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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(dòng)照相記錄的云室技術(shù))

英國物理學(xué)家,社會(huì )活動(dòng)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(huì )主席。布萊克特主要研究宇宙輻射并發(fā)展能自動(dòng)照相記錄的云室技術(shù)。他首次拍攝到核嬗變(1925)和獨立于C.D.安德森于1932年發(fā)現正電子。在第二次世界大戰后,他積極反對帝國主義核訛詐,主張對核武器進(jìn)行國際性管制和監督。

生平簡(jiǎn)介

英國物理學(xué)家和社會(huì )活動(dòng)家。1897年11月18日生于倫敦。1919年進(jìn)入劍橋大學(xué)卡文達什實(shí)驗室在盧瑟福指導下學(xué)習物理學(xué)。1921年畢業(yè)后留在該實(shí)驗室工作10年。他在這段時(shí)間內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變。1924年他用云室照片首次成功地驗證了人工輕核轉變,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(dòng)計數器控制的裝置,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用翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。

1932年,在C.D.安德森發(fā)現正電子后的短短幾個(gè)月,布萊克特就用他拍攝的正負電子成對產(chǎn)生過(guò)程的宇宙線(xiàn)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)導一批外籍學(xué)者創(chuàng )立了別具風(fēng)格的宇宙線(xiàn)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)展導致曼徹斯特大學(xué)設置第一個(gè)射電天文學(xué)教授職位和建立一個(gè)射電天文學(xué)實(shí)驗站。該實(shí)驗站對第二次世界大戰中雷達技術(shù)的發(fā)展和運用發(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年擔任英國皇家學(xué)會(huì )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(xiàn)領(lǐng)域的發(fā)現,獲得1948年諾貝爾物理學(xué)獎。布萊克特另一個(gè)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。第二次世界大戰期間到60年代末,布萊克特對管理科學(xué)、戰略與戰術(shù)、科學(xué)技術(shù)與工業(yè)、軍事的關(guān)系等問(wèn)題有深入研究,對戰時(shí)與戰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)行國際管制和監督,在保衛世界和平事業(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(huì )選為名譽(yù)會(huì )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(shí)周期性地使云室膨脹,以尋找粒子徑跡。他攝下了兩萬(wàn)多張照片,上面有四十多萬(wàn)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(gè)分叉狀的徑跡中,可以證明盧瑟福關(guān)于元素嬗變的觀(guān)點(diǎn)是正確的。這第一批關(guān)于核反應進(jìn)程的照片攝于1925年,給人們以深刻的印象。如果說(shuō)對威爾遜云室需要進(jìn)行什么渲染的話(huà),這第一批關(guān)于核反應進(jìn)程的照片正是再合適不過(guò)了?!〔既R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(gè)月。他也研究宇宙射線(xiàn),并突然萌生了一個(gè)想法。

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

1935年,布萊克特指出,γ射線(xiàn)在穿過(guò)鉛時(shí),有時(shí)會(huì )消失,同時(shí)產(chǎn)生出一個(gè)正電子和一個(gè)電子。過(guò)去曾有過(guò)較多的物質(zhì)轉化為能量的例子,它們證明了愛(ài)因斯坦的著(zhù)名方程E=mc2是精確成立的,這個(gè)例子則是能量轉化為物質(zhì)的第一個(gè)明證。它也精確地符合愛(ài)因斯坦方程,甚至還更為引人注目些。

第二次世界大戰期間,布萊克特從事雷達和原子彈的研究工作。他對沃森-瓦特的強有力支持,是促使英國作出決策支持雷達研究工作的關(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??墒窃趹鸷?,他卻又成為反核戰爭的主要人員之一。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年擔任帝國科技學(xué)院物理系主任,1965年又當選為皇家學(xué)會(huì )主席。

重要貢獻

云霧室照相技術(shù)

布萊克特在科學(xué)上的重要貢獻是改進(jìn)了威爾遜云霧室和照相技術(shù),創(chuàng )制了自動(dòng)計數控制的云霧室照相技術(shù),借助于它來(lái)研究宇宙射線(xiàn)得到了許多重要發(fā)現。布萊克特還領(lǐng)導一批外籍研究人員創(chuàng )立了另具風(fēng)格的一個(gè)宇宙線(xiàn)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(gè)重要貢獻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,這是盧瑟福在1919年發(fā)現的現象。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

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

原子核的人工嬗變?yōu)槿嗽煨略氐於嘶A,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(guò)人工嬗變產(chǎn)生的,現在周期表中已排列了107種元素,隨著(zhù)人們不斷的深入研究,更多的新元素必將能通過(guò)人工制造出來(lái)。

正由于布萊克特在物理領(lǐng)域的杰出貢獻,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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