路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨(Luis Walter Alvarez,1911年6月13日-1988年9月1日),是一位西班牙裔美國物理學家,以其在粒子物理學領域的貢獻而著名,特別是在氫氣泡室中利用共振態發現了粒子物理學中的共振態,因此榮獲1968年諾貝爾物理學獎。他也是一位發明家和教授,被《美國物理雜志》評為20世紀最杰出和最富有成效的實驗物理學家之一。
個人經歷
早年經歷
路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨,1911年6月13日出生于一個科學世家,其祖父和父親都是物理學家。
他在1936年從芝加哥大學獲得博士學位后,前往加利福尼亞大學伯克利分校的輻射實驗室工作。
工作經歷
他設計了一系列實驗來觀察放射性核中的K-電子俘獲,并使用回旋加速器產生了并測量了其壽命。與費利克斯·布洛赫合作,他測量了中子的磁矩。1940年,阿爾瓦雷茲加入了麻省理工學院的輻射實驗室,為第二次世界大戰期間的雷達項目做出了貢獻,包括改進識別友軍或敵軍的雷達信標和開發地面控制進場(GCA)雷達系統。他還參與了曼哈頓計劃,設計了爆炸透鏡和爆炸橋絲雷管,并親眼目睹了“三位一體”核試驗和廣島的原子彈轟炸。
戰后,阿爾瓦雷茲參與設計了氫氣泡沫室,使他的團隊能夠拍攝數百萬張粒子相互作用的照片,并發現了整個新的粒子家族和共振態。這項工作使他在1968年獲得了諾貝爾獎。他還參與了一項X射線埃及金字塔的項目,以尋找未知的空間。與他的兒子地質學家沃爾特·阿爾瓦雷茲一起,他提出了阿爾瓦雷茲假說,認為導致非鳥類恐龍滅絕的事件是一次小行星撞擊。1980年,他與兒子沃爾特·阿爾瓦雷茲等人研究K-T界線地層時發現全球的白堊紀與第三紀交接地層中的含量異常,提出白堊紀-第三紀滅絕事件是因為隕石撞擊造成。
晚年經歷
1988年9月1日,路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨因食道癌手術的并發癥去世,享年77歲。他的遺體被火化,骨灰撒在蒙特利灣上。
主要成就
科研成果
共振態
共振態是早先對壽命極端的一類強子的通稱。在研究原子核的三叔和反應過程中,往往會出現這樣一種"共振"現象:當單射粒子能量取某一確定值時,散射或反映的截面突然變大,截面隨能量的變化曲線和力學中的共振曲線完全相似。用量子力學可以證明,這種共振現象的出現是由于在該能量附近,入射粒子于原子核結合成為一個亞穩復合核。經過一定時間后者亞穩復合核衰變為末態粒子。阿爾瓦雷斯把這類粒子稱為共振態。共振態和穩定強子一樣具有類似的量子數,諸如自旋、宇稱、同位旋、奇異數和數等等,只是它可以通過強相互作用衰變。由于其壽命一般短到10-20s--10-24s,因此根據不確定原理,不穩定的粒子沒有確定的質量,所以其質量的不確定度相當大,一般為幾十到幾百MeV。
撞擊理論
沃爾特和其父親路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨最為人所知的就是和弗蘭克·阿薩羅、海倫·米歇爾等人發現在白堊紀第三紀地層之間富含銥的黏土層(K-T界線)。因為銥在地球表面相當少見,卻在小行星中相當大量,因此他的團隊假設該地層是因為撞擊事件而產生,而一個巨大的小行星撞擊地球很可能是白堊紀-第三紀滅絕事件的原因。之后,在世界上許多地方也發現了銥異常;且更進一步發現了被認為是造成該滅絕事件的巨大撞擊坑-希克蘇魯伯隕石坑。至今大部分科學家都認同發生在6500萬年前造成地球上75%生物滅絕(包含恐龍)的白堊紀-第三紀滅絕事件是因為撞擊事件造成。在他的書《T. Rex and the Crater of Doom》中則詳細描述了該滅絕事件的研究細節。他的研究除了滅絕事件和撞擊事件以外,還有地中海板塊構造、古羅馬地質和考古地質學、以及地磁地層關系的建立。
所獲獎項
貢獻
在1970年代后期,路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨提出了彗星撞擊理論,造成了白堊紀末期的大規模滅絕事件。他提出世界各地的地層,銥含量在6500萬年前有大量的增加,可視為撞擊的直接證據。有許多證據顯示當時有顆直徑5到15公里的石隕石或彗星,撞擊現在的猶加頓半島地區,形成寬170公里的希克蘇魯伯隕石坑,引發此次滅絕事件。但科學家不確定恐龍是在撞擊事件中滅亡,還是在此之前就已經衰退。另有科學家提出這次撞擊,使大氣層布滿灰塵,或者是使地球氣溫上升。化石紀錄不能看出恐龍滅絕的速度,但許多不同的測試研究發現們的滅亡相當迅速。這些結果使科學界更加相信彗星撞擊理論。撞擊事件短期內會造成高溫,而揚塵會造成全球性的長時間氣候冷卻。
外部鏈接
參考資料 >