Se souvenir de Murray Gell-Mann – Scientific American Blog Network

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Au milieu des années 1970, la physique des particules était au rendez-vous. Les quarks étaient présents. La théorie des groupes était présente. La théorie des champs était présente. Et il y avait tellement de progrès qu'il semblait que la théorie fondamentale de la physique pourrait être proche.

Au beau milieu de tout cela, il était responsable non pas d'un, mais de la plupart des sauts d'intuition qui avaient amené la physique des particules là où elle se trouvait. Il n’y avait pas d’autres théories, mais celles de Murray – avec leurs mathématiques abstraites et un peu élaborées – étaient toujours celles qui semblaient porter le cap.

C'était le printemps 1978 et j'avais 18 ans. Je le connaissais depuis quelques années et je connaissais bien la communauté internationale de la physique des particules (et, oui, il a fallu des dizaines d’années pour vivre ma personnalité de physicien des particules chez les adolescentes). J'étais en Angleterre, mais je comptais bientôt faire des études supérieures aux États-Unis et je choisissais entre Caltech et Princeton. Et un week-end après-midi, alors que j'étais sur le point de sortir, le téléphone sonna. À cette époque, il était évident qu’il s’agissait d’un appel international. «C'est Murray Gell-Mann», a déclaré l'appelant, puis il s'est lancé dans un monologue expliquant pourquoi Caltech était le centre de l'univers de la physique des particules à cette époque.

Peut-être pas aussi stupéfaite que j'aurais dû l'être, j'ai posé quelques questions pratiques que Murray a écartées. L’appel s’est terminé par quelque chose comme: «Eh bien, nous aimerions vous avoir à Caltech."

Quelques mois plus tard, j'étais effectivement à Caltech. Je me souviens du soir où je suis arrivé, errant autour du quatrième étage vide de la maison de la physique théorique des particules de Caltech. Je reconnaissais toutes sortes de noms sur les portes des bureaux, et il y avait deux bureaux qui étaient évidemment les plus grands: «M. Gell-Mann ”et“. ”(Entre eux se trouvait un petit bureau intitulé“ H. Tuck ”, qui, le lendemain, me rendait compte que Helen Tuck, la plus ancienne mais très vivante de ses fonctions, l'occupait.)

Il y avait un déjeuner régulier le vendredi dans le groupe de physique théorique, et dès qu'un vendredi est arrivé, j'ai rencontré Murray Gell-Mann. La première chose qu’il m’a dite était: «Ce doit être un choc culturel venant d’Angleterre.» Puis il m'a regardé de haut en bas. J'étais vêtue d'une chemise et de sandales jaunes d'un éclat démesuré – d'aspect plutôt californien. Murray semblait embarrassé, marmonna un peu de plaisanterie puis se détourna.

AVEC MURRAY À CALTECH

Je n'ai jamais travaillé directement avec Murray (bien qu'il me décrive plus tard comme «notre élève»). Mais j'ai souvent interagi avec lui alors que j'étais à Caltech. Il était un mélange étrange de gracieux et grégaire, avec austère et combatif. Il avait un visage expressif, qui se froisserait s’il n’approuvait pas ce qui se disait.

Murray a toujours eu des personnes et des choses qu’il approuvait, et qu’il ne connaissait pas, auxquelles il donnait souvent des surnoms décriants. (Il qualifierait toujours la physique des solides de «physique sordide».) Parfois, il prétendait que des choses qu'il n'aimait pas n'existaient tout simplement pas. Je me souviens d'une fois lui avoir parlé de quelque chose dans la théorie des champs quantique appelé. Son visage ne reconnaissait pas de quoi je parlais et je devenais légèrement exaspéré. Finalement, j'ai lâché: «Mais, Murray, vous n'avez pas inventé ça?» «Oh, dit-il, soudainement beaucoup plus charmant,« Vous voulez dire par fois la fonction psi. Pourquoi tu ne viens pas de dire ça? Maintenant, je comprends. »Bien sûr, il avait toujours compris, mais il était difficile de parler de moi avec le terme« fonction bêta », même si, à ce moment-là, il était standard depuis des années.

Je n'arrivais jamais à comprendre ce qui avait rendu Murray impressionné par certaines personnes et non par d'autres. Il dénigrerait régulièrement des physiciens qui étaient voués à de grands succès et en promouvait vigoureusement ceux qui semblaient moins prometteurs et ne se débrouillaient pas très bien. Ainsi, quand il m'a promu, j'étais flatté, mais je m'inquiétais de la signification de son soutien.

L'interaction entre Murray Gell-Mann et était une chose intéressante à voir. Tous deux venaient de New York, mais Feynman appréciait le sien tandis que Gell-Mann affectait la meilleure prononciation des mots de toutes les langues. Les deux feraient des commentaires étonnamment puérils sur l'autre.

Je me souviens de Feynman qui avait insisté pour me raconter l’origine du mot «quark». Il avait dit avoir parlé à Murray un vendredi au sujet de ces particules hypothétiques, et pour avoir cette conversation, il leur fallait un nom. Feynman m'a dit qu'il avait dit (sans doute dans son accent caractéristique), "appelons-les" charlatans "."

Le lundi suivant, dit-il, Murray vint à lui très excité et lui dit qu'il le ferait. En me le racontant, Feynman se mit ensuite dans une longue diatribe sur le fait que Murray semblait toujours penser que les noms des choses étaient si importants. "Avoir un nom pour quelque chose ne vous dit rien", a déclaré Feynman. Feynman continua, se moquant de la préoccupation de Murray pour des choses comme ce que l’on appelle différents oiseaux. (Murray était un ornithologue amateur passionné.)

Pendant ce temps, Feynman avait travaillé sur des particules qui semblaient (et se trouvaient être) liées aux quarks. Feynman les avait appelés «.» Murray a insisté pour toujours les appeler «pansés».

Même si, en termes de contributions de longue date à la physique des particules, Murray était le grand gagnant, il semblait toujours se sentir comme s’il était dans l’ombre de Feynman, en particulier grâce à son sens du spectacle. À la mort de Feynman, Murray écrivit une phrase de Feynman: «Il s’est entouré d’un nuage de mythes et il passa beaucoup de temps et d’énergie à générer des anecdotes sur lui-même.» Je n’ai jamais bien compris pourquoi Murray – qui aurait pu aller à toutes les universités du monde – ont choisi de travailler pendant 33 ans chez Caltech dans un bureau situé à deux pas de Feynman.

Murray se souciait beaucoup de ce que les gens pensaient de lui, mais se mettrait régulièrement (et à regarder avec une certaine peine) à se mettre dans des positions où il aurait l'air mauvais. Il était très intéressé par les mots et les langues, et je pense très bien informé à ce sujet. Et quand il rencontrerait quelqu'un, il se ferait un devoir de le régaler d'informations sur l'origine de son nom (curieusement, comme je ne l'ai appris que quelques années plus tard, son propre nom, "Gell-Mann", avait été "amélioré" de " Gellmann ”). Maintenant, bien sûr, s’il ya un mot que les gens ont tendance à savoir, c’est leur propre nom. Et il va sans dire que Murray se trompait parfois dans ses origines – et était très gêné. (Je me souviens qu'il ait raconté à un de mes amis une histoire longue et complexe sur l'origine du nom «Isgur», Nathan finissant par dire: «Non, il a été fabriqué à Ellis Island.»)

Murray n’était pas particulièrement doué pour lire les autres. Je me souviens que, début 1982, j'étais assis à côté de Murray dans une limousine à Chicago qui venait de réunir un groupe de scientifiques pour un événement. Le chauffeur lisait les noms des personnes qu’il avait interrogées à la radio. Beaucoup étaient des noms compliqués, que le conducteur avait certes massacrés. Mais après chaque visite, Murray répondait en disant: «Non, on dit ____.» Le chauffeur était visiblement énervé, et j’ai finalement dit à Murray de cesser de le corriger. À notre arrivée, Murray m’a dit: «Pourquoi as-tu dit cela?» Il a semblé contrarié par le fait que le chauffeur ne se souciait pas de donner les bons noms.

De temps en temps, je demandais conseil à Murray, qui le donnait rarement. Quand j'étais, je voulais leur trouver un bon nom. (Il y en a eu plusieurs, dont celui sur lequel j'ai finalement choisi de travailler était «des automates cellulaires».) J'ai considéré le nom «polymones» (en quelque sorte reflétant). Mais j'ai demandé à Murray – étant donné toutes ses connaissances des mots et des langues – une suggestion. Il a dit qu’il ne pensait pas que les polymones était bien, mais qu’il n’avait aucune autre suggestion.

Quand j’étais (un précurseur de et du) j’en ai parlé à Murray, même si à l’époque je ne comprenais pas vraiment ce que je fais maintenant. Murray était intéressé par l’essai de SMP et avait installé un terminal informatique dans son bureau. J'ai continué à lui proposer de lui montrer certaines choses, mais il a continué à la remettre à plus tard. J’ai réalisé par la suite que, curieusement, Murray s’inquiétait pour moi, car il ne savait pas comment taper. (D'ailleurs, à l'époque, peu de gens le faisaient, ce qui explique pourquoi SMP, comme Unix, avait des noms de commandes très courts.)

Mais à côté des coups et l'étrangeté, Murray pourrait être personnellement très aimable. Je me souviens qu'il m'avait invité plusieurs fois chez lui. Je n'ai jamais interagi avec aucun de ses enfants (qui étaient tous deux proches de mon âge). Mais j’ai eu des échanges avec sa femme, Margaret, une anglaise charmante. (Dans le cadre de ses conseils sur les fréquentations, Feynman m'avait expliqué que Murray et lui avaient épousé des Anglaises parce qu '«elles pouvaient s'en sortir».)

Pendant que j'étais à Caltech, Margaret est tombée gravement malade d'un cancer et Murray s'est lancé dans une tentative de trouver un traitement curatif. (Il s’est reproché de ne pas s’être assuré que Margaret avait subi plus d’examens.) Ce n’est pas longtemps avant le décès de Margaret. Murray m'a invité au service commémoratif. Mais j’ai eu l’impression que je ne pouvais pas y aller, même si j’étais déjà professeur à Caltech, je me sentais trop jeune et jeune. Je pense que Murray était fâché que je ne sois pas venu, et je me sens coupable et gêné depuis.

Murray m'a fait pas mal de faveurs. C'était un membre original du conseil d'administration de la, et je pense qu'il a joué un rôle déterminant dans l'obtention de moi dans le tout premier lot. Plus tard, lorsque j'ai eu des problèmes avec des problèmes de propriété intellectuelle à Caltech, Murray s'est battu pour moi – essayant d'intervenir auprès de son ami de longue date, qui était alors président de Caltech (et qui, avant Caltech, avait été professeur à Princeton, et m’avait encouragé à faire des études supérieures là-bas).

Je ne sais pas si je voudrais appeler Murray un ami. Toutefois, par exemple, après le décès de Margaret, lui et moi dînions parfois ensemble, dans des restaurants choisis au hasard près de Pasadena. Ce n’était pas tellement que j’ai senti une génération différente de lui (ce que j’étais bien sûr). C’est plus qu’il exsude d’une certaine tension, ce qui fait qu’on ne se sent pas très sûr de la nature de la relation.

UN GRAND TEMPS EN PHYSIQUE

À la fin de la Seconde Guerre mondiale, le projet Manhattan venait juste de se dérouler, les meilleurs et les plus brillants se tournaient vers la physique et les «particules subatomiques» constituaient un sujet majeur. Les protons, les neutrons, les électrons et les photons étaient connus et, avec quelques particules supposées (neutrinos et pions), il semblait possible que l'histoire des particules élémentaires soit complète.

Mais ensuite, d'abord dans les rayons cosmiques et plus tard dans les accélérateurs de particules, de nouvelles particules ont commencé à apparaître. Il y avait le, puis le (et) et le (,,). Tous étaient instables. Le muon – qui en gros – ressemblait à un électron lourd, interagissant principalement par des forces électromagnétiques. Mais les autres étaient soumis à la puissante force nucléaire – celle qui lie les noyaux ensemble. Et il a été observé que cette force pouvait générer ces particules, bien que toujours ensemble (L avec K, par exemple). Mais, mystérieusement, les particules ne pourraient se désintégrer que par le biais d'interactions dites faibles (du type impliqué dans la désintégration bêta radioactive ou la désintégration du muon).

Pendant un moment, personne ne pouvait comprendre pourquoi c'était le cas. Mais vers 1953, Murray Gell-Mann a fourni une explication. Tout comme les particules ont «comme le spin et la charge, il a émis l’hypothèse qu’elles pourraient avoir un nouveau nombre quantique qu’il a appelé. Les protons, les neutrons et les pions n'auraient aucune étrangeté. Mais le L aurait l’étrangeté -1, l’étrangeté (positive) du kaon +1, et ainsi de suite. Et l'étrangeté totale, a-t-il suggéré, pourrait être conservée dans les interactions fortes (et électromagnétiques) mais pas dans les interactions faibles. Suggérer une propriété fondamentalement nouvelle des particules était une chose audacieuse à faire. Mais c’était correct, et immédiatement Murray a pu expliquer beaucoup de choses qui avaient été observées.

Mais comment fonctionnait la faible interaction qui était, entre autres, responsable de la dégradation des «particules étranges» de Murray? En 1957, dans le cadre de leur collaboration unique au cours de toutes leurs années ensemble à Caltech, Feynman et Gell-Mann introduisirent la théorie dite de la VA du «et, encore une fois, malgré les premières preuves expérimentales du contraire, correct. (La théorie implique fondamentalement que les neutrinos ne peuvent avoir qu'une hélicité pour gaucher et que les interactions faibles impliquent la conservation de la parité et la violation de la parité dans des proportions égales.)

Dès que la mécanique quantique des électrons et d'autres particules a été formulée dans les années 1920, les gens ont commencé à s'interroger sur la théorie quantique des champs, en particulier le champ électromagnétique. Il y avait des problèmes avec des infinis, mais à la fin des années 1940 – dans la grande contribution de Feynman – ils ont été traités selon le concept de. Le résultat fut qu'il était possible de commencer à calculer en utilisant des méthodes quantiques – et bientôt toutes sortes d'accords spectaculaires avec l'expérience avaient été trouvés.

Mais tous ces calculs ont fonctionné en ne regardant que les premiers termes d’une expansion en série des puissances du paramètre de force d’interaction a1/137. En 1954, au cours de son bref séjour à l'Université de l'Illinois (d'où il alla à l'Université de Chicago, puis à Caltech), Murray écrivit un article intitulé "Électrodynamique quantique à petite distance", qui était une tentative d'exploration CQFD à toutes les commandes dans un. À bien des égards, ce document était en avance sur son temps – et 20 ans plus tard, le «groupe de renormalisation» qu'il définissait implicitement devenait très important (et la fonction psi dont il traitait était remplacée par la fonction bêta).

Bien que l’EDQ puisse être étudié via une extension en série du petit paramètre, un1/137, aucun programme de ce type ne semblait possible pour l'interaction forte (où le paramètre d'expansion effectif serait 1). Ainsi, dans les années 50, on a tenté d'adopter une approche plus holistique, basée sur l'ensemble de la définition des amplitudes de diffusion globales. Diverses propriétés de la matrice S étaient connues, notamment l’analyticité par rapport aux valeurs de moments des particules et la symétrie dite de croisement associée aux particules échangeuses et aux antiparticules.

Mais étaient-ils suffisants pour comprendre les propriétés des interactions fortes? Au cours des années 1960, des tentatives impliquant des mathématiques de plus en plus élaborées ont été faites. Mais les choses continuaient à aller mal. Le était censé augmenter avec énergie. Mais à titre expérimental, on a constaté qu'il se stabilisait. Donc, une nouvelle idée (la) a été introduite. Mais alors, la probabilité d'interaction a commencé à augmenter de nouveau. Il a donc fallu introduire un autre phénomène («coupes» multiparticules). Etc. (Assez ironiquement, la théorie des cordes primitive a été créée à partir de ces tentatives – et aujourd'hui, après des décennies de désuétude, la théorie de la matrice S revient à la mode.)

Mais dans l’intervalle, une autre direction était à l’étude: l’engagement central de Murray Gell-Mann. Tout cela avait à voir avec le concept de groupe-théorie-rencontre-calcul. Un exemple de groupe de Lie est le groupe de rotation 3D, connu dans la théorie des groupes de Lie sous le nom de SO (3). Un problème central de la théorie des groupes de Lie consiste à trouver des représentations de groupes: des collections finies, disons des matrices, qui fonctionnent comme des éléments du groupe.

Des représentations du groupe de rotation ont été utilisées en physique atomique pour déduire de la symétrie de rotation une caractérisation des raies spectrales possibles. Mais ce que Gell-Mann a fait, c’était en fait: «Imaginons simplement que dans le monde des particules élémentaires, il existe une sorte de symétrie interne associée au groupe de Lie SU (3). Maintenant, utilisez la théorie de la représentation pour caractériser les particules qui existeront. "

Et en 1961, il publia son (d'après son nom) dans lequel il proposait – à la manière d'un tableau périodique – qu'il devrait y avoir 8 + 1 types de mésons et 10 + 8 types de (hyperons plus, tels que les protons et les neutrons). Pour la physique de l'époque, les mathématiques impliquées étaient assez exotiques. Mais les particules connues se sont bien organisées dans la structure de Gell-Mann. Et Gell-Mann a fait une prédiction: il devrait y avoir un autre type d'hyperon, qu'il a appelé le, avec étrangeté –3, et certaines caractéristiques de masse et de désintégration.

Et bien sûr, en 1964, le W a été observé, et Gell-Mann était sur le chemin de la, il a reçu en 1969.

Au début, l'idée de symétrie SU (3) était à peu près ce que les particules devraient exister. Mais Gell-Mann a également voulu caractériser les interactions associées aux particules et a introduit pour cela ce qu'il a appelé. Et, dès 1964, grâce à ses travaux sur l’algèbre actuelle, il avait compris autre chose: sa symétrie SU (3) pouvait être interprétée comme signifiant que des éléments comme les protons étaient en réalité composés de quelque chose de plus fondamental – qu’il a appelé.

Quels étaient exactement les quarks? Dans son premier article sur le sujet, Gell-Mann les a appelées «entités mathématiques», bien qu'il ait admis que, peut-être, elles pourraient en réalité être des particules elles-mêmes. Il y avait cependant des problèmes avec cela. Premièrement, on pensait que la charge électrique était quantifiée en unités de la charge d'électrons, mais que les quarks devraient avoir des charges de 2/3 et -1/3. Mais plus sérieusement encore, il faudrait expliquer pourquoi on n'avait jamais vu de quarks libres.

Il se trouve que juste au moment où Gell-Mann écrivait ceci, un étudiant de Caltech nommé pensait à quelque chose de très similaire. Zweig (qui était alors en visite) a adopté une approche mathématiquement moins élaborée, observant que les particules existantes pouvaient être expliquées comme étant construites à partir de trois types d’as, comme il les appelait, avec les mêmes propriétés que les quarks de Gell-Mann.

Zweig est devenu professeur à Caltech – et je l’ai personnellement ami depuis plus de 40 ans. Mais il n’a jamais eu beaucoup de crédit pour son idée des as, et après quelques années, il a quitté la physique des particules et a commencé à étudier la neurobiologie de l’oreille – et maintenant, à 80 ans, il a commencé une.

Pendant ce temps, Gell-Mann a poursuivi ses recherches sur la théorie des quarks, affinant ses idées sur les algèbres actuelles. Mais à partir de 1968, il y avait quelque chose de nouveau: des accélérateurs de particules capables de percuter des électrons de haute énergie avec des protons (““) ont observé que les électrons pouvaient parfois subir de grandes déformations. Il y avait beaucoup de détails, associés en particulier à la cinématique relativiste, mais Feynman proposa en 1969 son modèle de parton (ou, comme Gell-Mann l'appelait, «put-on»), dans lequel le proton contenait des particules «parton» ponctuelles.

On a immédiatement deviné que les partons pourraient être des quarks et cela a été établi en quelques années. Mais la question reste de savoir pourquoi les quarks devraient être confinés dans des particules telles que des protons. Pour éviter certaines incohérences associées à la, il avait déjà été suggéré que les quarks pouvaient avoir trois «couleurs». Puis, en 1973, Gell-Mann et ses collaborateurs suggèrent que, associés à ces couleurs, les quarks pourraient avoir des «charges de couleur» analogues à charge électrique.

L’électromagnétisme peut être considéré comme associé au groupe de Lie U (1). Maintenant, Gell-Mann a suggéré qu'il pourrait y avoir une théorie du champ de jauge associée à un groupe de couleurs SU (3) (oui, SU (3) encore, mais une application différente de celle à huit fois, etc.). Cette théorie est devenue notoire, ou QCD. Et, par analogie avec le photon, il s'agit de particules appelées.

Contrairement aux photons, cependant, les gluons interagissent directement les uns avec les autres, conduisant à une théorie beaucoup plus complexe. Mais, par analogie directe avec le calcul du groupe de renormalisation de Gell-Mann et Low en 1954 pour QED, la fonction bêta (alias: g fois la fonction psi) pour QCD a été calculée et a été trouvée pour montrer le phénomène de liberté asymptotique – essentiellement que les interactions de QCD obtiennent progressivement plus faible à des distances plus courtes.

Cela a immédiatement expliqué le succès du modèle de parton, mais il a également suggéré que si les quarks se séparaient davantage, les interactions entre la CDQ entre eux deviendraient plus fortes, ce qui pourrait expliquer le confinement. (Et, oui, c’est sûrement l’intuition correcte à propos de l’enfermement, même si, à ce jour, il n’existe aucune preuve formelle de l’incarcération de quark – et.)

Pendant la majeure partie des années 1960, la théorie de la matrice S avait été l'approche dominante en physique des particules. Mais il y avait des problèmes, et la découverte de la liberté asymptotique dans la CDQ en 1973 a apporté et, avec elle, beaucoup d'optimisme quant à ce qui pourrait être possible en physique des particules.

Murray Gell-Mann a eu une course incroyable. Pendant 20 ans, il avait formulé une série de conjectures audacieuses sur le fonctionnement éventuel de la nature – étrangeté, théorie V-A, SU (3), quarks, QCD – et dans chaque cas, il avait eu raison, tandis que d'autres avaient eu tort. Il avait eu l'un des témoignages les plus remarquables d'intuition correcte répétée dans toute l'histoire de la science.

Il a essayé de continuer. Il a parlé de "la grande unification étant dans l'air" et (avec beaucoup d'autres physiciens) a discuté de la possibilité que la CDQ et la théorie des interactions faibles puissent être unifiées dans des modèles basés sur des groupes tels que SU (5) et SO (10). Il a envisagé – dans lequel il y aurait des particules qui se croisent entre des choses comme les neutrinos et des choses comme les gluons. Mais les validations rapides de ces théories n’ont pas fonctionné – même si, à l’heure actuelle, il est encore concevable que leur version soit correcte.

Quoi qu’il en soit, le milieu des années 1970 a été une période d’activité intense pour la physique des particules. En 1974, la particule J / Y a été découverte, ce qui s’est avéré associé à un quatrième type de quark (). En 1978, la preuve d'un a été vu. Beaucoup a été compris sur le fonctionnement de la CDQ. Et une théorie cohérente des interactions faibles a émergé qui, avec QED et QCD, définissait ce qui, au début des années 1980, était devenu le modèle standard moderne de la physique des particules qui existe aujourd'hui.

Je l'ai moi-même quand j'avais 12 ans. J'avais l'habitude d'emporter avec moi une copie du petit livret — et toutes les sortes de particules sont devenues, dans un sens,. Je savais par coeur les, les, et des millions d'autres choses sur les particules. (Et, étonnamment, il me semble que je me souviens encore de la quasi-totalité d’entre elles, bien qu’elles soient maintenant connues avec une précision bien supérieure.)

À l'époque, il me semblait que les découvertes les plus importantes avaient jamais été faites: des faits fondamentaux sur les particules fondamentales qui existent dans notre univers. Et je pense avoir supposé qu'avant longtemps tout le monde serait au courant de ces choses, tout comme les gens savent qu'il y a des atomes, des protons et des électrons.

Mais je suis choqué aujourd’hui de constater que presque personne n’a jamais entendu parler de muons, même si nous sommes continuellement bombardés par les rayons cosmiques. Parlez de l'étrangeté, ou l'oméga-moins, et on obtient des regards vides. Plus de gens ont entendu parler de Quarks, bien que ce soit principalement à cause de leur nom, avec ses diverses utilisations pour les marques, etc.

Pour moi, c'est un peu tragique. Il n’est pas difficile de montrer les images en huit étapes de Gell-Mann et d’expliquer comment les particules qu’elles contiennent peuvent être fabriquées à partir de quarks. Il est au moins aussi facile d’expliquer qu’il existe six types de quarks connus que d’expliquer les éléments chimiques ou les bases de l’ADN. Mais pour une raison quelconque, dans la plupart des pays, tous ces triomphes de la physique des particules n’ont jamais été intégrés aux programmes scolaires de sciences.

Et alors que j'écrivais cet article, j'ai été choqué de constater à quel point les informations sur la physique des particules «classique» sont rares sur le Web. En fait, en essayant de rappeler une partie de l'histoire, la discussion la plus longue que j'ai pu trouver était dans un! (Oui, plein de charmantes fautes d'orthographe et quelques erreurs de physique.)

LE RESTE DE L'HISTOIRE

Lorsque j'ai rencontré Murray pour la première fois en 1978, il était déjà derrière lui. Il avait déjà beaucoup de succès dans l'intuition et définissait presque tout ce qui était important en physique des particules. Je n'étais jamais vraiment sûr de ce sur quoi il passait son temps. Je sais qu'il a beaucoup voyagé, utilisant les réunions de physique organisées dans des lieux très éloignés comme prétexte pour absorber la culture et la nature locales. Je sais qu'il a passé beaucoup de temps avec le groupe de physiciens-consulter-pour-l'armée-et-être-bien-payé-pour-le-faire. (C’est un groupe qui a également essayé de me recruter au milieu des années 1980.) Je sais qu’il enseignait à Caltech, bien qu’il ait la réputation d’être un peu désorganisé et mal préparé, et je le voyais souvent se précipiter en classe avec d’énormes piles de notes manuscrites mal assemblées.

Très souvent, je le voyais entouré de physiciens plus jeunes qu'il avait amenés à Caltech avec divers emplois temporaires. Souvent, des calculs étaient faits au tableau, parfois par Murray. Beaucoup d'algèbre, généralement décorée d'indices de tenseurs – avec rarement un diagramme en vue. De quoi s'agissait-il? Je pense qu'à l'époque, il s'agissait le plus souvent d'une fusion de l'idée de supersymétrie avec une forme ancienne de théorie des cordes (elle-même dérivée de travaux antérieurs sur la théorie de la matrice S).

C’était l’époque où la QCD, les modèles de quarks et bien d’autres choses que Murray avait essentiellement créées étaient à leur apogée. Pourtant, Murray a choisi de ne pas y travailler. Par exemple, après avoir entendu une conférence que j'ai donnée sur la CDQ, je devrais travailler sur des sujets plus intéressants.

Je suppose que Murray pensait d’une manière ou d’une autre que son incroyable intuition se poursuivrait et que ses nouvelles théories seraient aussi réussies que les siennes. Mais cela n’a pas fonctionné de cette façon. Bien que quand je voyais Murray, il me parlait souvent d’une physique étonnante qu’il était sur le point de craquer, utilisant souvent un formalisme mathématique élaboré que je ne connaissais pas.

Au moment où j'ai quitté Caltech en 1983, Murray passait une grande partie de son temps au Nouveau-Mexique, près de Santa Fe et de Los Alamos, en particulier pour s’impliquer dans ce qui allait devenir le. En 1984, j'ai été invité à l'atelier inaugural pour discuter de ce que l'organisation appelée à l'époque le Rio Grande Institute pourrait faire. Ce fut un événement étrange, auquel j’ai été de loin le plus jeune participant. Et comme par hasard, à propos de cet événement, j’ai récemment écrit un compte-rendu de ce qui s’est passé là-bas, que je publierai bientôt.

Quoi qu'il en soit, Murray coprésidait l'événement et parlait de sa vision d'une grande université interdisciplinaire, dans laquelle les gens étudieraient des sujets tels que les relations entre la physique et l'archéologie. Il a parlé en grandes occasions de couvrir les arts et les sciences, le simple et le complexe, et de les relier tous ensemble. Cela ne me semblait pas très pratique – et à un moment donné, j’ai demandé sur quoi se concentrerait réellement l’Institut de Santa Fe s’il devait faire un choix.

Les gens m'ont demandé ce que je suggérerais et j'ai suggéré (avec un peu de réticence, parce que tout le monde essayait de promouvoir leur domaine animalier) «et» mes idées sur l'émergence de la complexité provenant de programmes simples. L'audio de l'événement enregistre des échanges respectueux entre Murray et moi, bien qu'il s'agisse davantage de questions d'organisation que de contenu. Mais il s’est avéré que l’Institut de Santa Fe a fini par se concentrer sur la théorie des systèmes complexes. Et Murray lui-même a commencé à utiliser la «complexité» comme étiquette pour des choses auxquelles il pensait.

Pendant des années (en 1981), j'ai essayé d'expliquer à Murray les automates cellulaires et mes explorations de l'univers informatique. Il écoutait poliment et prenait la parole pour la pertinence des ordinateurs et des expériences avec eux. Mais, comme je l'ai compris plus tard, il n'a jamais vraiment compris grand chose de ce dont je parlais.

À la fin des années 1980, j'ai vu Murray très rarement. J'ai toutefois entendu dire que grâce à un agent de ma connaissance, Murray avait eu une grande avance pour écrire un livre. Murray a toujours trouvé pénible d'écrire et très vite, j'ai appris que le livre avait traversé de nombreux rédacteurs (et éditeurs) et que Murray le considérait comme responsable d'une crise cardiaque qu'il avait eue. J'avais espéré que le livre serait une autobiographie, même si je soupçonnais que Murray n'aurait peut-être pas l'introspection nécessaire pour le produire. (Plusieurs années plus tard, un New York Times écrivain nommé George Johnson a écrit ce que je considérais comme un de Murray, que Murray détestait.)

Mais ensuite, j’ai entendu dire que le livre de Murray allait traiter de sa théorie de la complexité, quelle qu’elle soit. Le livre de Murray est paru quelques années et, en 1994, pour devenir un fanfare plutôt modeste. En regardant au travers, cependant, il ne semblait pas y avoir de concret qui puisse être considéré comme une théorie de la complexité. George Zweig m'a dit qu'il avait entendu dire que Murray avait laissé des gens comme nous et lui hors de l'index du livre. Nous devrons donc lire le livre en entier si nous voulons savoir ce qu'il a dit de nous.

À ce moment-là, je ne me suis pas dérangé. Mais tout à l'heure, en écrivant ce texte, j'étais curieux de savoir ce que Murray avait réellement dit de moi. Dans le livre imprimé, l'index va directement de «Winos» à Woolfenden. Mais en ligne, je trouve que je suis à la page 77 (et bizarrement, je suis aussi dans l’index en ligne): «Comme l’a souligné Stephen Wolfram, (une théorie) est un ensemble d’informations compressé, applicable dans de nombreux cas. . ”Oui, c'est vrai, mais est-ce vraiment tout ce que Murray a tiré de tout ce que je lui ai dit? (George Zweig, en passant, n’est pas du tout mentionné dans le livre.)

En 2002, j’avais enfin terminé mon projet scientifique fondamental d’une décennie et je me préparais à publier mon livre. En reconnaissance de son soutien précoce, je faisais partie de ma longue liste de remerciements dans le livre et je pensais pouvoir le contacter pour voir s’il voulait écrire un texte de couverture. (En fin de compte, m’a convaincue de ne pas avoir de texte de couverture arrière: «Isaac Newton n’a pas eu de texte de présentation au dos. Principia; vous ne devriez pas non plus sur votre livre. ")

Murray a répondu poliment: «Il est excitant de savoir que votre grand livre, reflétant tant de réflexion, de recherche et d'écriture, apparaîtra enfin. Je devrais, bien sûr, être ravi de recevoir le livre et de le parcourir. Je pourrais peut-être arriver à une approbation, d'autant plus que je m'attends à être impressionné. "Mais il a dit:" Je trouve difficile d'écrire des choses sous toutes les conditions, comme vous le savez probablement. "

J'ai envoyé le livre à Murray et, peu après, j'ai été au téléphone avec lui. C'était une conversation étrange et controversée. Murray était visiblement mal à l'aise. Je lui demandais ce qu'il pensait de la complexité. Il a dit que c'était «comme un enfant qui apprend une langue». J'ai demandé ce que cela voulait dire. Nous sommes allés en parlant des langues. J’avais l’impression nette que Murray pensait pouvoir me rendre aveugle avec des faits que je ne connaissais pas. Mais peut-être malheureusement pour la conversation, même si Un nouveau genre de science ne parle pas beaucoup de langues, mes longs efforts dans la conception de langage informatique m’avaient permis de me familiariser avec le sujet et, au cours de la conversation, j’ai clairement indiqué que je n’étais pas convaincue de ce que Murray avait à dire.

Murray a ensuite envoyé un courrier électronique: «C'était bien de parler avec vous. J'ai trouvé l'échange d'idées très intéressant. Il semble que nous ayons pensé à un grand nombre de choses identiques au cours des dernières années. Apparemment, nous sommes d’accord sur certaines d’entre elles et avons des opinions assez divergentes sur d’autres. "Il a parlé du livre en disant:" De toute évidence, je ne peux pas , dans une brève lecture, tirer des conclusions profondes sur un livre aussi impressionnant. It is clear, however, that there are many ideas in it with which, if I understand them correctly, I disagree.”

Then he continued: “Also, my own work of the last decade or so is not mentioned anywhere, even though that work includes discussions of the meaning and significance of simplicity and complexity, the role of decoherent histories in the understanding of quantum mechanics, and other topics that play important roles in A New Kind of Science.” (Actually, I don’t think I discussed anything relevant to decoherent histories in quantum mechanics.) He explained that he didn’t want to write a blurb, and ended: “I’m sorry, and I hope that this matter does not present any threat to our friendship, which I hold dear.”

As it turned out, I never talked to Murray about science again. The last time I saw Murray was in 2012 at a peculiar event in New York City for promising high-school students. I said hello. Murray looked blank. I said my name and held up my name tag. “Do I know you?” he said. I repeated my name. Still blank. I couldn’t tell if it was a problem of age—or a repeat of the story of the beta function. But, with regret, I walked away.

I have often used Murray as an example of the challenges of managing the arc of a great career. From his 20s to his 40s, Murray had the golden touch. His particular way of thinking had success after success, and in many ways, he defined physics for a generation. But by the time I knew him, the easy successes were over. Perhaps it was Murray; more likely, it was just that the easy pickings from his approach were now gone.

I think Murray always wanted to be respected as a scholar and statesman of science—and beyond. But—to his chagrin—he kept on putting himself in situations that played to his weaknesses. He tried to lead people, but usually ended up annoying them. He tried to become a literary-style author, but his perfectionism and insecurity got in the way. He tried to do important work in new fields but ended up finding that his particular methods didn’t work there. To me, it felt in many ways tragic. He so wanted to succeed as he had before, but he never found a way to do it—and always bore the burden of his early success.

Still, with all his complexities, I am pleased to have known Murray. And though Murray is now gone, the physics he discovered will live on, defining an important chapter in the quest for our understanding of the fundamental structure of our universe.

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