查尔斯·威耳逊（查尔斯·威耳逊）

人物生平

1869年2月14日，生于英国苏格兰爱丁堡附近的格伦科西，父亲在苏格兰因试验牧羊农场而很有名。

1873年当威尔逊只有4岁时，父亲就去世了，之后全家搬到曼彻斯特，曾就读于曼彻斯特的格林海斯学校。年轻时，威尔逊在曼彻斯特受教育，学习过地质学、植物学与动物学。他原想当医生，所以在欧文斯学院(现为曼彻斯特大学)时还学习生物学。15岁进入欧文学院（现：曼彻斯特大学）学习生物，并对物理感兴趣。

1888年进入剑桥大学西德尼·苏塞克斯学院，在这里，他对物理学与化学发生浓厚的兴趣。

1892年毕业于剑桥大学西得尼·萨赛克斯学院，后在剑桥大学一面做实验研究，一面当医学系的实验演示员．当时卢瑟福等一些青年科学家都是剑桥大学卡文迪许实验室的研究生，威尔逊经常和他们一起参加茶余饭后的讨论．1892年毕业。后留校进行实验研究工作。

1896年获得物理学博士学位。

1900年，担任剑桥大学物理学讲师和物理学演示法教学者；

1913年在气象台担任气象物理观测员。

1916年起，研究闪电。

1918年成为大气电学的讲师。

1925年委任为剑桥大学杰克逊（Jackson）讲座自然哲学教授，直到1934年退休。

1959年11月15日在苏格兰爱丁堡附近逝世。

主要成就

1895年以后，威尔逊的研究涉及到大气电学问题，特别是下雨和下雪时的放射性现象，也涉及应用金箔静电计测量大气电学问题。他想使基本粒子的径迹处于可见状态，乃至于可以拍成照片，于是作了一个杰出的实验，让放射性物质发射出来的粒子，穿过具有过饱和水蒸汽的空气，从而使粒子的径迹呈现为细小而又可见的云雾状线条。据说1894年，威尔逊在海拔4000多米的尼维斯山顶旅游时，发现高山之巅很容易形成奇丽的迷茫雾景，便引起极大兴趣。经过艰苦的研究，他终于知道了这是气压较低，的缘故。

1895年，这位眼光锐利、头脑敏捷的气象学家在卡文迪许实验室中设计一种方法使潮湿空气在紧闭的容器内绝热膨胀，从而使空气冷却，变成过饱和，让水分凝结在尘粒上。他试图通过这种方法从实验室中复制出山顶上某些云雾效应所造成的那样一幅美丽的自然图景。继而，他费尽心思从理论上研究雾点的成因。当他得知X射线的发现时，他便联想空气中离子的存在可能导致云雾的形成。他作了实验，并在云雾室中找出由辐射留下的凝结水滴的轨迹。经过不懈努力，他终于发现雾点是由于水蒸汽附着在带电粒子上而形成的。十一年之后，威尔逊所发明的云雾室装置经过不断改选已经达到完善的地步。实践表明，云雾室在研究核物理中是不可缺少的工具，它还导致了后来汽泡室的发展。

威尔逊于1911年制造的第一个云雾室，现在看来是比较简单的，然而却是攻克现代科学堡垒的相当有用的一件锐利武器，尤其是早期对基本粒子的研究更是不可缺少的。因为有了它，观察带电基本粒子或离子的运动径迹才成为可能。也正因为有了它，才打开了洞察微观世界的窗户。

利用威尔逊云雾室取得的最重要的成就有：康普顿利用它演示康普顿反冲电子的存在，从而毫无疑问地证明康普顿效应的正确队，康普顿因此于1927年与威尔逊分享诺贝尔物理学奖金；安德逊利用威尔逊云雾室从宇宙射线中法现正电子的存在，证实了狄拉克的理论预言，由于这一功绩，安德逊于1936年获得诺贝尔物理学奖金的一半；布菜克等人利用威尔逊云雾室做了关于电子和正电子同时产生和消失过程的可见演示，后来布莱夫由于进一步发展云雾室和由此而来的发现也于1948获得诺贝尔物理学奖金；科克洛夫特等人所做的原子核衰变，也是依靠了威尔逊云雾室的帮助。以上所举事实证明，如果没有威尔逊云雾室，许多重要的原子核物理现象的揭露和研究都是不可能的。

发明创造

1896年，威耳逊发明威尔逊云室，在一个封闭容器内，输入纯净的乙醇或者甲醇蒸气，通过降低温度使蒸汽达到过饱和状态，此时如果有带电粒子射入，就会在路径上产生离子，过饱和蒸汽会以离子为核心凝结成小液滴，从而显示出粒子的径迹。

1912年，他又改进了云室，增加照相设备。

威尔逊云室对早期基本粒子的研究不可或缺，使得观察带电基本粒子或离子的运动径迹成为可能。威耳逊也因此获得了1927年诺贝尔物理学奖。

获奖记录

1900年被选为

皇家学会成员

1911年获

休斯奖章

1920年获剑桥哲学学会的

霍普金斯奖金

1921年获爱丁堡皇家学会的

冈宁（Gunning）奖金

1922年获

皇家奖章

1925年获富兰克林研究所的

霍华德·波

茨

（Howard Potts）奖章

1927年与美国物理学家阿瑟·康普顿分享

诺贝尔物理学奖金

1937年，由英国女王指定为

勋爵