エットーレ・マヨラナ

エットーレ・マヨラナ
1930年代のマヨラナ
生まれる	( 1906-08-05 )1906年8月5日 カターニア、イタリア
死亡	1938年以降行方不明、1959年時点ではまだ生存していたと思われる[1] 未知
母校	ローマ・ラ・サピエンツァ大学
知られている	交換力 相対論的波動方程式 マヨラナ方程式 マヨラナフェルミオン マヨラナ表現
科学者としてのキャリア
フィールド	素粒子物理学
機関	ナポリ大学

エットーレ・マヨラナ （/ m aɪ ə ˈ r ɑː n ə /、^[2] イタリア語: [ˈɛttore majoˈraːna] ; 1906年8月5日生まれ - 1959年以降に亡くなった可能性が高い）^[1]は、ニュートリノ質量について研究したイタリアの理論物理学者であった。1938年3月25日、ナポリからパレルモへの船旅の切符を購入した後、謎の状況下で失踪した。

マヨラナ方程式とマヨラナフェルミオンは彼にちなんで名付けられました。2006年に彼を記念して マヨラナ賞が設立されました。

1938年、エンリコ・フェルミはマヨラナについて次のように語ったと伝えられている。「世界には科学者にはいくつかの種類がある。二流や三流の科学者は最善を尽くすが、大して進歩しない。一方、一流の科学者は、科学の進歩に不可欠な重要な発見をする。そして、ガリレイやニュートンのような天才もいる。マヨラナはそのうちの一人だった。」^[3]

マヨラナはシチリア島のカターニアで生まれた。マヨラナの叔父キリノ・マヨラナも物理学者だった。数学の才能に恵まれたマヨラナは、1923年に大学で工学を学び始めたが、 1928年にエミリオ・セグレの勧めで物理学に転向した。^{[4] : 69–72}彼は幼少のころ、ローマのエンリコ・フェルミのチームに「ヴィア・パニスペルナ・ボーイズ」の一人として加わった。このボーイズは、研究室の住所にちなんで名付けられた。

マヨラナの最初の論文は原子分光学の問題を扱ったものだった。1928年に発表された彼の最初の論文は彼が学部生だったときに書かれたもので、ローマ物理学研究所の准教授であったジョヴァンニ・ジェンティーレ・ジュニアとの共著者であった。この研究は、フェルミの原子構造の統計モデル（現在では、ルウェリン・トーマスによる同時代の記述によりトーマス・フェルミモデルとして知られている）の原子分光学への初期の定量的応用であった。

この論文で、マヨラナとジェンティーレは、このモデルの文脈内で第一原理計算を行い、実験的に観測されたガドリニウムとウランのコア電子エネルギーと、光学スペクトルで観測されたセシウム線の微細構造分裂をうまく説明しました。 1931年、マヨラナは原子スペクトルにおける自動イオン化現象に関する最初の論文を発表し、これを「自発イオン化」と呼びました。同年、プリンストン大学のアレン・シェンストーンが発表した独立した論文では、これを「自動イオン化」と呼びましたが、この名前を初めて使用したのはピエール・オージェです。ハイフンなしのこの名前は、それ以来、この現象を表す慣用用語となっています。

マヨラナは1929年にローマ大学ラ・サピエンツァ校で物理学の学位を取得した。1932年に彼は原子分光学の分野で、時間とともに変化する磁場の中で整列した原子の挙動に関する論文を発表した。この問題はII・ラビらも研究しており、原子物理学の重要なサブブランチである無線周波数分光学の発展につながった。同年、マヨラナは任意の固有運動量を持つ粒子の相対論的理論に関する論文を発表し、その中で彼はローレンツ群の無限次元表現を開発して適用し、素粒子の質量スペクトルの理論的基礎を与えた。イタリア語で書かれたマヨラナの論文のほとんどと同様に、この論文は数十年間比較的無名のままだった。^[5]

1932年にイレーヌ・ジョリオ＝キュリーとフレデリック・ジョリオが行った実験では、未知の粒子の存在が示され、彼らはそれがガンマ線であると示唆した。マヨラナは、この実験では中性の電荷を持ち、陽子とほぼ同じ質量を持つ新しい粒子が必要であると正しく解釈した最初の人物であり、この粒子が中性子である。フェルミはマヨラナにこのテーマに関する論文を書くよう助言したが、マヨラナは書かなかった。ジェームズ・チャドウィックは、その年の後半に実験によって中性子の存在を証明し、この発見でノーベル賞を受賞した。 ^[6]

マヨラナは、自分の研究を取るに足らないものとみなし、自分の発見に対する功績を求めないことで知られていた。生涯で書いた論文はわずか 9 本だった。

「フェルミの勧めで、マヨラナは1933年初頭に国立研究会議の助成金を得てイタリアを離れた。ドイツのライプツィヒでヴェルナー・ハイゼンベルクと出会った。その後ハイゼンベルクに宛てた手紙の中で、マヨラナはハイゼンベルクを単なる科学的な同僚ではなく、温かい個人的な友人として見ていたと明かしている。」^{[4] : 71}

マヨラナがドイツに到着した時、ナチスは既にドイツで権力を握っていた。彼は原子核の理論（ 1933年にドイツ語で出版）に取り組んだが、これは交換力の扱いにおいてハイゼンベルクの原子核の理論をさらに発展させたものであった。マヨラナはその年コペンハーゲンにも赴き、ハイゼンベルクの友人であり指導者でもあったもう一人のノーベル賞受賞者であるニールス・ボーアと研究を行った。

「1933年の秋、マヨラナはドイツで急性胃炎を発症し、神経衰弱に苦しんでいたようで、体調を崩してローマに戻った。厳しい食事制限を課せられ、引きこもりがちになり、家族との付き合いも厳しくなった。以前は温かい関係だった母親に、海辺での恒例の夏休みには同行しないという手紙をドイツから送っていた。研究所に姿を見せる頻度が減り、すぐに家からほとんど出なくなった。将来有望な若い物理学者は隠遁者になった。4年近く友人たちと連絡を絶ち、出版もやめていた。」^{[4] : 71}

この数年間、マヨラナは論文をほとんど発表しなかったが、地球物理学、電気工学、数学、相対性理論に関する小著を多数執筆した。ピサのドムス・ガリレイアナに保存されているこれらの未発表論文は、エラスモ・レカミとサルヴァトーレ・エスポジートによって編集された。

マヨラナが最後に発表した論文は、1937年に発表されたもので、電子と陽電子の対称理論を詳述したものである。彼は、フェルミオンと呼ばれる粒子のクラスには、それ自身の反粒子である粒子が存在するはずだと予測した。マヨラナ方程式を解くと、現在マヨラナフェルミオンと呼ばれるそれらの粒子が得られる。重力の影響から推測する以外には検出できない宇宙の「失われた質量」の少なくとも一部は、マヨラナ粒子で構成されているのではないかという推測がある。

1938年、32歳のとき、彼は「理論物理学の分野で得た独特の専門知識による高い名声」により、競争規則とは無関係に、試験を受ける必要もなく、ナポリ大学の理論物理学の教授になった。^{[7] [8]}

マヨラナは、2017年現在も研究が活発に行われているニュートリノ質量に関する先見性のある理論的研究を行った^[update]。^[9]

伝えられるところによると、マヨラナはナポリからパレルモへ出発する前に銀行口座から全財産を引き出していた。^[7]彼はパレルモの大学教授である友人のエミリオ・セグレを訪ねるつもりでパレルモへ向かったのかもしれないが、セグレは当時 カリフォルニアにいた。

パレルモで、マヨラナは1938年3月25日にナポリに戻る船旅のチケットを購入しました。彼は原因不明のまま行方不明になりました。何度か捜査が行われたにもかかわらず、彼の遺体は見つからず、彼の運命は未だ不明です。

マヨラナは失踪当日、パレルモからナポリ物理学研究所所長アントニオ・カレッリに次のようなメモを送った。

親愛なるカレッリ、

私は避けられない決断を下しました。そこには利己的なところはまったくありませんが、突然姿を消すことであなたと学生たちにどんな迷惑をかけるかはわかっています。このことについても、私はあなたの許しを請いますが、特に過去数ヶ月間あなたが私に示してくれた信頼、誠実な友情、そして同情を裏切ったことについては。

あなたの研究所で私が知り合い、感謝するようになったすべての人々、特にシウティに私のことを思い出して欲しいと願います。私は少なくとも今夜11時まで、おそらくそれ以降も、彼ら全員のことを懐かしく思い出します。—

E. マヨラナ

その後すぐにマヨラナから、以前の旅行計画をキャンセルする電報が届いた。どうやら彼はその後、パレルモから船でナポリに戻るための切符を買ったようだ。その後、彼の姿は見られなくなった。^[7]

イタリアの作家レオナルド・シャーシアは、失踪に関する調査結果と仮説の一部をまとめている。^[10]しかし、シャーシアの結論のいくつかは、E・アマルディやE・セグレなど、マヨラナの元同僚によって反論されている。レカミは、シャーシアが提唱したものも含め、マヨラナの失踪に関するさまざまな仮説を批判的に検証し、マヨラナがアルゼンチンに旅行したという説を裏付ける証拠を提示している。^{[11] [12] [13]}

イタリアの哲学者ジョルジョ・アガンベンは2016年にマヨラナの失踪事件を検証した本を出版した。^[14]

彼の失踪については、いくつかの説明が提案されている。

自殺の仮説

彼の同僚アマルディ、セグレらによって提案された^[15]

アルゼンチンへの移住の仮説

エラスモ・レカミとカルロ・アルテミ（マヨラナのアルゼンチンへの移住とそこでの生活についての詳細な仮説的再構築を展開した）によって提案された^[要出典]

ベネズエラへの移住の仮説

国営ラジオ局RAI3のトークショー「Chi l'ha Visto? 」は、マヨラナは1955年から1959年まで生きており、ベネズエラのバレンシアで「ビニ」という姓で暮らしていたという声明を発表した。 ^[16]

修道院への隠遁の仮説

シアシア（推定ではセラ・サン・ブルーノの憲章院）によって提案された^[要出典]

誘拐または殺人の仮説

ベラ、バルトッチ、その他によって、核兵器の製造への関与を避けるために^[要出典]

物乞いになることを選択する仮説

Bascone と Venturini による (「オム カニ」または「犬人間」仮説と呼ばれる) ^[17]

2011年3月、イタリアのメディアは、ローマ検察庁が、第二次世界大戦後の数年間にブエノスアイレスでマヨラナと会ったという目撃者の証言について調査を開始すると発表したと報じた。^{[18] [19]} 2011年6月7日、イタリアのメディアは、カラビニエリのRISが1955年にアルゼンチンで撮影された男性の写真を分析し、マヨラナの顔との類似点を10点発見したと報じた。^[20]

2015年2月4日、ローマ検察局は、マヨラナは1955年から1959年まで生きており、ベネズエラのバレンシアに住んでいたと宣言する声明を発表した。^[1]新たな証拠に基づくこれらの最新の調査結果は、マヨラナの失踪に関連する犯罪証拠が見つからず、おそらく個人的な選択であったと判断し、ベネズエラに移住したと推定され、検察局が失踪事件を正式に終了したと宣言する根拠となった。^{[1] [21]}

2006年はマヨラナ生誕100周年の年でした。

2006年10月5日〜6日、カターニアでマヨラナ生誕100周年を記念して「エットレ・マヨラナの遺産と21世紀の物理学」に関する国際会議が開催された。^[22] A. Bianconi、D. Brink、N. Cabibbo、R. Casalbuoni、G. Dragoni、S. Esposito、E. Fiorini、M. Inguscio、RW Jackiw、L. Maiani、R. Mantegna、E. Migneco、R. Petronzio、B. Preziosi、R. Pucci、E. Recami、Antonino Zichichiといった国際的に著名な科学者らの論文を含む会議議事録が、Andrea Rapisarda（議長）、Paolo Castorina、Francesco Catara、Salvatore Lo Nigro、Emilio らが編集したPOS Proceedings of Science of SISSAから出版されている。ミニネコ、フランチェスコ・ポルト、エマヌエーレ・リミニ。

2006年にイタリア物理学会から、彼の9つの論文集と解説および英訳を収録した記念本が出版された。^[23]

また、百周年を記念して、理論物理学電子ジャーナル(EJTP) は、マヨラナの業績の現代的展開に捧げられた 20 本の論文からなる特別号を出版しました。EJTP はまた、生誕 100 周年を記念して彼を偲んで賞を設立しました。マヨラナ メダルまたはマヨラナ賞は、理論物理学 (最も広い意味で) において独特の創造性、批判的感覚、数学的厳密さを示した研究者に毎年贈られる賞です。2006 年のマヨラナ賞受賞者は、エラスモ レカミ (ベルガモ大学およびINFN ) とジョージ スダルシャン(テキサス大学) でした。 2007 年のマヨラナ賞受賞者: Lee Smolin (理論物理学ペリメーター研究所、カナダ)、Eliano Pessa  [it]  (パヴィア大学および精神科学科、パヴィア大学、イタリア、イタリア)サピエンツァ大学、ローマ、イタリア）。

• クリフォードモジュール
• 交換力
• ファノ共鳴
• パニスペルナ経由で私はラガッツィ(映画)
• ランダウ・ツェナーの公式
• 海上で謎の失踪を遂げた人々のリスト
• マヨラナ賞
• マヨラナフェルミオン
• マジョロン

• アマルディ、E. (1968)。 「L'opera Scientifica di Ettore Majorana」[エットーレ マヨラナの科学的著作]。フィシス（イタリア語）。X : 173–187。— マヨラナの科学的成果の要約（イタリア語）
• マジョラナ、エットーレ（2006年）。バッサーニ、GF（編）。生誕100周年記念科学論文。ボローニャ：SIF。ISBN 978-88-7438-031-22012年2月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。— マヨラナの論文集、英訳と解説付き
• レカミ、E。エスポジート、S.編。 (2006)。必要な情報を編集します。ザニケリ。
• アルテミ、カルロ (2007)。Il plano Majorana: Una fuga perfetta [マヨラナ計画: 完璧な脱出]。イタリア、ローマ：De Rocco Press。
• アマルディ、E. (1968)。 「リコルド・ディ・エットーレ・マヨラナ」。ジョルナーレ ディ フィシカ。９．
• レカミ、E. (2001)。Il casa Majorana [マヨラナ事件]。ローマ、イタリア：ディ・レンツォ・エディターレ。
• バスコーン、I. (1999)。トンマーソは、エットーレ マヨラナのフィジコ シチリアーノのファシスモのような悲惨な出来事を経験します。エディター・アナンケ。
• リカタ、I.編。 (2006)。現代物理学におけるマヨラナの遺産。ローマ、イタリア：ディ・レンツォ・エディターレ。
• カステラーニ、L. (2006) [1974]。マヨラナ文書、フラテッリ・ファッブリ(第 2 版)。
• シャシア、L. (1975)。ラ・スコンパルサ・ディ・マヨラナ。アデルフィ編集部。
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• マジョラナ、エットーレ (2009)。エスポジト、S.; レカミ、E.; ファンデルメルウェ、A. (編)。エットーレ・マジョラナ：理論物理学に関する未発表の研究ノート。物理学の基礎理論。第159巻。シュプリンガー。ISBN 978-1-4020-9113-1。、電子版ISBN 978-1-4020-9114-8 
• 過去の偉大な謎。ニューヨーク州プレザントビル：リーダーズ・ダイジェスト協会。1991年。69～72ページ。ISBN 0-89577-377-5。
• Bartocci、U. (1999)。マヨラナの状況: 状況はどうですか?。エディター・アンドロメダ。
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• エスポジト、サルヴァトーレ (2017)。エットーレ・マヨラナ - ベールを脱いだ天才と終わりのない謎。シュプリンガー伝記。シュプリンガー・インターナショナル・パブリッシング。ISBN 978-3-319-54318-5。

• 「エットーレ・マヨラナの遺産と 21 世紀の物理学」。Proceedings of Science (POS)。トリエステ、イタリア：SISSA。
• ジチーチ、アントニーノ。「エットーレ・マヨラナ：天才と謎」（PDF） 。 2019年4月4日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2009年8月22日閲覧。
• 「エットーレ・マヨラナ：天才と謎」。書評。CERN Courier。
• 「Ettore Majorana.eu ホームページ」。2014 年 6 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• 「Ettore Majorana.it ホームページ」。
• 「エットーレ・マヨラナ財団および科学文化センター」。
• 「現代物理学におけるマヨラナの遺産」。
• 「マジョラナ賞」。