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布萊克特(英國物理學(xué)家,主要研究宇宙輻射并發(fā)展能自動照相記錄的云室技術(shù))

英國物理學(xué)家,社會活動家。1897年11月18日生于倫敦,卒于1974年7月13日。1921年劍橋大學(xué)畢業(yè),后在卡文迪什實(shí)驗(yàn)室搞了10年研究工作。1933年任倫敦大學(xué)物理學(xué)教授。1937年任曼徹斯特大學(xué)蘭沃西講座物理學(xué)教授。1953年任倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院教授和物理系主任。1965~1970年任英國皇家學(xué)會主席。布萊克特主要研究宇宙輻射并發(fā)展能自動照相記錄的云室技術(shù)。他首次拍攝到核嬗變(1925)和獨(dú)立于C.D.安德森于1932年發(fā)現(xiàn)正電子。在第二次世界大戰(zhàn)后,他積極反對帝國主義核訛詐,主張對核武器進(jìn)行國際性管制和監(jiān)督。

生平簡介

英國物理學(xué)家和社會活動家。1897年11月18日生于倫敦。1919年進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文達(dá)什實(shí)驗(yàn)室在盧瑟福指導(dǎo)下學(xué)習(xí)物理學(xué)。1921年畢業(yè)后留在該實(shí)驗(yàn)室工作10年。他在這段時間內(nèi)重要的研究工作是改進(jìn)威耳孫云室照相技術(shù)以研究原子核的人工轉(zhuǎn)變。1924年他用云室照片首次成功地驗(yàn)證了人工輕核轉(zhuǎn)變,即氦-14核俘獲α粒子變?yōu)檠酰?7。1925年,他創(chuàng)制了云室照相受自動計(jì)數(shù)器控制的裝置,對威耳孫云室進(jìn)行了成功的改進(jìn),為云室在近代物理研究中的應(yīng)用翻開了嶄新的一頁。

1932年,在C.D.安德森發(fā)現(xiàn)正電子后的短短幾個月,布萊克特就用他拍攝的正負(fù)電子成對產(chǎn)生過程的宇宙線徑跡照片有力地證實(shí)了正電子的存在。

布萊克特1933年任倫敦大學(xué)物理學(xué)教授。在此期間,他領(lǐng)導(dǎo)一批外籍學(xué)者創(chuàng)立了別具風(fēng)格的宇宙線研究學(xué)派,促進(jìn)了該學(xué)科和其他一些物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。這些發(fā)展導(dǎo)致曼徹斯特大學(xué)設(shè)置第一個射電天文學(xué)教授職位和建立一個射電天文學(xué)實(shí)驗(yàn)站。該實(shí)驗(yàn)站對第二次世界大戰(zhàn)中雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用發(fā)揮了重要作用。

1953年就任倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院物理教授和物理系主任。

1956年任該院高級研究員并獲科普利獎?wù)隆?/p>

1956~1970年擔(dān)任英國皇家學(xué)會主席,1969年被封為終身貴族。

1974年7月3日逝世。

所獲榮譽(yù)

由于布萊克特改進(jìn)威耳孫云室方法及在核物理和宇宙線領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn),獲得1948年諾貝爾物理學(xué)獎。布萊克特另一個富有成果的研究領(lǐng)域是巖石磁性研究,確立了古磁學(xué),為地質(zhì)學(xué)上的大陸漂移理論提供了新的證據(jù)。第二次世界大戰(zhàn)期間到60年代末,布萊克特對管理科學(xué)、戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)、科學(xué)技術(shù)與工業(yè)、軍事的關(guān)系等問題有深入研究,對戰(zhàn)時與戰(zhàn)后科技與若于國際事務(wù)產(chǎn)生了不少影響,他積極反對帝國主義核訛詐。主張對核武器進(jìn)行國際管制和監(jiān)督,在保衛(wèi)世界和平事業(yè)中發(fā)揮了重要作用。布萊克特在1943年曾被中國物理學(xué)會選為名譽(yù)會員。

事跡

他便在二十年代初期用云室尋找粒子可能形成的徑跡。他用α粒子轟擊放在云室中的氮,同時周期性地使云室膨脹,以尋找粒子徑跡。他攝下了兩萬多張照片,上面有四十多萬條α粒子徑跡。其中只有八條顯示了α粒子和氮分子的撞擊。從這幾個分叉狀的徑跡中,可以證明盧瑟福關(guān)于元素嬗變的觀點(diǎn)是正確的。這第一批關(guān)于核反應(yīng)進(jìn)程的照片攝于1925年,給人們以深刻的印象。如果說對威爾遜云室需要進(jìn)行什么渲染的話,這第一批關(guān)于核反應(yīng)進(jìn)程的照片正是再合適不過了。 布萊克特在二十年代末把云室用于其它研究。他幾乎已找到了正電子,可是安德森比他早了幾個月。他也研究宇宙射線,并突然萌生了一個想法。

人們無法知道云室中人們感興趣的現(xiàn)象會在什么時候發(fā)生,為此,云室必須隨時膨脹,并且膨脹次數(shù)要盡可能頻繁,以期碰到某些現(xiàn)象。針對這個缺點(diǎn),布萊克特于1932年把一個威爾遜云室置于兩上蓋革計(jì)數(shù)器之間。任何宇宙粒子在穿過這兩個計(jì)數(shù)器時,必然也通過云室。布萊克特設(shè)置了電路,利用兩個計(jì)數(shù)器的電涌操縱云室的動作。這樣,利用“符合計(jì)數(shù)器”就能拍攝到更多有意義的照片。

1935年,布萊克特指出,γ射線在穿過鉛時,有時會消失,同時產(chǎn)生出一個正電子和一個電子。過去曾有過較多的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量的例子,它們證明了愛因斯坦的著名方程E=mc2是精確成立的,這個例子則是能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的第一個明證。它也精確地符合愛因斯坦方程,甚至還更為引人注目些。

第二次世界大戰(zhàn)期間,布萊克特從事雷達(dá)和原子彈的研究工作。他對沃森-瓦特的強(qiáng)有力支持,是促使英國作出決策支持雷達(dá)研究工作的關(guān)鍵因素之一。事實(shí)證明,這一決策拯救了英國。布萊克特在G.湯姆孫的領(lǐng)導(dǎo)下從事原子彈研究,他極力主張把這一研究集中到美國進(jìn)行,以提高效率和保證安全。可是在戰(zhàn)后,他卻又成為反核戰(zhàn)爭的主要人員之一。1948年,由于他對威爾遜云室的改進(jìn),及利用云室進(jìn)行的研究,榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎。

布萊克特于1963年擔(dān)任帝國科技學(xué)院物理系主任,1965年又當(dāng)選為皇家學(xué)會主席。

重要貢獻(xiàn)

云霧室照相技術(shù)

布萊克特在科學(xué)上的重要貢獻(xiàn)是改進(jìn)了威爾遜云霧室和照相技術(shù),創(chuàng)制了自動計(jì)數(shù)控制的云霧室照相技術(shù),借助于它來研究宇宙射線得到了許多重要發(fā)現(xiàn)。布萊克特還領(lǐng)導(dǎo)一批外籍研究人員創(chuàng)立了另具風(fēng)格的一個宇宙線研究學(xué)派,并促進(jìn)了另外一批物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。

原子核研究

布萊克特的另一個重要貢獻(xiàn)是對原子核的人工嬗變的研究,這是他在1924年的工作,人工嬗變就人工誘發(fā)核反應(yīng),這是盧瑟福在1919年發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。1924年,布萊克特利用他所改進(jìn)的云霧室拍攝了α粒子轟擊氮核

吸能反應(yīng)

一個吸能反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量虧損可以算出Q=1.18(Mex),這些結(jié)果證明了盧瑟福在1919年的分析。

原子核的人工嬗變?yōu)槿嗽煨略氐於嘶A(chǔ),我們知道,自然界中最重的元素是放射性元素鈾,它是92號元素,而92號以后的化學(xué)元素就是通過人工嬗變產(chǎn)生的,現(xiàn)在周期表中已排列了107種元素,隨著人們不斷的深入研究,更多的新元素必將能通過人工制造出來。

正由于布萊克特在物理領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn),瑞典皇家科學(xué)院決定授予他1948年度的諾貝爾物理學(xué)獎。

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