Біографія

Першовідкривач антиматерії, ядерний фізик Карл Андерсон

Першовідкривач антиматерії, ядерний фізик Карл Андерсон


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Карл Андерсон народився в 1905 році у шведських батьків-іммігрантів. Він здобув диплом інженера в Caltech, який закінчив у 1927 році. До 1930 року він отримав ступінь доктора філософії. з фізики під керівництвом Роберта А. Міллікана.

Мілліан отримав Нобелівську премію з фізики 1923 року за вимірювання електричних зарядів, які несуть протон і електрон. Цей "елементарний заряд" вважається основною фізичною константою.

Міллікан також був одним з першовідкривачів фотоефекту, за що Альберт Ейнштейн отримав Нобелівську премію з фізики в 1922 році.

ДИВІТЬСЯ ТАКОЖ: НЕЙТРІНОС КЛЮЧ ДЛЯ РОЗУМІНЕННЯ, ЧОМУ У ВСЕСВІТУ НАБАГАТО БІЛЬШЕ МАТЕРІАЛЬНО, ЩО В АНТИМАТЕРІЇ

Космічні промені

У 1932 році, як постдокт, Андерсон почав досліджувати космічні промені - протони високої енергії та атомні ядра (протони та нейтрони), які подорожують у космосі майже зі швидкістю світла.

Космічні промені зароджуються на нашому Сонці, поза Сонячною системою, у віддалених галактиках та у вибухах наднової. Вперше їх існування було виявлено в 1912 році в результаті експериментів з аеростатами.

99% космічні промені - це ядра атомів, позбавлених електронних оболонок, і 1% є електронами. З ядер, 90% протони, або просто атоми водню, 9% - альфа-частинки, які ідентичні ядрам гелію, і 1% є ядрами важчих елементів.

Однак дуже мала частка космічних променів - це те, чого в 1932 році ніколи раніше не бачили - частинки антиречовина, як от позитрони або антипротони.

Хмарна камера

Андерсон зміг побачити космічні промені в тому, що в кінцевому рахунку стало відомим як Хмарна палата Андерсона. Це герметичне середовище, що містить пересичені пари або води, або спирту. Коли заряджена частинка від космічного променя протікає крізь хмарну камеру, вона відбиває електрони від молекул газу всередині, і це створює слід іонізованих частинок газу.

По сліду космічного променя, що зберігається протягом декількох секунд, з’являється туманний слід. Доріжки альфа-частинок прямі і товсті, тоді як доріжка електронів є непрозорою та вигнутою.

Андерсон почав фотографувати сліди космічних променів, і на одній такій фотографії з'явилася криволінійна доріжка. Андерсон зрозумів, що доріжку могла зробити лише частка, яка має таку ж масу, як електрон, але протилежний або позитивний заряд. Андерсон назвав цю нову частинку а позитрон.

Частинка "зоопарк"

Позитрон був першою виявленою античастинкою. Вперше античастинки були запропоновані в 1928 році англійським фізиком-теоретиком Полом Діраком. Він припустив, що кожна атомна частинка має античастинку, яка має однакову масу, але має протилежний електричний заряд та інші квантові різниці. За своє відкриття Дірак був нагороджений 1933 року Нобелівською премією з фізики разом з Ервіном Шредінгером.

Після відкриття позитрону в 1936 році Андерсон виявив ще одну заряджену частинку в космічних променях. Ця нова частинка мала масу одна десята що протона і 207 разів маса електрона. Він був заряджений негативно і мав спін 1/2, такий самий, як електрон. Андерсон назвав цю нову частинку "мезотроном", але вона швидко стала відомою як мезон.

Спочатку вважалося, що ця нова частинка є півонія, що було передбачено Хідекі Юкавою двома роками раніше у його теорії сильної взаємодії.

Коли стало ясно, що нова частинка Андерсона не є піоном, фізик І.І. Рабі лихо запитав: "Хто це замовив?" Зрештою, мезон Андерсона був визнаний му мезон, також відомий як a мюон, а мезон Юкави став пі-мезон, який також відомий як півонія.

Відкриття Андерсона було першим із довгого списку нещодавно відкритих субатомних частинок, які стали відомими як "зоопарк частинок". Це було пов’язано з нездатністю фізиків класифікувати їх у цілісну схему. Лише до відкриття кварки наприкінці 1960-х років почала формуватися Стандартна модель фізики частинок. Сьогодні ми знаємо, що вся матерія складається з кварків, бозонів та лептонів.

Карл Андерсон провів всю свою кар'єру в Caltech, і під час Другої світової війни він проводив там ракетні дослідження. Андерсон помер у 1991 році.


Перегляньте відео: What happened to antimatter? - Rolf Landua (Січень 2023).