卡爾·大衛(wèi)·安德森(Carl David Anderson,1905年9月3日-1991年1月11日),瑞典裔美國(guó)物理學(xué)家,因發(fā)現(xiàn)正電子而獲得1936年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。安德森出生于美國(guó)紐約,父母為瑞典移民。1927年,他在加州理工學(xué)院獲得學(xué)士學(xué)位,1930年獲得博士學(xué)位。在物理學(xué)家羅伯特·密立根的指導(dǎo)下,安德森研究宇宙線,在云室的軌跡中發(fā)現(xiàn)了一種質(zhì)量與電子相當(dāng),但帶有正電荷的新粒子——正電子。這一發(fā)現(xiàn)于1932年公布,完全符合保羅·狄拉克的理論預(yù)言。除了正電子,安德森還在1936年發(fā)現(xiàn)了穆瓦子。
人物經(jīng)歷
安德森出生于紐約市,是瑞典移民的兒子。他在加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)物理和工程學(xué)(學(xué)士,1927 年;博士,1930 年)。在羅伯特·A·密立根的監(jiān)督下,他開始研究宇宙射線,在此過(guò)程中,他在他的(現(xiàn)代版本現(xiàn)在通常稱為安德森)云室照片中遇到了意想不到的粒子軌跡,他正確地將其解釋為由與電子質(zhì)量相同但電荷相反的粒子。這一發(fā)現(xiàn)于 1932 年宣布,后來(lái)得到其他人的證實(shí),驗(yàn)證了保羅·狄拉克關(guān)于正電子存在的理論預(yù)測(cè)。安德森首先檢測(cè)到宇宙射線中的粒子。然后,他通過(guò)將天然放射性核素 ThC'' ( 208 Tl )產(chǎn)生的γ射線發(fā)射到其他材料中,從而產(chǎn)生正電子對(duì),從而獲得了更具決定性的證據(jù)。憑借這項(xiàng)工作,安德森與維克多·赫斯共同獲得了 1936 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。五十年后,安德森承認(rèn),他的發(fā)現(xiàn)受到了他的加州理工學(xué)院同學(xué)趙中耀的工作的啟發(fā),趙中耀的研究奠定了安德森大部分工作發(fā)展的基礎(chǔ),但當(dāng)時(shí)并未得到認(rèn)可。
同樣在 1936 年,Anderson 和他的第一位研究生Seth Neddermeyer發(fā)現(xiàn)了μ 子(或“mu-介子”,多年來(lái)人們都知道它),這是一種次原子粒子,質(zhì)量是電子的207 倍,但具有相同的負(fù)值電荷和自旋 1/2 作為電子,同樣在宇宙射線中。安德森和內(nèi)德邁爾起初相信他們看到了介子,這是湯川秀樹在強(qiáng)相互作用理論中假設(shè)的一種粒子。當(dāng)弄清楚安德森所看到的不是介子時(shí),物理學(xué)家II Rabi對(duì)這一意外發(fā)現(xiàn)如何符合粒子物理學(xué)的邏輯方案感到困惑,他好奇地問(wèn)道:“是誰(shuí)下令的?” (有時(shí)據(jù)說(shuō)他當(dāng)時(shí)正在一家中餐館與同事一起用餐)。μ子是一長(zhǎng)串亞原子粒子中的第一個(gè),其發(fā)現(xiàn)最初讓理論家們感到困惑,他們無(wú)法將這個(gè)令人困惑的“動(dòng)物園”融入到某種整潔的概念方案中。威利斯·蘭姆(Willis Lamb)在1955年的諾貝爾獎(jiǎng)演講中開玩笑說(shuō),他聽過(guò)這樣一句話:“以前發(fā)現(xiàn)新基本粒子的人會(huì)得到諾貝爾獎(jiǎng),但現(xiàn)在這樣的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該被處以1萬(wàn)美元的罰款。 ”
安德森的全部學(xué)術(shù)和研究生涯都是在加州理工學(xué)院度過(guò)的。第二次世界大戰(zhàn)期間,他在那里進(jìn)行火箭技術(shù)研究。1938年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士和美國(guó)哲學(xué)會(huì)院士。1950年當(dāng)選為美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院。榮獲美國(guó)音效剪輯工會(huì)獎(jiǎng)1975年獲得美國(guó)成就學(xué)院獎(jiǎng)。 他于1991年1月11日去世,遺體安葬于加利福尼亞州洛杉磯好萊塢山公墓的森林草坪。他的妻子洛林于 1984 年去世。
研究成果
1930年,在羅伯特·安德魯·密立根教授的指導(dǎo)下開始研究宇宙射線,1932年,發(fā)現(xiàn)了正電子。1933年,與內(nèi)德梅爾博士獲取了ThC"中的伽瑪射線在它們通過(guò)實(shí)質(zhì)物質(zhì)的時(shí)候能夠產(chǎn)生正電子的直接證據(jù)。1933年以后安德森繼續(xù)他在射線與基本粒子方面的研究工作,他的大部分研究和發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《物理評(píng)論與科學(xué)》期刊上。1936年,安德森因發(fā)現(xiàn)正電子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他還研究了宇宙射線粒子的能量分布與穿越物質(zhì)中的高速運(yùn)動(dòng)的電子的能量流失。
參考資料 >