سيرة شخصية

مكتشف المادة المضادة ، الفيزيائي النووي كارل أندرسون

مكتشف المادة المضادة ، الفيزيائي النووي كارل أندرسون


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.

ولد كارل أندرسون عام 1905 لأبوين سويديين مهاجرين. حصل على شهادة في الهندسة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، وتخرج في عام 1927. بحلول عام 1930 ، حصل على درجة الدكتوراه. في الفيزياء تحت إشراف روبرت أ. ميليكان.

حصل ميليان على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1923 عن قياسه للشحنات الكهربائية التي يحملها البروتون والإلكترون. تعتبر هذه "الشحنة الأولية" ثابتًا فيزيائيًا أساسيًا.

كان ميليكان أيضًا أحد مكتشفي التأثير الكهروضوئي ، والذي حصل ألبرت أينشتاين على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922.

انظر أيضًا: النيوترينو مفتاح لفهم سبب امتلاك الكون لأهميته أكثر بكثير من الأجسام المضادة

الأشعة الكونية

في عام 1932 ، بصفته باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراة ، بدأ أندرسون بالتحقيق في الأشعة الكونية وهي بروتونات عالية الطاقة ونواة ذرية (بروتونات ونيوترونات) تنتقل عبر الفضاء بسرعة الضوء تقريبًا.

تنشأ الأشعة الكونية من شمسنا ، خارج النظام الشمسي ، في المجرات البعيدة وفي انفجارات السوبرنوفا. تم اكتشاف وجودها لأول مرة في عام 1912 من خلال تجارب البالون.

99% من الأشعة الكونية هي نوى الذرات التي تم تجريدها من قذائفها الإلكترونية ، و 1% هي إلكترونات. من النوى ، 90% هي بروتونات ، أو مجرد ذرات هيدروجين ، 9% هي جسيمات ألفا ، والتي تتطابق مع نوى الهيليوم ، و 1% هي نوى العناصر الثقيلة.

ومع ذلك ، فإن جزءًا صغيرًا جدًا من الأشعة الكونية هو شيء لم يسبق له مثيل في عام 1932 - جزيئات المادة المضادة مثل البوزيترونات أو مضادات البروتونات.

غرفة السحابة

كان أندرسون قادرًا على رؤية الأشعة الكونية فيما أصبح يُعرف في النهاية بغرفة أندرسون السحابية. إنها بيئة مغلقة تحتوي على بخار مفرط من الماء أو الكحول. عندما يتدفق جسيم مشحون من شعاع كوني عبر حجرة السحب ، فإنه يصدم الإلكترونات من جزيئات الغاز في الداخل ، وهذا يخلق سلسلة من جزيئات الغاز المتأين.

يظهر درب يشبه الضباب على طول مسار الشعاع الكوني يستمر لعدة ثوان. مسارات جسيمات ألفا مستقيمة وسميكة ، في حين أن مسار الإلكترونات ضعيف ومنحني.

بدأ أندرسون في تصوير مسارات الأشعة الكونية ، وفي إحدى هذه الصور ، ظهر مسار منحني. أدرك أندرسون أن المسار لا يمكن صنعه إلا بواسطة جسيم له نفس كتلة الإلكترون ، لكن شحنة معاكسة أو موجبة. أطلق أندرسون على هذا الجسيم الجديد أ البوزيترون.

جسيم "حديقة حيوان"

كان البوزيترون أول جسيم مضاد تم التعرف عليه. تم اقتراح الجسيمات المضادة لأول مرة في عام 1928 من قبل الفيزيائي الإنجليزي بول ديراك. اقترح أن كل جسيم ذري له جسيم مضاد له نفس الكتلة ، لكن له شحنة كهربائية معاكسة واختلافات كمومية أخرى. لاكتشافه ، حصل ديراك على جائزة نويل في الفيزياء عام 1933 مع إروين شرودينجر.

بعد اكتشافه للبوزيترون في عام 1936 ، اكتشف أندرسون جسيمًا مشحونًا آخر في الأشعة الكونية. هذا الجسيم الجديد له كتلة واحد على العاشر أن من البروتون و 207 مرة كتلة الإلكترون. كانت مشحونة سالبة ولها دوران 1/2 ، مثل الإلكترون. أطلق أندرسون على هذا الجسيم الجديد اسم "الميزوترون" ، لكنه سرعان ما أصبح يعرف باسم أ الميزون.

في البداية ، كان يعتقد أن هذا الجسيم الجديد هو بيون التي تنبأ بها هيديكي يوكاوا قبل عامين في نظريته عن التفاعل القوي.

عندما أصبح واضحًا أن جسيم أندرسون الجديد لم يكن الرائد ، قام الفيزيائي آي. سأل ربيع الشهير: "من الذي أمر بذلك؟" في النهاية ، تم اعتبار ميزون أندرسون a مو ميسون، المعروف أيضًا باسم a ميون، وأصبح ميزون يوكاوا هو بي ميسون، والذي يُعرف أيضًا باسم بيون.

كان اكتشاف أندرسون هو الأول من قائمة طويلة من الجسيمات دون الذرية المكتشفة حديثًا والتي أصبحت تُعرف باسم "حديقة الجسيمات". كان هذا بسبب عدم قدرة الفيزيائيين على تصنيفهم في مخطط متماسك. لم يكن حتى اكتشاف جسيمات دون الذرية في أواخر الستينيات من القرن الماضي ، بدأ ظهور النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. اليوم ، نعلم أن كل المادة تتكون من الكواركات والبوزونات واللبتونات.

قضى كارل أندرسون حياته المهنية بالكامل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، وأثناء الحرب العالمية الثانية ، أجرى أبحاثًا في مجال الصواريخ هناك. توفي أندرسون عام 1991.


شاهد الفيديو: عالم الفيزياء الفلكية نيل ديجراس تايسون يجاوب على سؤال من هو اعظم عالم فيزياء في التاريخ (قد 2022).