卡尔·大卫·安德森(Carl David Anderson,1905年9月3日-1991年1月11日),瑞典裔美国物理学家,因发现
正电子而获得1936年诺贝尔物理学奖。安德森出生于美国纽约,父母为瑞典移民。1927年,他在加州理工学院获得学士学位,1930年获得博士学位。在物理学家罗伯特·密立根的指导下,安德森研究宇宙线,在
云室的轨迹中发现了一种质量与电子相当,但带有正电荷的新粒子——正电子。这一发现于1932年公布,完全符合保罗·狄拉克的理论
预言。除了正电子,安德森还在1936年发现了穆瓦子。
安德森出生于纽约市,是瑞典移民的儿子。他在加州理工学院学习物理和工程学(学士,1927 年;博士,1930 年)。在罗伯特·A·密立根的监督下,他开始研究宇宙射线,在此过程中,他在他的(现代版本现在通常称为安德森)云室照片中遇到了意想不到的粒子轨迹,他正确地将其解释为由与电子质量相同但电荷相反的粒子。这一发现于 1932 年宣布,后来得到其他人的证实,验证了
保罗·狄拉克关于
正电子存在的理论预测。安德森首先检测到宇宙射线中的粒子。然后,他通过将天然放射性
核素 ThC'' ( 208 Tl )产生的
γ射线发射到其他材料中,从而产生正电子对,从而获得了更具决定性的证据。凭借这项工作,安德森与维克多·赫斯共同获得了 1936 年
诺贝尔物理学奖。五十年后,安德森承认,他的发现受到了他的
加州理工学院同学赵中耀的工作的启发,赵中耀的研究奠定了安德森大部分工作发展的基础,但当时并未得到认可。
同样在 1936 年,Anderson 和他的第一位研究生Seth Neddermeyer发现了μ 子(或“mu-
介子”,多年来人们都知道它),这是一种
次原子粒子,质量是
电子的207 倍,但具有相同的负值电荷和
自旋 1/2 作为电子,同样在宇宙射线中。安德森和内德迈尔起初相信他们看到了介子,这是
汤川秀树在
强相互作用理论中假设的一种粒子。当弄清楚安德森所看到的不是介子时,物理学家II Rabi对这一意外发现如何符合
粒子物理学的逻辑方案感到困惑,他好奇地问道:“是谁下令的?” (有时据说他当时正在一家中餐馆与同事一起用餐)。μ子是一长串亚原子粒子中的第一个,其发现最初让理论家们感到困惑,他们无法将这个令人困惑的“动物园”融入到某种整洁的概念方案中。
威利斯·兰姆(Willis Lamb)在1955年的
诺贝尔奖演讲中开玩笑说,他听过这样一句话:“以前发现新
基本粒子的人会得到诺贝尔奖,但现在这样的发现应该被处以1万美元的罚款。 ”
安德森的全部学术和研究生涯都是在
加州理工学院度过的。
第二次世界大战期间,他在那里进行火箭技术研究。1938年当选为
美国国家科学院院士和美国哲学会院士。1950年当选为
美国艺术与科学院。荣获
美国音效剪辑工会奖1975年获得美国成就学院奖。 他于1991年1月11日去世,遗体安葬于加利福尼亚州
洛杉矶好莱坞山公墓的森林草坪。他的妻子洛林于 1984 年去世。
1930年,在罗伯特·安德鲁·密立根教授的指导下开始研究宇宙射线,1932年,发现了
正电子。1933年,与内德梅尔博士获取了ThC"中的伽玛射线在它们通过实质物质的时候能够产生正电子的
直接证据。1933年以后安德森继续他在射线与基本粒子方面的研究工作,他的大部分研究和发现发表在《物理评论与科学》期刊上。1936年,安德森因发现正电子而获得诺贝尔物理学奖。他还研究了宇宙射线粒子的能量分布与穿越物质中的高速运动的
电子的能量流失。