naukaWiadomości promowane

Zniknięcie Majorany

Niewiele osób słyszało o włoskim fizyku nazwiskiem Ettore Majorana. Urodził się w roku 1906 a jego życie przypadało na okres bujnego rozkwitu fizyki teoretycznej. Opracowane przez niego teorie dotyczące tzw. Fermionu Majorany – cząstki, która jest jednocześnie swoją antycząstką – udało się udowodnić dopiero w tym roku. Pomimo tego, że przez współczesnych uważany był za geniusza, nie znajdziecie jego nazwiska wśród uczestników Projektu Manhattan. Wszystko za sprawą tajemniczego zniknięcia, które miało miejsce 26 marca 1938 roku.

Utalentowany matematycznie student inżynierii zwrócił uwagę Enrico Fermiego, który przyjął go do swojej grupy badawczej w Instytucie Fizyki, nazywanej, od ulicy przy której miała siedzibę „chłopcy z Via Panisperna„. Za namową Emilia Segrè Majorana, ciemnowłosy chłopak o ogorzałej, sycylijskiej twarzy, pojawił się pewnego dnia 1928 roku w Instytucie Fizyki prowadzonym przez Fermiego, który przyjął go w swoim gabinecie. Rozmowa z Majoraną przeszła natychmiast na badania prowadzone w Instytucie a ponieważ Fermi pracował właśnie nad nowym wzorem statystycznym (nazwanym później wzorem Thomasa-Fermiego) pokazał młodemu Sycylijczykowi swoje aktualne wyniki oraz tabelę, w której zgromadził wartości liczbowe tzw. potencjału uniwersalnego Fermiego. Majorana słuchał z zainteresowaniem, spytał o kilka szczegółów po czym wyszedł bez słowa. Następnego dnia przyszedł do Instytutu, wszedł do gabinetu Fremiego, poprosił o pokazanie tabeli, a z kieszeni wyciągnął pomiętą kartkę papieru, na której znajdowała się identyczna tabela, którą sporządził w ciągu 24 godzin na podstawie własnych wyliczeń. Następnie porównał obie tabele i orzekł, że tabela Fermiego jest poprawna. Ponieważ Fermi zdał egzamin, Majorana przeszedł na fizykę i zaczął regularnie przychodzić do Instytutu przy Via Panisperna, aż do czasu obronienia dyplomu w 1929 roku.

Dziesięć lat później Fermi, laureat Nagrody Nobla za wytworzenie w reakcjach z neutronami nowych pierwiastków napisał, że „spośród wszystkich uczonych włoskich i zagranicznych, z którymi miałem okazję się zetknąć, Majorana najbardziej zdumiewał głębią talentu”.

Podczas studiów i późniejszej pracy w Instytucie był zamknięty w sobie i nieśmiały, co może stać z lekkiej sprzeczności z historią jego pierwszego spotkania z Fermim, jednak w tym wypadku chodziło o fizykę, która zajmowała go całkowicie. Kiedy przyszedł mu do głowy pomysł na rozwiązanie problemu, wyjmował z kieszeni ołówek i paczkę papierosów, bazgrząc na niej skomplikowane obliczenia. Kiedy dochodził do Instytutu szukał Fermiego i z zapisaną paczką papierosów w ręce objaśniał swój pomysł.

Czasem jego obliczenia i teorie lądowały wraz z paczką papierosów w koszu. Nie dlatego, że były błędne lub nie dało się ich udowodnić – Majorana po prostu je wyrzucał. Tak właśnie skończyła przeliczona i udowodniona teoria o tym, że jądro składa się z protonów i neutronów. Zanim opublikował ją Heisenberg. Majorana nie tylko odmówił jej publikacji ale nawet zabronił Fermiemu wspominać o niej na nadchodzącym kongresie fizyki w Paryżu, chyba że w charakterze żartu. Po opublikowaniu teorii przez Heisenberga Majorana nie ubolewał nad tym faktem tak jak inni rzymscy fizycy, przeciwnie, wydaje się, że był mu za to trochę wdzięczny, choć stwierdził, że Heisenberg „powiedział wszystko, co można powiedzieć, a nawet prawdopodobnie za dużo.”

Z końcem stycznia 1932 roku do rzymskiego Instytutu Fizyki dotarł numer „Comptes Rendus” z pracą małżonków Joliot-Curie dotyczącą promieniowania wysyłanego przez jądra berylu naświetlone wiązką cząstek alfa. Autorzy przypuszczali, że są to promienie gamma o energii kilku megaelektronowoltów, a ich oddziaływanie z protonami określali jako „efekt Comptona na protonach”. Po przeczytaniu artykułu Majorana miał bezceremonialnie stwierdzić: „Głupcy, odkryli proton obojętny i nawet tego nie spostrzegli!”. Dopiero kilka dni później do Rzymu dotarł numer „Nature” z artykułem Chadwicka, opisującym poprawioną wersję doświadczenia Joliot-Curie i dowodzącym, że istotnie w reakcji z berylem powstają ciężkie cząstki neutralne – neutrony. Za odkrycie to Chadwick już po trzech latach otrzymał nagrodę Nobla.

W 1933 roku, za namową Fermiego, Majorana wyjeżdża do Lipska gdzie rozpoczyna współpracę z Wernerem Heisenbergiem. Na jego prośbę publikuje pracę na temat teorii jądra atomowego. I obserwuje dojście Hitlera do władzy oraz pierwsze prześladowania Żydów i przeciwników politycznych.

Włochy pod rządami Mussoliniego nie były wiele lepsze, ale jesienią 1933 roku Majorana decyduje się wrócić do domu. Nie wraca jednak do pracy w Instytucie Fizyki. Przez cztery lata bardzo rzadko wychodzi z domu, jeszcze rzadziej zjawia się na Via Panisperna. Pracował jednak dużo, przez wiele godzin, w dzień i w nocy. Trudno stwierdzić nad czym, ponieważ później skrzętnie zniszczył wszystkie swoje notatki. Z tego okresu zachowały się jedynie praca Symetryczna teoria elektronu i pozytronu opublikowana w 1937 roku oraz esej Wartość praw statystyczny w fizyce i naukach społecznych wydany cztery lata po jego zniknięciu, który chyba tylko przypadkiem nie podzielił losu pozostałych notatek Majorany z tych czasów.

W styczniu 1938 roku Majorana przyjmuje jednak stanowisko profesora w Instytucie Fizyki w Neapolu. Podczas pobytu w Neapolu zaprzyjaźnił się z dyrektorem Instytutu Fizyki, Antonio Carrellim, z którym po swoich wykładach wiódł długie dyskusje o fizyce. Mimo że temat nie pojawił się ani razu, podczas długich rozmów, Carrelli odniósł wrażenie, że Majorana pracował nad „czymś bardzo zobowiązującym, o czym nie chciał mówić.”

26 marca zdumiony Carrelli otrzymał z Palermo telegram, w którym Majorana prosił go, by ten nie brał poważnie listu, który wkrótce otrzyma. Faktycznie, niebawem zwierzchnik młodego profesora otrzymał list o tej treści:

„Drogi Carrelli, podjąłem decyzję, która była już nieunikniona. Nie ma w niej źdźbła egoizmu, ale zdaję sobie sprawę, że moje zniknięcie sprawi kłopot tobie i studentom. Proszę cię zatem, abyś mi wybaczył, przede wszystkim dlatego, że zawiodłem twoje zaufanie, szczerą przyjaźń i sympatię, jaką okazywałeś mi podczas tych kilku miesięcy. Proszę cię, przypomnij mnie tym, których poznałem i nauczyłem się cenić w Instytucie, a zwłaszcza Sciuttiemu: zachowam o nich wszystkich ciepłe wspomnienia przynajmniej do godziny jedenastej dzisiejszego wieczoru a może także i potem.”

W hotelu Majorana zostawił podobny list rodzinie. Prosił w nim by krewni wybaczyli mu i nie nosili żałoby dłużej niż przez trzy dni.

Wiadomo na pewno, że Majorana odpłynął z Neapolu statkiem pocztowym do Palermo o godzinie 22.30 25 marca 1938 roku. Później pojawia się wspomniany wyżej telegram do Carrelliego i list wysłany do niego z Palermo 26 marca, w którym Majorana zapowiada, że jednak wraca. Zgodnie z ustaleniami policji o godzinie 19.00 tego samego dnia wsiadł na statek płynący do Neapolu. I słuch po nim zaginął, a dalsze jego losy są już tylko czystą spekulacją.

Niemrawe poszukiwania przeprowadzone przez włoską policję nie dały żadnego rezultatu. Mundurowi uznali listy za wyznania samobójcy – bez znaczenia było więc dla nich to gdzie znajduje się ciało – i zamknęli sprawę.

Jednak samobójcy nie zwykli wybierać się w ostatnią podróż z paszportem i oszczędnościami całego życia. Już 22 stycznia 1938 roku Majorana poprosił matkę by wycofała jego część pieniędzy złożonych na rachunku bankowym i przesłała mu je w całości. Kilka dni przed swoim zniknięciem pobrał z Instytutu Fizyki w Neapolu swoją zaległą pensję, od października do lutego, którą wcześniej nie interesował się przez pięć miesięcy. Wiadomo, że nie przehulał tych pieniędzy.

Zagadką pozostaje również to, nad czym tak intensywnie pracował przed swoim zniknięciem. Leonardo Sciascia w swojej książce Zniknięcie Majorany stawia tezę, że w przeciwieństwie do Fermiego, domyślił się on prawdziwych konsekwencji eksperymentów ze spowolnionymi neutronami, jakie zdobywca Nagrody Nobla przeprowadzał w 1934 roku i sam zaplanował swoje zniknięcie. Fermi i jego współpracownicy przeprowadzili wtedy pierwszą reakcję rozszczepienia jądra uranu lecz tego nie zauważyli. Fermi poszukiwał nowych pierwiastków promieniotwórczych, był przekonany, że bombardując uran spowolnionymi neutronami doprowadził do powstania nowych pierwiastków transuranowych. Dopiero w 1938 roku udowodniono, że tego rodzaju reakcja zawsze prowadzi do rozszczepienia jądra atomowego.

Majorana, którego Fermi uważał za geniusza, mógł zdawać sobie doskonale sprawę z konsekwencji rozszczepienia jądra atomowego i tego co może się stać, gdyby ktoś postanowił wykorzystać wyzwalaną podczas tej reakcji energię do budowy broni. Pewnym potwierdzeniem tej hipotezy są słowa siostry Majorany, która wspominała, że Ettore, w ciągu czterech lat kiedy prawie nie wychodził z domu, wielokrotnie wspominał o tym, że „fizyka jest na błędnej drodze”. Jako wytrawny szachista musiał przewidywać, że świat nieuchronnie zbliża się do konfliktu a jako naukowiec wiedział, że zostałby zmuszony do pracy nad nową bronią. Nie chciał jednak, jak Oppenheimer stać się „śmiercią, niszczycielem światów.”

Czy to było powodem jego zniknięcia? A może faktycznie popełnił
samobójstwo? Do dziś nikomu nie udało się w wiarygodny sposób wyjaśnić dalszych losów Majorany, choć stawiano już wiele hipotez na ten temat. Podobno zaszył się w jednym z włoskich klasztorów. Podobno ukrył się w Argentynie. W zeszłym roku włoska policja otwarła ponownie śledztwo w sprawie zniknięcia Majorany, jednak śledczy nie mogą pochwalić się niczym innym jak tylko potwierdzeniem, że mężczyzna na zdjęciu zrobionym w 1955 roku w Buenos Aires jest do niego podobny. Prawdopodobnie jego losy już na zawsze pozostaną tajemnicą i symbolem obaw naukowca przed konsekwencjami swoich odkryć.

[L. Sciascia, Zniknięcie Majorany, przeł. K. Fekecz, Instytut Wydawniczy Pax, Warszawa 1985; WikipediaCorriere Della SeraIF UJ]


podobne treści