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亚历山大·普罗卡
出生	(1897-10-16)1897年10月16日 布加勒斯特, 罗马尼亚王国
逝世	1955年12月13日(1955岁—12—13)（58岁） 巴黎, 法国
国籍	罗马尼亚
公民权	罗马尼亚 法国
母校	布加勒斯特理工大学 巴黎第四大学
知名于	Proca 作用量
奖项	罗马尼亚科学院荣誉院士 (死后于1990获得)
科学生涯
研究领域	物理学家 (理论物理学)
论文	On the relativistic theory of Dirac's electron（1933）
博士导师	路易·德布罗意

亚历山大·普罗卡 (16 October 1897 – 13 December 1955) 是一个在法国工作的罗马尼亚物理学家。他提出了核力介子理论、以及以他的名字命名的相对论量子场方程式 (Proca 作用量 )

传记

亚历山大·普罗卡出生于布加勒斯特，是一名土木工程师的儿子。他是格奥尔基·札哈尔国立学院(高中)和布加勒斯特理工大学的杰出学生之一。因为对于理论物理学有着强烈的兴趣,他前往巴黎第四大学学习科学，并且从玛丽·居礼手中获得理学学士。在那之后，他受聘于居里研究所担任研究员/物理学家。

普罗卡于1931年成为法国公民。他在诺贝尔奖得主路易·德布罗意的指导下进行理论物理学的博士研究。1933年，他以论文"On the relativistic theory of Dirac's electron"在让·佩兰主持的考试委员会面前发表并获得博士学位 。

1939年，普罗卡受邀参加 索尔维会议，但是由于第二次世界大战而未能举办。战争期间，他曾短暂地担任法国广播电台的高级工程师。1943年，他在葡萄牙短暂停留，接替吉多·贝克指导了由鲁伊·路易斯·戈麦斯在波尔图大学数学研究中心所组织的理论物理研讨会。从1943年到1945年，他在英国因应皇家学会和英国海军部的邀请去协助战争。在那之后，他回到巴黎主持一场基本粒子物理学研讨会。他曾经尝试取得巴黎大学或法兰西公学院的席位，但是都以失败告终。1950年起，他与皮埃尔·维克多·奥格忆起为法国国家科学研究中心组织一场物理学研讨会，并且于1951年，普罗卡担任国际纯粹与应用物理学联合会的法国代表。

1937年，普罗卡获选为罗马科学院通讯学士。在1955年死于喉癌。1990年，他获得 罗马尼亚科学院的荣誉学士。

科学成就

1929年，普罗卡成为具影响力的物理杂志 Les Annales de l'Institut Henri Poincaré的编辑。然后，1934年，他与埃尔温·薛定谔在柏林一起度过整整一年， 并拜访了在哥本哈根的诺贝尔奖得主尼尔斯·玻尔，在那里他也遇到维尔纳·海森堡和乔治·伽莫夫。

普罗卡被认为是上世纪最有影响力的理论物理学家之一 。1936年，他提出了合力向量介子理论，比汤川秀树更早，而汤川秀树也采用了普罗卡方程式为了解释向量的介子场做为一个起点。随后，汤川以π介子场解释核力并正确预测π介子的存在而获得了诺贝尔奖，汤川发现的这个物质也被汤川命名为“介子”。π介子作为最轻的 介子扮演了至关重要的角色在于解释在较低能量范围内的强相互作用的特性。不像是普罗卡方程中大量的自旋波色子，汤川预测π介子是仅与标量场有关的自旋-0 波色子。然而也存在自旋-1介子，如同普罗卡方程式考虑的那些。普罗卡在1936年到1941年考虑的自旋-1向量介子具有奇宇称性，它们涉及电子弱交互作用，并且在1960后才能在高能量实验中被观测。然而汤川理论预测的介子在1937年被卡尔·戴维·安德森实验性的观测到，质量100 MeV 非常接近汤川于1935年发布的π介子理论；后一种理论认为只有标量场可以做为核力造成的原因，例如那些在π介子场中可预期的核力。

更高质量的范围中，向量介子结构还包含了粲夸克和底夸克。重介子的光谱透过辐射过程与向量介子连结，因此在介子光谱扮演重要的角色。轻的夸克向量介子几乎以量子态出现。

普罗卡方程式是欧拉-拉格朗日方程类型的运动方程，可以透过他导出洛伦茨规范场的条件: $\partial _{\mu }A^{\mu }=0\!$

本质上，普罗卡方程式是:

$\Box A^{\nu }-\partial ^{\nu }(\partial _{\mu }A^{\mu })+m^{2}A^{\nu }=j^{\nu }$ 而:

$\Box =\left({\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\right)-\nabla ^{2}$。

在这边$A^{\mu }$是4维势的，运算符 $\Box$代表的是达朗贝尔算符，$j^{\nu }$是电流密度，nabla算子(∇)的平方是拉普拉斯算子Δ。由于这是一个相对性的方程，因此假设爱因斯坦求和约定重复索引。4维势$A^{\nu }$是标量位势 $\phi$和3维势所组成 A，从马克士威方程组导出的:

$A^{\nu }=\left({\frac {\phi }{c}},\mathbf {A} \right)$

$\mathbf {E} =-\mathbf {\nabla } \phi -{\frac {\partial \mathbf {A} }{\partial t}}$

$\mathbf {B} =\mathbf {\nabla } \times \mathbf {A}$

使用简化的符号，它们将以以下的形式呈现:

$\partial _{\mu }(\partial ^{\mu }A^{\nu }-\partial ^{\nu }A^{\mu })+\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}A^{\nu }=0$

因此，普罗卡方程式描述的是一个质量为m的大质量自旋-1粒子的场，以一个以光速c在闵考斯基时空中传递的相关场；这种场的特征是实向量 A导致的相对论性拉格朗日量 L。它们在形式上看起来可能很像 克莱因-戈尔登方程:

${\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\psi -\nabla ^{2}\psi +{\frac {m^{2}c^{2}}{\hbar ^{2}}}\psi =0$

但是后者是一个标量，而不是一个向量，是由相对论性的电子导出的方程，因此它只适用于自旋1/2的费米子。此外，克莱因-戈尔登方程的解相对论性的波函数，当以自然单位制表示的时候，它可以代表量子平面波:

$-\partial _{t}^{2}\psi +\nabla ^{2}\psi =m^{2}\psi$

这个标量方程式仅适用于遵守阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论中能量-动量关系的费米子。汤川的直觉是根据这么一个标量克莱因-戈尔登方程，诺贝尔奖得主沃尔夫冈·泡利在1941年写道:“ ...汤川假设介子介子有自旋-1以解释质子与中子间作用力的自旋依赖性。普罗卡给了这个情况的理论。”

也可以参阅

• 欧拉-拉格朗日方程 equations of motion
• Proca 作用量
• Vector meson
• 克莱因-戈尔登方程
• relativistic electron
• 狭义相对论
• 核力
• 汤川耦合
• π介子
• 介子
• 夸克

参考文献

• Poenaru, Dorin N.; Calboreanu, Alexandru. Alexandru Proca (1897–1955) and his equation of the massive vector boson field (PDF). Europhysics News. 2006, 37 (5): 24–26. Bibcode:2006ENews..37e..24P. doi:10.1051/epn:2006504 . 
• Poenaru, Dorin N. Alexandru Proca (1897–1955) the Great Physicist. 2005. arXiv:physics/0508195 . 

外部链接

• Brief History of IFIN-HH: Precursors Hon. Acad. Alexandru Proca (1897–1955) and Acad. Prof. Dr. Horia Hulubei (1896–1972).

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