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來源：互聯網

埃托雷·馬約拉納（Ettore Majorana，1906年-？），出生于西西里島卡塔尼亞，男，意大利理論物理學家。

馬約拉納出生于意大利西西里島的卡塔尼亞，他的父親法比奧·馬約拉納（Fabio Majorrana）為工程學、物理學研究出身。1923年，馬約拉納進入羅馬第一大學攻讀工程學。1928年，馬約拉納在埃米利奧·吉諸·塞格雷的建議下轉向物理學研究，隨后加入恩里科·費米領導的“帕尼斯貝爾納大道少年團”（Ragazzi di via Panisperna）。1933年，馬約拉納先后去德國跟海森伯格，去到丹麥跟尼爾斯·玻爾進行合作研究。同年秋天，馬約拉納因為身體狀況返回羅馬。1937年，那不勒斯菲里德里克第二大學破格授予他教席，并且在此年馬約拉納發表論文，提出馬約拉納費米子（又被稱為“天使粒子”）發現。1938年3月25日晚上，馬約拉納在那不勒斯登上提萊尼亞公司的蒸汽船，出發前往巴勒莫，之后便再無音訊。

馬約拉納提出馬約拉納費米子在未來量子計算機中的重要應用，之后世界各地的科學家便一直嘗試在凝聚態物質的多種系統中尋找“馬約拉納費米子”。馬約拉納為中微子質量研究的先驅，并提出馬約拉納方程。

人物生平

早期經歷

1906年，馬約拉納出生于意大利西西里島的卡塔尼亞，他的父親法比奧·馬約拉納為工程學、物理學研究出身，他的伯父奎里諾·馬約拉納（Quirino Majorana）也為一名實驗物理學家。1923年，他進入羅馬第一大學攻讀工程學。1928年，馬約拉納在埃米利奧·吉諸·塞格雷的建議下轉向物理學研究，年輕時就加入了費米（Enrico Fermi ）在羅馬的團隊，成為帕尼斯貝爾納大道少年團（Ragazzi di via Panisperna）中的一員。

研究經歷

1928年，恩里科·費米（Enrico Fermi）獲得了他的第二個重要成果：即托馬斯-費米模型的原子統計模型。幾個月后，仍是學生的馬約拉納改進了該模型，使其能夠擴展到離子，但他的成果被費米忽略了。

1932年，馬約拉納提出一個原子核僅由質子和中子組成的原子模型，并發展出一種關于將它們聚合起來的核力的理論，為“馬約拉納核力”。同年，居里夫婦在實驗中觀測到一種未知的中性粒子，他們最初認為是γ射線。馬若拉納第一個洞見這實際是一種質量與質子相當的新粒子——即中子。恩里科·費米（Fermi）曾建議他就此專門撰文，但他沒有這樣做。直到后來，詹姆斯·查德威克的實驗終于證實了中子的存在，他因此獲得了諾貝爾獎。

在費米的勸說下，馬約拉納于1933年初獲得國家研究委員會的資助離開意大利前往德國萊比錫市。在那里，他結識了物理學家海森伯格（Heisenberg）。后來馬約拉納在給海森堡的信件中透露，海森堡不僅是他的科學同行，更是一位親密的朋友。就在馬約拉納到訪期間，納粹黨在德國上臺執政。他致力研究一種核理論，該理論在處理交換力的方面代表對海森堡核理論的進一步發展。1933年秋，馬約拉納身體狀況不佳返回羅馬，慢慢變得孤僻內向，對家人的態度也變得很刻薄。馬約拉納逐漸很少出現在研究所，幾乎整日足不出戶，這位曾經充滿前景的年輕物理學家幾乎成了隱士。接下來近4年，他與朋友斷絕了往來，也停止了學術著作的發表。

1934年，費米在與阿馬爾迪（Amaldi）合作的一篇論文中，列出了馬約拉納的模型版本，但卻懶得對其進行引用。盡管有這些成就，但馬約拉納卻沒有得到任何大學職位。

工作經歷

1937年，那不勒斯菲里德里克第二大學破格授予他教席，并且在此年發表論文。馬約拉納預測，在被稱為費米子的一類粒子中，有一些粒子即它們自身的反粒子，為所謂的馬約拉納費米子（又被稱為“天使粒子”）和馬約拉納費米子在未來量子計算機中的重要應用

1938年，馬約拉納32歲時憑借“在理論物理學領域取得了卓越非凡的專業成就”，不需參加考試便被那不勒斯大學直接聘任為理論物理學教授。在神經質量方面，馬約拉納做出了具有前瞻性的理論研究工作，這一領域直到2017年仍是活躍的研究熱點。

下落不明

1938年3月25日晚上，馬約拉納在那不勒斯登上提萊尼亞公司的蒸汽船，出發前往巴勒莫，當時馬約拉納已在那不勒斯大學教授一年的理論物理學。登船之后便再沒有馬約拉納的任何消息，4月17日《星期天郵報》的專欄中登出尋人啟事，之后便有關于馬約拉納失蹤的不同猜測。

據報道，在前往西西里島巴勒莫之旅之前，馬約拉納已從銀行賬戶提取了全部存款。他可能是希望能拜訪好友、當時在巴勒莫大學任教的塞格雷（Emilio Segrè）教授，卻不料塞格雷教授恰好前往加利福尼亞州。抵達巴勒莫后，馬約拉納便立即購買了一張回程的船票。然而在不明原因下，他從此神秘消失。盡管多方展開調查，卻始終沒有發現他的下落。就在他失蹤的那一天，馬約拉納曾致函給那不勒斯菲里德里克第二大學的同事卡萊利：“親愛的卡萊利，我已作出了一個無法逆轉的決定。這并非出于自私，但我深知我突然消失必將給您和學生們帶來諸多不便，為此我再次誠摯地向您道歉。更重要的是，我辜負了您在過去幾個月里對我的信任、真誠友誼和熱忱關懷。請代我向所有在您研究所里結識并由衷敬重的那些人問好，尤其是舒蒂，至少到今晚11點，乃至更晚些時候，我都會懷念與他們相處的美好時光。”

1938年3月26日，卡萊利收到一封馬約拉納的電報，電報中否定了剛剛寄出的那封信，并承諾會再寫一封：“不要驚慌。再聯系。馬約拉納。”新來的信落款日期是“巴勒莫1938年（XVI年）3月26日”。在信中，馬約拉納宣稱自己將立刻回歸：“親愛的卡萊利，我希望你能和電報一起收到這封信。海洋拒絕了我，我明天將回到博洛尼亞的旅館，旅途中或許會帶著這封信。然后，我想放棄教學。別把我誤認為是亨利克·易卜生筆下的女主角，因為情況不一樣。我會告訴你更多細節。”

馬約拉納在失蹤前居住的旅館中留下一封給父母的信，信上看著像是馬約拉納的自殺留言，即使死亡的字眼僅是在交代服裝時提到。他寫道：“我只有一個愿望：你們不要穿著黑衣。如果你們想遵從習俗，穿戴些喪葬的衣飾也無妨，但不要超過三天。之后，如果可以的話，就請在心里紀念我并原諒我。”

失蹤猜測

有人認為馬略拉納的失蹤與精神信仰有關，他退居修道院。此種對馬約拉納信徒的看法來自于他的懺悔者Riccieri主教，作為主教，從卡塔尼亞去特拉帕尼時遇到了他。Riccieri在談到自己的失蹤時告訴我，Majorana經歷了“神秘的危機”，在他看來，海上自殺是不可能的。受懺悔室神圣性的約束，他再也不能告訴我了。以馬約拉納的名字命名的埃里斯中心成立后，我有幸見到了馬約拉納的家中也沒有人相信這是自殺。馬約拉納是一位天主教徒，此外，他在失蹤前一周還從銀行提取出存款。他的家人和其他認識他的人（費米的妻子勞拉是為數不多的幾個人之一）都認為，他逃到了一座修道院。

當時警方推測認為馬約拉納已自殺，但他的家人卻拒絕接受此推測，也沒有要求警方遵循此類案件的慣例公布“推定死亡”的消息。此后便有各種傳聞和猜測：有人說馬約拉納已經逃往阿根廷或納粹德國，也有人說馬約拉納退隱于修道院，到1970年，有人聲稱在西西里和羅馬看見成為流浪漢的馬約拉納。

主要發現

馬約拉納的研究涉及了物理學的多個領域，他提出了馬約拉納費米子的概念，這是一種假想的粒子，它既是自己，也是自己的反粒子。此外，他還提出了馬約拉納方程，這是一組描述費米子量子態的方程。馬約拉納中微子是另一種假想的粒子，它是馬約拉納費米子的一種具體例子，理論上它是一種中性粒子，可以作為超新星中微子的一種解釋。馬約拉納粒子是指一類具有特定量子場論屬性的粒子。

馬約拉納費米子

理論物理學家保羅·狄拉克（Dirac）在1928年作出預言：宇宙中的每個基本粒子都有一個與其對應的反粒子——電荷相反的“雙胞胎”。當粒子與反粒子相遇時，它們會湮滅，同時釋放出一股能量。在1937年，馬約拉納指出反轉，提出他的預測：在一類被稱為“費米子”的粒子（包括了質子、中子、電子、中微子和夸克）中，應該有一些粒子，自己就是自己的反粒子（即現代所稱的“馬約拉那費米子”）。不幸地是，馬約拉納在做出此猜測后在一次乘船旅行中神秘失蹤。

馬約拉納方程

保羅·狄拉克成為頗有名氣的理論物理學家后，科學家們都甚是相信在世界上有粒子，必然會有反粒子。然而馬約拉納在出于好奇心的時候問，世界上會不會有一些粒子并沒有反粒子。為此馬約拉納發明了馬約拉納方程，這個方程描寫了有一種粒子沒有反粒子，或者它自己就是自己的反粒子。

馬約拉納中微子

狄拉克方程預示了物質和反物質存在之后，很快馬約拉納就提出了“中微子可能符合左手物質，右手反物質定律；或者它‘同時’是物質和反物質”的可能性。

中微子是不帶電的自旋1/2粒子，它可以具有馬約拉納質量。具有馬約拉納質量的中微子只需要一個手征量子場來描述。馬約拉納質量破壞中微子攜帶的輕子數，因而破壞標準模型的輕子數守恒規則。如果標準模型中微子是馬約拉納中微子，它將可以誘導致無中微子雙β衰變。因而可以由無中微子雙β衰變實驗檢驗此類輕子數破壞效應。中微子可以同時具有馬約拉納質量和保羅·狄拉克質量。如果其馬約拉納質量占主導地位，這樣的中微子就可以被稱為準馬約拉納中微子。馬約拉納質量被應用于中微子蹺蹺板機制之中，為標準模型中微子極輕微質量的產生提供了一個簡潔機制。

馬約拉納粒子

1937年，馬約拉納證明若中微子為其自身的反粒子，則β衰變理論的所有結果不變，因此有這種特性的粒子現在被稱為馬約拉納粒子。

發表論文

社會職務

人物評價

意大利物理學家恩里科·費米曾這樣評價馬約拉納：“科學家分好幾種，二流或三流的科學家盡他們最大努力仍行而不遠，一流科學家則做出推動科學進步的重要發現，他們都是天才，比如伽利略·伽利萊和牛頓，當然還有馬約拉納。”

人物爭議

對于馬約拉納的失蹤存在一定爭議：1975年，作家夏俠出版《馬約拉納的失蹤》，認為馬約拉納是由于天才的預見，意識到了即將發明的核航彈的危害，意識到了“物理學正走在錯誤的道路上”，出于悲傷選擇逃離。1955年拍攝照片與馬約拉納早期存照對比圖2008年，在馬約拉納失蹤70年后，有人聲稱曾見過他，并展示了一張1955年拍攝的照片，經警方比對，照片與馬約拉納早年存照有10處相似點。2016年11月，意大利哲學家吉奧喬·阿甘本出版著作《什么是真實？——馬約拉納的消失之一》，從哲學角度探討馬約拉納的離奇失蹤事件。

人物軼事

數學神童

馬約拉納的數學記憶能力所達到的程度是：只要馬約拉納在場，就沒有人會費事用計算尺和筆算，只要問：“馬約拉納請告訴我1538的對數好不好？"或者問：“243的平方根乘以578的立方根等于多少?？"有一次，馬約拉納和費米比賽計算速度，費米用鉛筆、紙和計算尺，而馬約拉納只用腦子計算，比賽結果是平局。

內向怪人

馬約拉納是一個內向的怪人，在乘電車前往大學的路上，常常思索難以攻克的問題的解答或實驗事實之間的聯系。他會用香煙盒上的紙潦草地寫下一些數字，并在到達物理樓后，找恩里科·費米和拉塞蒂闡述他的想法。然而，當費米建議將其發表時，埃托雷卻退縮了，認為這只是小孩子的玩意兒，最終將寫有數字的香煙包裝紙扔進廢紙簍里。

人物關系

后世紀念

埃托雷·馬約拉納中心

埃托雷·馬約拉納中心（CEM）所處的范圍就在城鎮埃里切之中，埃托雷·馬約拉納（意大利物理學家名）中心為一個文化和科學中心，在建立起的幾十年中，每年都會舉辦一系列的為期一周左右的“暑期討論班”。埃托雷·馬約拉納學校，為研究生和年輕教師與該領域的頂級科學家一起聚會的地方，也會經常舉辦科學領域重要熱門話題的講座。