这个玻璃罐让六个人获得了诺贝尔物理学家,但发明它的人并没有想研究物理。一百三十年前气象学家威尔逊突发奇想:我能不能在玻璃罐里面做一朵云?没想到这个简陋的装置将在未来的四十年里掀翻了整个物理学界。
他的想法很简单,云不就和雾一样吗?就是水蒸气凝结的小水珠,所以只要把玻璃罐里面冲一些潮湿的空气,再向外拉活塞,让空气膨胀降温就可以变成雾了。但诡异的是没想到云没做出来,里面反而出现了很多白线一闪而过,但真正的戏剧性才刚刚开始。
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一九二七年威尔逊因这项发明拿了诺奖,可颁奖礼上真正的主角不是他,而是另一个美国人叫康普顿,这家伙是玩x光的。当时的物理学界还在吵着光到底是波还是粒子?康普顿通过实验就发现用x射线照射电子,x射线的能量就会衰减,他认为是光子撞上了电子导致的,所以光也是粒子,这就是康普顿效应。
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说的好像挺有道理,但你又没见过光子和电子光,凭你一张嘴巴说。直到康普顿用上了上面的玻璃罐,他把x光摄像玻璃罐中就清晰的看到电子被光子撞飞的真实路线。而实际原理也很简单,就是因为带电粒子穿过玻璃罐内部时让气体分子发生了电离,水蒸气和这些粒子凝结成了小水珠,留下的痕迹也是史上第一台粒子探测器土耳其云室。
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不过这都只是开胃小菜了,马上人类就发现了云室真正的王炸能力。一九三二年的卡文迪许实验室一哥们发现了一种神秘射线,穿透力强到离谱,他觉得这一定是一种新的粒子。同样他把这种射线放到云室中照射亲戚,云室中也出现了大量的轨迹,那就是质子被打飞的痕迹。
他通过质子的轨迹这么掐指一算,发现这种粒子的质量和质子基本差不多,但质子带正点,这玩意却不带点。所以查德威克因为用云室发现了中子,一九三五年直接拿下诺奖。
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接下来这哥们用云室发现了一种更诡异的现象,一九三二年这个二十七岁的小伙给云室加上了磁场,这样带电粒子不就可以在里面转弯了吗?和玩应急射线管的那些老哥们想法一样,如果负电往右转,那正电肯定就往左转。
但奇怪的是他在云室里看到了一条轨迹,弯曲程度和电子一模一样,方向却完全相反。虽然那时候知道电子带负电,质子带正电,但质子的质量是电子的1800多倍,轨迹不可能和电子弯曲程度一样,这一定是一种和电子一样,但电荷相反的东西。
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所以一九三六年三十一岁的安德森因发现正电子证实了反物质的存在。直接拿下诺奖。比如现在检查癌症的PET-CT就是用的反物质技术。虽然这时候云是已经让四个人都获得诺奖了,但这玩意还有个致命的毛病,太笨了,全靠手动操作。比如你要手动拉活塞,然后还要快速连续拍照啥的,费劲的很。
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直到奥本海默研究生导师布莱克特出手了,他在云市上又加了一个盖阁计数器,一旦检测到有粒子穿过,立马发出信号,相机自动拍照。说人话就是他把云市改成了自动化装置。要不说公寓善其事,必先利其器。他靠这套自动化装置拍了两万三千多张照片,马上就得到了一系列的物理学性发现。
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一九四八年顺利拿下诺奖。可当科学家们开始扎堆完云市时,马上就发现了这玩意的瓶颈。因为这时候已经有大佬们搞出各种粒子加速器了,高能粒子的速度越来越快,都加速到零点几倍光速了。这速度出穿过云市,你压根啥也看不到。
所以一九五二年,一位美国老哥把云市里面的气体改成了液体。当粒子穿过时,液体会被瞬间汽化,产生一串小气泡。一九六零年,格拉泽也因发明气泡室拿下了诺奖,并把粒子物理推进了黄金时代。
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