كارل ديفيد أندرسون

تحت إشراف روبرت ميليكان ، بدأ أندرسون تحقيقات في الأشعة الكونية ، وخلالها صادف مسارات جسيمات غير متوقعة في صور غرفة السحاب (الإصدارات الحديثة التي يشار إليها الآن باسم أندرسون) والتي فسرها بشكل صحيح على أنها ناتجة عن جسيم له نفس كتلة الإلكترون ، ولكن بشحنة كهربائية معاكسة .

هذا الاكتشاف، الذي أُعلن عنه عام 1932 وأكده آخرون لاحقًا، أثبت صحة تنبؤ بول ديراك النظري بوجود البوزيترون . رصد أندرسون هذه الجسيمات أولًا في الأشعة الكونية. ثم قدم دليلًا أكثر حسمًا عن طريق إطلاق أشعة غاما الناتجة عن النظير المشع الطبيعي ThC ( 208Tl ⁾ [ ⁶ ] ^على مواد أخرى، مما أدى إلى تكوين أزواج من البوزيترون والإلكترون ^.

حصل أندرسون على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1936 مناصفةً مع فيكتور هيس عن هذا العمل . ^{[ 7 ]} وبعد خمسين عامًا، أقرّ أندرسون بأن اكتشافه كان مستوحى من عمل زميله في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، تشونغ ياو تشاو ، الذي شكّل بحثه الأساس الذي انطلق منه جزء كبير من عمل أندرسون، لكن لم يُنسب إليه الفضل في ذلك الوقت. ^{[ 8 ]}

في عام 1936، اكتشف أندرسون وأول طالب دراسات عليا له، سيث نيدرمير ، الميون ^{[ 9 ]} (أو "ميزون مو"، كما كان معروفًا لسنوات عديدة)، وهو جسيم دون ذري كتلته أكبر بـ 207 مرة من الإلكترون، ولكن بنفس الشحنة الكهربائية السالبة والدوران 1/2 مثل الإلكترون، مرة أخرى في الأشعة الكونية.

اعتقد أندرسون ونيدرمير في البداية أنهما شاهدا بيونًا ، وهو جسيم افترضه هيديكي يوكاوا في نظريته عن التفاعل القوي . وعندما اتضح أن ما رآه أندرسون لم يكن بيونًا، تساءل الفيزيائي إي رابي ، في حيرة من أمره كيف يمكن لهذا الاكتشاف غير المتوقع أن يتناسب مع أي مخطط منطقي لفيزياء الجسيمات ، "من طلب هذا ؟" (وتقول بعض الروايات إنه كان يتناول العشاء مع زملائه في مطعم صيني في ذلك الوقت).

كان الميون أول جسيم من بين قائمة طويلة من الجسيمات دون الذرية التي حيّرت اكتشافها في البداية علماء الفيزياء النظرية الذين لم يتمكنوا من وضع هذا "التنوع" المربك ضمن أي مخطط مفاهيمي منظم. وقد مازح ويليس لامب ، في محاضرته عند استلام جائزة نوبل عام 1955، قائلاً إنه سمع مقولة تقول: "كان يُكافأ مكتشف جسيم أولي جديد بجائزة نوبل، ولكن ينبغي الآن معاقبة مثل هذا الاكتشاف بغرامة قدرها 10000 دولار". ^{[ 10 ]}