Dünyada birkaç kategoride bilim insanı vardır; ikinci veya üçüncü sıra olanlar ellerinden gelenin en iyisini yaparlar ama çok ileriye gidemezler. Sonra birinci sıra olanlar vardır, bilimsel ilerlemeye temel olan önemli keşifler yapanlar. Ama sonra da Galilei ve Newton gibi dahiler vardır. Majorana bunlardan biriydi. Ettore Majorana, nötrino kütleleri üzerinde çalışan bir İtalyan teorik fiziğidir. 25 Mart 1938'de Palermo'dan Napoli'ye gemi ile giderken gizli şartlarda kayboldu. Majorana denklemi ve Majorana fermiyonları onun adıyla anılmaktadır. 2006'da, Majorana Ödülü onun anısına kurulmuştur.
Yaşamı ve çalışması
Matematikte yetenekli
Majorana, Sicilya'nın Catania şehrinde doğdu. Matematiksel olarak yetenekli olan, Roma'da Enrico Fermi'nin ekibine çok genç yaşta katıldı ve laboratuvarlarının sokak adresi olan "Via Panisperna boys" arasında yer aldı.
Majorana'nın amcası Quirino Majorana da bir fiziğidir.
Üniversite eğitimine 1923'te mühendislik olarak başladı ancak Emilio Segrè'nin yönlendirmesi üzerine 1928'de fiziğe geçti.:69–72 Majorana'nın ilk makaleleri atom spektroskopisi sorunlarıyla ilgiliydi.
İlk yayınlanan akademik makaleler
Majorana'nın 1928'de yayınlanan ilk makalesi, henüz lisans öğrencisiyken yazılmıştır ve Roma'daki Fizik Enstitüsü'nde yardımcı profesör olan Giovanni Gentile, Jr. tarafından ortaklaşa yazılmıştır. Bu çalışma, Fermi'nin atom yapısının istatistiksel modelinin atom spektroskopisine yapılan ilk nicel uygulamasıydı ve şu anda Llewellyn Thomas tarafından yapılan çağdaş tanımı nedeniyle Thomas–Fermi modeli olarak bilinmektedir.
Bu makalede, Majorana ve Gentile bu model bağlamında ilk ilkelerden hesaplamalar yaptılar ve gadalinyum ve uranyumun deneysel olarak gözlenen çekirdek elektron enerjilerinin yanı sıra sezyum çizgilerinin optik spektralarında gözlenen ince yapı ayrılmasının iyi bir açıklamasını sağladılar. 1931'de Majorana, atom spektralarında autoiyonizasyon olayı hakkında ilk makalesi yayınladı ve bunu "kendiliğinden iyonizasyon" olarak adlandırdı; aynı yıl Princeton Üniversitesi'nden Allen Shenstone tarafından yayınlanan bağımsız bir makale, olayı "oto-iyonizasyon" olarak adlandırdı, bu isim ilk olarak Pierre Auger tarafından kullanılmıştır. Bu isim o zamandan beri kısaltma işareti olmadan geleneksel hale gelmiştir.
Majorana, 1929'da Rome La Sapienza Üniversitesi'nde fizik alanında Laurea derecesini aldı.
1932'de, zaman değişen manyetik alanlarda hizalanmış atomların davranışına ilişkin atom spektroskopisi alanında bir makale yayınladı. Bu problem, I.I. Rabi ve diğerleri tarafından da incelendi ve atom fiziğinin önemli bir alt dalı olan radyo frekansı spektroskopisi alanında çalışmalara yol açtı. Aynı yıl, Majorana, keyfi içsel momentuma sahip parçacıkların bağıl teorisi hakkında makalesini yayınladı; bu makalede Lorentz grubunun sonsuz boyutlu temsillerini geliştirdi ve uyguladı ve temel parçacıkların kütle spektrumu için teorik bir temel sağladı. Majorana'nın İtalyanca yazdığı makalelerin çoğu gibi, bu makale de birkaç on yıl boyunca göreli belirsizlikte kaldı.
1932'de Irène Joliot-Curie ve Frédéric Joliot tarafından yapılan deneyleri, bilinmeyen bir parçacığın varlığını gösterdi ve onlar bunun gama ışını olduğunu önerdi. Majorana, deneyiyi doğru şekilde yorumlayan ilk kişi olup, nötr yükü ve protona yaklaşık aynı kütleye sahip yeni bir parçacığın gereken olduğunu söyledi; bu parçacık nötrondir. Fermi ona bir makale yazmasını söyledi ancak Majorana rahatsız olmadı. James Chadwick, bu yıl ilerisi için nötronun varlığını deney yoluyla kanıtladı ve bu keşif için Nobel Ödülü aldı.
Majorana, keşifler için kredi almadığı ve çalışmalarını sıradan kabul ettiği ile bilinir. Yaşamı boyunca sadece dokuz makale yazdı.
Heisenberg ile çalışmalar, hastalık, tecrit
"Fermi'nin ısrarı üzerine Majorana, 1933 başlarında Ulusal Araştırma Konseyi'nden bir burs ile İtalya'dan ayrıldı. Leipzig, Almanya'da, Werner Heisenberg ile tanıştı. Daha sonra Heisenberg'e yazdığı mektuplarda, Majorana sadece bilimsel bir meslektaş değil, aynı zamanda sıcak bir kişisel arkadaş bulduğunu ortaya koymaktadır.":71 Majorana oraya varırken Naziler Almanya'da iktidara gelmişti. 1933'te Almanca olarak yayınlanan ve Heisenberg'in çekirdek teorisini değiş-tokuş kuvvetleri konusunda daha da geliştiren çekirdek teorisi üzerine çalıştı.
Majorana ayrıca Kopenhag'a da seyahat etti ve orada, Nobel Ödülü sahibi olan ve Heisenberg'in arkadaşı ve mentoru olan Niels Bohr ile çalıştı.
"1933 sonbaharında, Majorana sağlığı kötü durumda Roma'ya döndü, Almanya'da akut gastrit geçirmiş ve görünüşe göre sinir yıkıntısından muzdarip hale gelmişti. Katı bir diyete alınan, içine kapanık hale geldi ve ailesinin kendisine karşı sert davrandı. Daha önce sıcak bir ilişki paylaştığı annesi için, Almanya'dan yazdığı mektuplarda, onunla birlikte alışılmış yaz tatillerine deniz kenarında eşlik etmeyeceğini yazmıştı. Enstitüde daha az sık görünüş göstererek, yakında evinden neredeyse çıkmamaya başladı; vaad veren genç fiziği bir hermit haline geldi. Neredeyse dört yıl boyunca kendini arkadaşlardan uzak tuttu ve yayın yapmadı.":71
Son çalışması
Az sayıda makale yayınladığı bu yıllar boyunca, Majorana jeofizik, elektrik mühendisliği, matematik ve görelilik üzerine pek çok küçük çalışma yazdı. Pisa'da Domus Galileiana'da korunan bu yayınlanmamış makaleler, son zamanlarda Erasmo Recami ve Salvatore Esposito tarafından düzenlenmiştir.
1937'de rekabet kurallarından bağımsız olarak "teorik fizik alanında ulaşılan tekil uzmanlığın yüksek şöhreti" nedeniyle sınav yapmaksızın Napoli Üniversitesi'nde teorik fiziğin tam profesörü oldu.
Majorana'nın son yayınlanan makalesi 1937'de, bu sefer İtalyanca olarak, elektronlar ve pozitronlar hakkında simetrik bir teori işlemi hakkında oldu.
1937'de, Majorana, fermiyonlar olarak bilinen parçacık sınıfında, kendi antiparçacıkları olan parçacıklar olması gerektiğini öngördü. Bu sözde Majorana fermiyonudur.
Majorana denkleminin çözümü, şu anda Majorana Fermiyonları olarak adlandırılan kendi antiparçacıkları olan parçacıkları verir. Nisan 2012'de, Majorana'nın öngördüğü bazı şeyler hibrit yarıiletken-süperiletken tel cihazlarındaki deneylerde doğrulanmış olabilir. Bu deneyler, kuantum mekaniğinin daha iyi anlaşılmasına ve bir kuantum bilgisayarının inşa edilmesine yardımcı olabilir. Ayrıca, evrendeki, sadece yerçekimi etkilerinin çıkarımı ile algılanabilen "eksik kütle"nin en azından bir kısmının Majorana parçacıklarından oluşabileceğine dair spekülasyonlar vardır.
Nötrino kütleleri üzerine çalışma
Majorana, şu anda aktif bir araştırma konusu olan nötrino kütleleri konusunda ileri görüşlü teorik çalışmalar yaptı.
Denizde kaybolması ve önerilen açıklamalar
Majorana, 25 Mart 1938'de Palermo'dan Napoli'ye bir tekne yolculuğu sırasında bilinmeyen şartlarda kayboldu. Birkaç soruşturmaya rağmen, cesedi bulunamadı ve kaderi hala belirsiz. Palermo'ya yolculuğunu yapmadan önce görünüşe göre banka hesabından bütün parasını çekmişti. Palermo'ya giderek arkadaşı Emilio Segrè'yi ziyaret etmeyi umduğu, o sırada orada üniversitede profesör olan, ancak Segrè, California'da bulunuyordu. Kaybolduğu gün Majorana, Napoli Fiziği Enstitüsü Müdürü Antonio Carrelli'ye aşağıdaki notu gönderdi:
Sayın Carrelli,
Kaçınılmaz hale gelmiş bir karar aldım. İçinde hiç bencillik yok, ama ani kaybolmamın size ve öğrencilere neler kadar sıkıntı vereceğini anlaşılmaktadır. Bunun için de, ama özellikle de geçen aylarda bana verdiğiniz güven, samimi dostluk ve sempatiyi ihanet ettiğim için size özür diliyorum.
Enstitünüzde tanımayı ve takdir etmeyi öğrendiğim tüm kişilere, özellikle Sciuti'ye beni hatırlatmanızı istiyorum: en azından bugün gece 11'e kadar, belki de daha sonrası için hepsi hakkında iyi bir hatıra saklayacağım.
— E. Majorana
Bunu hızla izleyen, daha önceki planlarını iptal eden bir telgraf geldi. Görünüşe göre Palermo'dan Napoli'ye bilet aldı ve daha sonra hiç görülmedi.
Kaybolmasının birkaç olası açıklaması önerilmiştir, bunlar da:
Genişletilmiş özetler ve soruşturmalar
İtalyan yazar Leonardo Sciascia bu soruşturmaların ve bu hipotezlerin bazı sonuçlarını özetlemişse de, Sciascia'nın bazı sonuçları Majorana'nın bazı eski meslektaşları, özellikle E. Amaldi ve E. Segrè tarafından çürütülmüştür.
Recami, Majorana'nın kaybolmasının çeşitli hipotezlerini kritik bir şekilde inceleyerek, Sciascia tarafından ileri sürülenler de dahil olmak üzere çeşitli rakip açıklamalar sunmakta ve Majorana'nın Arjantin'e seyahat ettiği önerisine dair tavsiye edici kanıtlar sunmaktadır.
İtalyan filozof Giorgio Agamben de yakın zamanda Majorana'nın kaybolması olayını inceleyen bir kitap yayınlamıştır.
Roma Savcılığı tarafından yeniden açılan dava ve Venezuela'ya öngörülen göçle kapatıldı
Mart 2011'de, İtalyan medyası, Roma Savcılığı'nın İkinci Dünya Savaşı'ndan sonraki yıllarda Buenos Aires'te Majorana ile karşılaştığını söyleyen bir tanığın ifadesi hakkında soruşturma açıklandığını bildirdi. 7 Haziran 2011'de İtalyan medyası, Carabinieri'nin RIS'inin 1955'te Arjantin'de çekilen bir adam fotoğrafını analiz ederek, Majorana'nın yüzü ile on benzerlik noktası bulduğunu bildirdi.
4 Şubat 2015'te, Roma Savcılığı, Majorana'nın 1955 ve 1959 arasında yaşamını devam ettirdiğini ve Valencia, Venezuela'de yaşadığını açıklayan bir açıklama yayınladı. Yeni kanıtlara dayanan bu son bulgular, Savcılığın davanın resmi olarak kapatıldığını ilan etmesini sağladı, kaybolması muhtemelen kişisel bir seçim olmak üzere ilgili herhangi bir ceza kanıtı bulunamadı.
Yüzüncü yıldönümü anısı
2006 yılı Majorana'nın yüzüncü yıldönümünü işaret etti.
"Ettore Majorana'nın mirası ve 21. Yüzyıl Fiziği" adlı uluslararası bir konferans, Majorana'nın doğumunun yüzüncü yıldönümü anısına Catania'da 5–6 Ekim 2006'da düzenlendi. Yüksek sırada yer alan uluslararası bilim insanları A. Bianconi, D. Brink, N. Cabibbo, R. Casalbuoni, G. Dragoni, S. Esposito, E. Fiorini, M. Inguscio, R. W. Jackiw, L. Maiani, R. Mantegna, E. Migneco, R. Petronzio, B. Preziosi, R. Pucci, E. Recami, ve Antonino Zichicki'nin makaleleri, SISSA'nın POS Proceedings of Science tarafından, başkan Andrea Rapisarda, Paolo Castorina, Francesco Catara, Salvatore Lo Nigro, Emilio Migneco, Francesco Porto, ve Emanuele Rimini tarafından düzenlenerek yayınlandı.
Dokuz derlenmiş makalesinin anı kitabı, yorum ve İngilizce çeviriler ile 2006'da İtalyan Fizik Derneği tarafından yayınlandı.
Yüzüncü yıl dönümü anısına, Electronic Journal of Theoretical Physics] EJTP dergisi, Majorana'nın mirasının modern gelişimine adanmış yirmi makalenin özel bir sayısını yayınladı. Electronic Journal of Theoretical Physics ayrıca yüzüncü yıldönümünü işaretlemek için onun anısına bir ödül kurmuştur. Majorana Ödülü veya Majorana Priz, teorik fizikte - en geniş anlamda - olağanüstü yaratıcılık, eleştirel anlayış ve matematiksel kesinlik göstermiş araştırmacılar için yıllık bir ödüldür. 2006 Majorana Ödülü'nün alıcıları Erasmo Recami Bergamo Üniversitesi ve INFN ile George Sudarshan Texas Üniversitesi oldu; 2007 Majorana Ödülü'nün: Lee Smolin Perimeter Institute for Theoretical Physics, Canada, Eliano Pessa Centro Interdipartimentale di Scienze Cognitive, Università di Pavia ve Dipartimento di Psicologia, Università di Pavia Piazza Botta, İtalya ve Marcello Cini Dipartimento di Fisica, Università La Sapienza, Roma, İtalya oldu.
