6.啤酒泡带来诺贝尔奖
格拉泽是美国密歇根大学的物理教授,主要从事原子物理研究的,他对于威尔逊云雾室十分不满意,常常思考着改进的办法。
一天,他心事重重地来到一家咖啡馆。
咖啡馆里的侍者走来问:“教授,我能为您服务吗?请问您需要点什么?”
格拉泽心不在焉地说:“来一杯啤酒吧。”
啤酒上来了,格拉泽一动也不动,对着那杯泛着泡沫的啤酒发呆。午后的阳光从窗子钻进来照在啤酒上,酒杯里的气泡一个接着一个往上冒,他顺手就把汤匙放在酒杯里拌动了一下,汤匙上也布满了气泡。
格拉泽突然站了起来,大步流星地向外面走去。
“教授!教授!”
这时,格拉泽才想起来还没有付钱。他丢下一个美元就朝实验室走去。
或许是气泡给了格拉泽启发,让他有了一个新的思想在脑海中出现,他突然意识到,是否能用气泡来显示粒子的踪迹呢?
威尔逊云雾室使用的是把气体变成液体的过程,而液体里产生气泡则是一个相反的过程,当一壶水要沸腾的时候,里面就会产生气泡。
格拉泽知道,这个过程和气体变成液体的过程类似,需要一个汽化核心。如果没有微小的粒子充当汽化核,也不会变成气体,形成过热液体。核反应中的带电粒子也可以在这种过程中起到一个汽化核心的作用,产生气泡留下痕迹。
格拉泽开始选了一种很容易汽化的物质——乙醚做一个直径只有几英寸的“气泡室”,和威尔逊云雾室类似,里面装有保持在沸点的液体,用微小的膨胀减小液体上方的压力,果然观察到粒子的踪迹,“气泡室”中显现出粒子精细的轨迹。
在1952年,世界上的第一个“气泡室”研制成功了。这是一个耐高压的容器,其中装着透明度很高的液态氢。气泡室所能收集到的粒子踪迹的信息要比云雾室高1000倍。1960年,格拉泽获得了诺贝尔物理学奖。
【拓展知识】
喝啤酒的时候,在啤酒中可以看到很多悬浮的气泡串。那是因为啤酒里面有二氧化碳,没开盖的时候压力大,二氧化碳出不来,开了盖后瓶内气压减小,二氧化碳溢出,形成气泡。
【拓展知识】
格拉泽(donald arthur glaser)1926年9月21日出生于美国俄亥俄州的克利夫兰,父亲是一位商人,俄国移民。格拉泽小时在克利夫兰高地上学,1946年在凯斯技术学院获数理学士学位。他的毕业论文课题是:用电子衍射研究在晶体金属基片上蒸涂的金属膜。这就是他早期进行的研究。
格拉泽1946年春季在凯斯工业学院从事了一段数学教学以后,1946年秋季来到加州理工学院当研究生,1949年秋完成博士论文,1950年正式获得物理数学博士学位。他的博士论文研究的是用实验研究高能宇宙射线和海平面的介子的角动量增。从1949年秋季起,他就在密歇根大学物理系任教。这段时间他的主要研究兴趣是基本粒子,特别是奇异粒子。他广泛比较了当时用于这个领域的实验技术,制作了各种扩散云室和平行板火花计数器,最后导致了在1952年发明气泡室。从此他就致力于发展各种不同类型的气泡室,以用于高能核物理实验,特别是用于纽约的布鲁克海文国家实验室的宇宙线级加速器(cosmotron)和伯克利加州大学劳伦斯辐射实验室的加速器(bevatron)上。