Življenjepis

Odkritelj antimaterije, jedrski fizik Carl Anderson

Odkritelj antimaterije, jedrski fizik Carl Anderson



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.

Carl Anderson se je rodil leta 1905 švedskim staršem priseljencem. Diplomiral je iz inženirstva na Caltechu leta 1927. Do leta 1930 je doktoriral. iz fizike pod nadzorom Roberta A. Millikana.

Millian je leta 1923 prejel Nobelovo nagrado za fiziko za merjenje električnih nabojev, ki jih nosita protona in elektrona. Ta "osnovni naboj" velja za temeljno fizikalno konstanto.

Millikan je bil tudi eden odkriteljev fotoelektričnega učinka, za katerega je Albert Einstein leta 1922 prejel Nobelovo nagrado za fiziko.

GLEJ TUDI: NEUTRINOS JE KLJUČ ZA RAZUMEVANJE, ZAKAJ UNIVERZUM IMA VELIKO VEČ KOT ANTIMATER

Kozmični žarki

Leta 1932 je Anderson kot postdoc začel raziskovati kozmične žarke, ki so visokoenergijski protoni in atomska jedra (protoni in nevtroni), ki potujejo skozi vesolje s skoraj svetlobno hitrostjo.

Kozmični žarki izvirajo iz našega sonca, zunaj sončnega sistema, v oddaljenih galaksijah in v eksplozijah supernove. Njihov obstoj so prvič odkrili leta 1912 z eksperimenti z baloni.

99% kozmičnih žarkov so jedra atomov, ki jim je bila odvzeta elektronska lupina, in 1% so elektroni. Od jeder, 90% so protoni ali samo vodikovi atomi, 9% so alfa delci, ki so enaki jedrom helija, in 1% so jedra težjih elementov.

Vendar pa je zelo majhen delež kozmičnih žarkov nekaj, česar leta 1932 še nikoli ni bilo videti - delcev antimaterija, kot naprimer pozitroni ali antiprotoni.

Oblačna komora

Anderson je lahko videl kozmične žarke v tako imenovani Anderson Cloud Chamber. Je zaprto okolje, ki vsebuje prenasičene pare bodisi vode bodisi alkohola. Ko napolnjen delček iz kozmičnega žarka teče skozi oblačno komoro, ta odbije elektrone iz molekul plina v notranjosti in to ustvari sled ioniziranih delcev plina.

Ob poti vesoljnega žarka se pojavi megla podobna sled, ki vztraja nekaj sekund. Sledi delcev alfa so ravne in debele, medtem ko je sled elektronov motna in ukrivljena.

Anderson je začel fotografirati sledi vesoljskih žarkov in na eni taki fotografiji se je pojavila ukrivljena pot. Anderson je spoznal, da je lahko tir naredil le delček z enako maso kot elektron, vendar z nasprotnim ali pozitivnim nabojem. Anderson je ta novi delec poimenoval a pozitron.

Delček "živalski vrt"

Pozitron je bil prvi identificirani antidelec. Proti delci je leta 1928 prvič predlagal angleški teoretični fizik Paul Dirac. Predlagal je, da ima vsak atomski delček antidelec, ki ima enako maso, vendar ima nasprotni električni naboj in druge kvantne razlike. Za svoje odkritje je Dirac leta 1933 skupaj z Erwinom Schrodingerjem prejel Noelovo nagrado za fiziko.

Po odkritju pozitrona je Anderson leta 1936 odkril še en nabit delček v kozmičnih žarkih. Ta novi delec je imel maso ena desetina protona in 207-krat masa elektrona. Bil je negativno nabit in imel je spin 1/2, enako kot elektron. Anderson je temu novemu delcu dal ime "mezotron", vendar je hitro postal znan kot mezon.

Sprva se je mislilo, da je ta novi delec a pion, ki ga je napovedal Hideki Yukawa dve leti prej v svoji teoriji močne interakcije.

Ko je postalo jasno, da Andersonov novi delec ni pion, je fizik I.I. Rabi je slavno vprašal: "Kdo je to naročil?" Sčasoma se je Andersonov mezon menil za mu meson, znan tudi kot a muonin Yukawin mezon je postal pi mezon, ki je znana tudi kot pion.

Andersonovo odkritje je bilo prvo na dolgem seznamu novoodkritih subatomskih delcev, ki so postali znani kot "živalski vrt z delci". To je bilo posledica nezmožnosti fizikov, da bi jih razvrstili v skladno shemo. Šele z odkritjem kvarki konec šestdesetih let se je začel pojavljati standardni model fizike delcev. Danes vemo, da je vsa snov sestavljena iz kvarkov, bozonov in leptonov.

Carl Anderson je celotno kariero preživel v Caltechu, med drugo svetovno vojno pa je tam raziskoval raziskave raketne tehnike. Anderson je umrl leta 1991.


Poglej si posnetek: RADOJKA ŠVERKO - Ljubim te do bola Inauguracija predsjednice RH (Avgust 2022).