James Bjorken

James Daniel Bjorken, detto BJ (Chicago, 22 giugno 1934 – Redwood City, 6 agosto 2024), è stato un fisico statunitense.

James Bjorken

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Premio Wolf per la fisica 2015

Putnam Fellow nel 1954, conseguì un bachelor of science in fisica al MIT nel 1956, e ottenne il PhD all'Università di Stanford nel 1959. Nell'autunno del 1962 fu visiting scholar presso l'Institute for Advanced Study.

Bjorken fu in seguito professore emerito presso lo Stanford Linear Accelerator Center e fece parte del dipartimento teorico del Fermi National Accelerator Laboratory dal 1979 al 1989.

Nel 2004 gli fu conferito il Premio Dirac. Nel 2015 ricevette il Premio Wolf per la fisica e il High Energy and Particle Physics Prize dalla European Physical Society.

Biografia

Nel 1968 Bjorken scoprì un fenomeno, noto con il nome di scaling del cono di luce (o scaling di Bjorken), avente luogo nello scattering anelastico profondo della luce su particelle influenzate dall'interazione forte, dette adroni (come i protoni e dei neutroni): egli osservò gli adroni comportarsi come una collezione di costituenti puntiformi virtualmente indipendenti quando sondati ad alte energie.

Questa osservazione fu cruciale per identificare i quark come particelle elementari reali (piuttosto che comodi costrutti teorici), e portò alla teoria dell'interazione forte conosciuta come cromodinamica quantistica, dove fu compresa in termini della proprietà della libertà asintotica. Nella sua idea, egli visualizzò i quark come oggetti osservabili puntiformi a distanze molto piccole (alte energie), più piccole della dimensione degli adroni.

Richard Feynman riformulò successivamente questo concetto nel modello a partoni, usato per comprendere la composizione a dei quark degli adroni ad alte energie. Le previsioni dello scaling di Bjorken furono confermate negli esperimenti di elettroproduzione negli anni '60 allo SLAC, nei quali si videro per la prima volta i quark. L'idea generale, con piccole modifiche logaritmiche, venne poi spiegata in cromodinamica quantistica dalla "libertà asintotica".

Va detto che nel 1990 fu assegnato il premio Nobel per la Fisica a tre fisici sperimentali che, con i loro esperimenti, validarono e consolidarono l’idea dei costituenti fondamentali. Il fatto che Bjorken non condivise il premio, da molti considerato come un’ingiustizia, è dovuto al regolamento del premio Nobel che limita la condivisione del premio a un massimo di tre scienziati.

Una considerazione particolare merita l’attività di Bjorken nel campo della didattica e dell’educazione. Pur avendo svolto la sua attività principalmente presso laboratori di ricerca, il suo contributo alla diffusione delle basi teoriche della fisica delle alte energie è quasi ineguagliabile. I suoi due testi, Relativistic Quantum Mechanics e Relativistic Quantum Fields, scritti in collaborazione con Sidney Drell, sono stati, e sono ancora, testi di riferimento per tutti i fisici teorici che si avvicinano allo studio delle teorie quantistiche e relativistiche necessarie per la trattazione dei fenomeni fisici tra particelle elementari ad alte energie.

Morì a Redwood City il 6 agosto 2024 all'età di 90 anni.

Pubblicazioni

Libri

• J.D. Bjorken, S. Drell, Relativistic Quantum Mechanics, McGraw-Hill, 1964, ISBN 0-07-005493-2.
• J.D. Bjorken, S. Drell, Relativistic Quantum Fields, McGraw-Hill, 1965, ISBN 0-07-005494-0.

Articoli scelti

• James D. Bjorken, Current Algebra at Small Distances (PDF), in Proceedings of the International School of Physics Enrico Fermi Course XLI, New York, Academic Press, 1967, pp. 55-81.
• J.D. Bjorken, Asymptotic Sum Rules at Infinite Momentum, in Physical Review, vol. 179, n. 5, 1969, pp. 1547-1553, Bibcode:1969PhRv..179.1547B, DOI:10.1103/PhysRev.179.1547.
• J.D. Bjorken, Energy Loss of Energetic Partons in Quark-Gluon Plasma: Possible Excitation of High pT Jets in Hadron-Hadron Collisions., in FERMILAB-Pub-82/59-THY, 1982.

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Collegamenti esterni

• James Bjorken, su accademiadellescienze.it, Accademia delle Scienze di Torino.
• (EN) James Bjorken, su Mathematics Genealogy Project, North Dakota State University.
• (EN) Opere di James Bjorken, su Open Library, Internet Archive.
• SLAC Bio, su ppa.slac.stanford.edu (archiviato dall'url originale l'11 giugno 2017).
• APS bio, su archive.is.
• Wu-Ki Tung, "Bjorken Scaling" in Scholarpedia (2009).
• Premio Wolf Archiviato il 29 luglio 2016 in Internet Archive.