ロルフ・ハーゲドルン

ロルフ・ハーゲドルン
ロルフ・ハーゲドルン、1981年
生まれる	1919年7月20日 バルメン
死亡	2003年3月9日（享年83歳） ( 2003-03-10 ) ジュネーブ
国籍	ドイツ語
母校	ゲッティンゲン大学
知られている	ハーゲドン温度、統計的ブートストラップモデル、高エネルギー物理学における自己無撞着原理
科学者としてのキャリア
フィールド	理論粒子物理学、統計物理学
機関	マックスプランク物理学研究所、欧州原子核研究機構
博士課程の指導教員	リチャード・ベッカー

ロルフ・ハーゲドルン（1919年7月20日 - 2003年3月9日）は、欧州原子核研究機構（CERN）で働いていたドイツの 理論物理学者でした。^{[1] [2]彼は}ハドロン物質には「融点」があるという考えで知られています。 ^[3]ハーゲドルン温度は彼にちなんで名付けられました。^{[4] [5]}

ハーゲドンの若い頃は、ヨーロッパにおける第二次世界大戦の激動に深く影響を受けた。1937年に高校を卒業し、ドイツ軍に徴兵された。戦争が始まると、ロンメルアフリカ軍団の将校として北アフリカに送られた。1943年に捕虜となり、戦争の残りを米国の将校捕虜収容所で過ごした。捕虜のほとんどは若く、何もすることがなかったため、ハーゲドンと他の人々は独自の「大学」を設立し、お互いに知っていることを教え合った。そこでハーゲドンはデイヴィッド・ヒルベルトの助手と出会い、数学を教わった。^[6]

1946 年 1 月にハーゲドンが帰国したとき、ドイツの大学のほとんどが破壊されていました。テネシー州クロスビルの捕虜収容所で訓練を受けたおかげで、彼は数少ない残存大学のひとつであるゲッティンゲン大学の 4 学期生として受け入れられました。

通常の学位（1950年）と博士号（1952年）を取得し、リチャード・ベッカー教授の指導の下、固体熱理論に関する論文を執筆した後、^{[7]当時まだゲッティンゲンにあった}マックス・プランク物理学研究所（MPI）のポスドクとして受け入れられた。そこでは、ブルーノ・ズミーノ、ハリー・レーマン、ヴォルフハルト・ツィンメルマン、クルト・シマンジク、ゲルハルト・リューダース、ラインハルト・エーメ、ウラジミール・グラザー、カール・フリードリヒ・フォン・ヴァイツゼッカーを含む物理学者のグループに所属していた。^[6]

1954年、当時MPIの所長であったヴェルナー・ハイゼンベルクの推薦により^{[6]、ハーゲドルンは}スイスのジュネーブにある欧州原子核研究機構（CERN）に着任した。^[8]新しい研究所が設立されようとしていた。^{[9]線形軌道理論に関する先駆的な研究は、}ゲッティンゲンに戻りたいと考えていたゲルハルト・リューダースによってちょうど完了したばかりだった。最初の数年間、ハーゲドルンは粒子加速器の設計、特に粒子軌道の 非線形振動の計算に協力した。

1957年にCERNの理論グループが当初拠点を置いていたコペンハーゲンからジュネーブに移ったとき^{[10] [11] 、ハーゲドンもそのグループに加わった。ハーゲドンは、}素粒子と原子核に加えて熱、固体、加速器物理学を含む異例の学際的背景を理論部門にもたらした。理論部門のメンバーになった彼は、もっぱら粒子生成の統計モデルに焦点を当てた。^[12]

ハーゲドンの研究は、ブルーノ・フェレッティ（当時理論部門の責任者）が、当時の高エネルギー衝突における粒子収量を予測するよう依頼したことから始まりました。彼はフランス・セルラスから研究を始めました。当初は手がかりはほとんどありませんでしたが、彼らは当時宇宙線研究によって裏付けられていた「火球概念」を最大限に活用し、それを使って粒子収量（およびターゲットに向けられた主ビームから予想される二次ビーム）を予測しました。彼の研究の結果、自己無撞着原理が開発されました。

その後すぐに実験によってもたらされた多くの重要な要素が、このアプローチの改良に役立ちました。その中には、二次粒子の圧倒的多数が生成されるときに生じる横方向の運動量が限られているという点があります。それらは横方向の質量に対して指数関数的に減少します。入射エネルギーの関数として、広い角度での弾性散乱の指数関数的な減少もあります。このような指数関数的な挙動は、最終的に反応から生じるものには熱分布があることを強く示唆していました。^[13]これに基づいて、ハーゲドルンは熱的解釈を提示し、それを使用して生成モデルを構築しました。このモデルは、さまざまなタイプの二次粒子の収量を予測するのに驚くほど正確であることがわかりました。当時は多くの異論が提起されました。特に、衝突で実際に「熱化」されるものは何なのか、生成されたパイオンに単純な統計力学を適用すると間違った結果が得られる、システムの温度は入射エネルギーまたは励起された火球の質量に応じて上昇するはずであるのに一定であるように見える（ボルツマンの法則による）などです。

衝突エネルギーが約 10 GeV を超える場合、単純な統計モデルを改善する必要がありました。

実験結果を見て、ハゲドンは統計ブートストラップモデル（SBM）と呼ばれる新しい理論的枠組みを発明した。^{[14] [15] [16] [17] [18] [19]}

強い相互作用の SBM モデルは、ハドロンが無限の連鎖でハドロンからできているという観察に基づいています。これは、より重い粒子のシーケンスの概念につながり、各粒子はさらに重い粒子の可能性のある構成要素であると同時に、それ自体がより軽い粒子で構成されています。この SBM フレームワークでは、ハーゲドン温度で粒子生成がますます増加します。^[20]ハーゲドンは、1994 年にディヴォンヌで行われた最後の 2 時間の公開講演で、粒子物理学の 50 年間の研究の歴史的経緯についてこの詳細な概要を示しました。この講演は録画され、後にオンラインで利用できるようになりました。^{[21] [22]}ハーゲドンは、当時二次粒子の横方向の質量分布にも見られていたこの限界温度を、SBM に現れるすべての強く相互作用する粒子の指数スペクトルの傾きで解釈しました。その値は約 150-160 MeV です。^{[23] [16] [24] [25] [26]}その後の研究により、ハゲドン温度はハドロンが溶融して新しい物質相であるクォークグルーオンプラズマになる温度であると解釈されるようになった。^{[27] [28] [29] [30] [31] [32] [33]}

2016 年にハーゲドルンへの追悼として、ヨハン・ラフェルスキー教授によって名誉ある本 (またはフェストシュリフト) が書かれました。この本には、ハーゲドンの同時代の友人や同僚による寄稿が含まれています：タマシュ・ビロ、イーゴリ・ドレミン、トルレイフ・エリクソン、マレク・ガジツキ、マーク・ゴレンシュタイン、ハンス・グートブロート、モーリス・ヤコブ、イシュトヴァーン・モンヴァイ、ベルント・ミュラー、グラジナ・オディニエツ、エマヌエーレ・ケルシグ、クシシュトフレドリッヒ、ヘルムート・サッツ、ルイージ・セルトリオ、ルドウィク・トゥルコ、ガブリエレ・ヴェネツィアーノ。

• INSPIRE-HEPにおける Rolf Hagedorn の科学出版物