卡尔·大卫·安德森 :瑞典裔美国物理学家

更新时间:2023-11-08 14:54

卡尔·大卫·安德森(Carl David Anderson,1905年9月3日-1991年1月11日),瑞典裔美国物理学家,因发现正电子而获得1936年诺贝尔物理学奖。安德森出生于美国纽约,父母为瑞典移民。1927年,他在加州理工学院获得学士学位,1930年获得博士学位。在物理学家罗伯特·密立根的指导下,安德森研究宇宙线,在云室的轨迹中发现了一种质量与电子相当,但带有正电荷的新粒子——正电子。这一发现于1932年公布,完全符合保罗·狄拉克的理论预言。除了正电子,安德森还在1936年发现了穆瓦子。

人物经历

安德森出生于纽约市,是瑞典移民的儿子。他在加州理工学院学习物理和工程学(学士,1927 年;博士,1930 年)。在罗伯特·A·密立根的监督下,他开始研究宇宙射线,在此过程中,他在他的(现代版本现在通常称为安德森)云室照片中遇到了意想不到的粒子轨迹,他正确地将其解释为由与电子质量相同但电荷相反的粒子。这一发现于 1932 年宣布,后来得到其他人的证实,验证了保罗·狄拉克关于正电子存在的理论预测。安德森首先检测到宇宙射线中的粒子。然后,他通过将天然放射性核素 ThC'' ( 208 Tl )产生的γ射线发射到其他材料中,从而产生正电子对,从而获得了更具决定性的证据。凭借这项工作,安德森与维克多·赫斯共同获得了 1936 年诺贝尔物理学奖。五十年后,安德森承认,他的发现受到了他的加州理工学院同学赵中耀的工作的启发,赵中耀的研究奠定了安德森大部分工作发展的基础,但当时并未得到认可。

同样在 1936 年,Anderson 和他的第一位研究生Seth Neddermeyer发现了μ 子(或“mu-介子”,多年来人们都知道它),这是一种次原子粒子,质量是电子的207 倍,但具有相同的负值电荷和自旋 1/2 作为电子,同样在宇宙射线中。安德森和内德迈尔起初相信他们看到了介子,这是汤川秀树强相互作用理论中假设的一种粒子。当弄清楚安德森所看到的不是介子时,物理学家II Rabi对这一意外发现如何符合粒子物理学的逻辑方案感到困惑,他好奇地问道:“是谁下令的?” (有时据说他当时正在一家中餐馆与同事一起用餐)。μ子是一长串亚原子粒子中的第一个,其发现最初让理论家们感到困惑,他们无法将这个令人困惑的“动物园”融入到某种整洁的概念方案中。威利斯·兰姆(Willis Lamb)在1955年的诺贝尔奖演讲中开玩笑说,他听过这样一句话:“以前发现新基本粒子的人会得到诺贝尔奖,但现在这样的发现应该被处以1万美元的罚款。 ”

安德森的全部学术和研究生涯都是在加州理工学院度过的。第二次世界大战期间,他在那里进行火箭技术研究。1938年当选为美国国家科学院院士和美国哲学会院士。1950年当选为美国艺术与科学院。荣获美国音效剪辑工会奖1975年获得美国成就学院奖。 他于1991年1月11日去世,遗体安葬于加利福尼亚州洛杉矶好莱坞山公墓的森林草坪。他的妻子洛林于 1984 年去世。

研究成果

1930年,在罗伯特·安德鲁·密立根教授的指导下开始研究宇宙射线,1932年,发现了正电子。1933年,与内德梅尔博士获取了ThC"中的伽玛射线在它们通过实质物质的时候能够产生正电子的直接证据。1933年以后安德森继续他在射线与基本粒子方面的研究工作,他的大部分研究和发现发表在《物理评论与科学》期刊上。1936年,安德森因发现正电子而获得诺贝尔物理学奖。他还研究了宇宙射线粒子的能量分布与穿越物质中的高速运动的电子的能量流失。

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