能看见基本粒子轨迹的仪器

英国物理学家、卡文迪许实验室主任J．J．汤姆逊教授，不仅是一位杰出的物理学家，而且还是一位伟大的教育家。在他的指导和培养下，有几百个科学家闻名世界。除了他本人和他的儿子乔治·汤姆逊之外，他还有八位学生赢得了科学界最高荣誉——诺贝尔奖。查尔斯·T·R·威尔逊就是其中之一。有一天，汤姆逊给威尔逊说，他希望有一种特别的仪器，这种仪器能够显示出电子在空气中所走路线的痕迹。老师的话给威尔逊留下了深刻的印象，从此，他就全身心地投入了这种仪器的研制上。经过长期的锻炼，他炼出了一双特别灵巧的手，据说在当时的剑桥大学，没有人能把实验做得比他更出色。
     通过对云雾现象和空气放电现象的悉心研究，威尔逊从水蒸气凝结在离子周围这一现象中得到启发，终于研制出观测粒子径迹的云雾室。云雾室是一个具有窗口的密闭盒子，在它下面有一个可移动的活塞。把饱和水蒸气从一个窗口注入盒内，当活塞向下移动时，盒内的空气马上就膨胀冷却下来，使部分蒸气凝结而形成轻巧的云雾。就象天上云碰上灰尘粒子或带电粒子容易凝成水珠那样，当带电粒子进入云雾室之后，它就会成为一个凝结核，使云雾室中的水气凝结成水滴，同时，这颗小水珠由于带电粒子的运动而在云雾室中形成一条明晰的轨迹。利用高速照相机，就能将这一轨迹拍摄在底片上。
     云雾室的发明，为粒子物理的研究提供了一种直接方法。云雾室是研究粒子物理的一种非常有用的工具。正电子和? 介子就是安德森在云雾室中发现的。正是因为云雾室巨大的利用价值，威尔逊获得了1927年的诺贝尔物理学奖。威尔逊于1869年2月14日生于苏格兰，是一位农民的儿子。1959年11月15日逝世，享年90岁。