の原因として、質量のあるスカラー場のみを考慮していた。

より高い質量の範囲では、ベクトル中間子の構造にはチャームクォークとボトムクォークも含まれます。重い中間子のスペクトルは放射過程を通じてベクトル中間子にリンクされており、そのため中間子分光法で重要な役割を果たしています。軽いクォークのベクトル中間子は、ほぼ純粋な量子状態で現れます。

プロカ方程式はオイラー・ラグランジュ型の運動方程式であり、ローレンツゲージ場条件 を導きます。本質的には、プロカ方程式は次のようになります。 ${\displaystyle \partial _{\mu }A^{\mu }=0\!}$

${\displaystyle \Box A^{\nu }-\partial ^{\nu }(\partial _{\mu }A^{\mu })+m^{2}A^{\nu }=j^{ \nu }}$、 どこ：

${\displaystyle \Box =\left({\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\right)-\nabla ^{2}}$。

ここでは 4 次元ポテンシャルで、このポテンシャルの前の演算子はダランベール演算子、は電流密度、ナブラ演算子 (∇) の 2 乗はラプラス演算子Δ です。これは相対論的な方程式なので、繰り返しインデックスに対するアインシュタインの総和規則が想定されます。4 次元ポテンシャルは、スカラー ポテンシャルと 3 次元ベクトル ポテンシャルAの組み合わせで、マクスウェル方程式から導かれます。 ${\displaystyle A^{\mu}}$${\displaystyle \Box}$${\displaystyle j^{\nu}}$${\displaystyle A^{\nu}}$${\displaystyle \phi}$

${\displaystyle A^{\nu }=\left({\frac {\phi }{c}},\mathbf {A} \right)}$

${\displaystyle \mathbf {E} =-\mathbf {\nabla } \phi -{\frac {\partial \mathbf {A} }{\partial t}}}$

${\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {\nabla } \times \mathbf {A} .}$

簡略化した表記では次の形式になります。

${\displaystyle \partial _{\mu }(\partial ^{\mu }A^{\nu }-\partial ^{\nu }A^{\mu })+\left({\frac {mc}{ \hbar }}\right)^{2}A^{\nu }=0}$。

プロカ方程式は、質量mのスピン-1 の有質量粒子の場と、ミンコフスキー時空で光速cで伝播する関連場を記述します。このような場は、相対論的ラグランジアン密度Lをもたらす実ベクトルAによって特徴付けられます。これらは形式的にはクラインとゴルドンの方程式に似ているように見えるかもしれません。

${\displaystyle {\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\psi -\nabla ^{2}\psi +{\frac {m^{2}c^{2}}{\hbar ^{2}}}\psi =0}$、

しかし、後者はベクトルではなくスカラーの方程式であり、相対論的な電子に対して導出されたものであるため、スピン 1/2 フェルミオンにのみ適用されます。さらに、クライン–ゴルドン方程式の解は、方程式が自然単位で書かれるとき、量子平面波として表すことができる 相対論的な波動関数です。

${\displaystyle -\partial _{t}^{2}\psi +\nabla ^{2}\psi =m^{2}\psi }$;

このスカラー方程式は、アルベルト・アインシュタインの特殊相対性理論におけるエネルギー運動量関係に従う相対論的フェルミオンにのみ適用可能である。湯川の直感はこのようなスカラーのクライン＝ゴードン方程式に基づいており、ノーベル賞受賞者のヴォルフガング・パウリは1941年に次のように書いている。「…湯川は陽子と中性子の間の力のスピン依存性を説明するために、中間子がスピン1であると仮定した。この場合の理論はプロカによって与えられた。」^[6]

• オイラー・ラグランジュの運動方程式
• プロカアクション
• ベクトル中間子
• クライン・ゴルドン方程式
• 相対論的電子
• 特殊相対性理論
• 核戦力
• 湯川理論
• パイ中間子
• 中間子
• クォーク

• IFIN-HH の簡単な歴史: 先駆者 Hon.アカド。アレクサンドル・プロカ (1897–1955) とアカド。ホリア・フルベイ教授（1896–1972）。