Biografía

El descubridor de la antimateria, el físico nuclear Carl Anderson

El descubridor de la antimateria, el físico nuclear Carl Anderson


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Carl Anderson nació en 1905 de padres inmigrantes suecos. Obtuvo una licenciatura en ingeniería en Caltech, donde se graduó en 1927. En 1930, había recibido un doctorado. en Física bajo la supervisión de Robert A. Millikan.

Millian había recibido el Premio Nobel de Física en 1923 por su medición de las cargas eléctricas transportadas por el protón y el electrón. Esta "carga elemental" se considera una constante física fundamental.

Millikan también fue uno de los descubridores del efecto fotoeléctrico, por lo que Albert Einstein recibió el Premio Nobel de Física en 1922.

VEA TAMBIÉN: NEUTRINOS CLAVE PARA ENTENDER POR QUÉ EL UNIVERSO TIENE MUCHO MÁS MATERIA QUE ANTIMATERIA

Rayos cósmicos

En 1932, como postdoctorado, Anderson comenzó a investigar los rayos cósmicos que son protones de alta energía y núcleos atómicos (protones y neutrones) que viajan a través del espacio casi a la velocidad de la luz.

Los rayos cósmicos se originan en nuestro sol, fuera del sistema solar, en galaxias distantes y en explosiones de supernovas. Su existencia se descubrió por primera vez en 1912 mediante experimentos con globos.

99% de rayos cósmicos son los núcleos de átomos que han sido despojados de sus capas de electrones, y 1% son electrones. De los núcleos, 90% son protones, o simplemente átomos de hidrógeno, 9% son partículas alfa, que son idénticas a los núcleos de helio, y 1% son los núcleos de los elementos más pesados.

Sin embargo, una fracción muy pequeña de rayos cósmicos es algo que en 1932 nunca se había visto antes: partículas de antimateria, como positrones o antiprotones.

La cámara de niebla

Anderson pudo ver rayos cósmicos en lo que finalmente se conoció como una Cámara de Nubes Anderson. Es un ambiente sellado que contiene un vapor sobresaturado de agua o alcohol. Cuando una partícula cargada de un rayo cósmico fluye a través de la cámara de niebla, expulsa electrones de las moléculas de gas del interior, y esto crea un rastro de partículas de gas ionizadas.

Aparece un rastro parecido a una niebla a lo largo de la trayectoria del rayo cósmico que persiste durante varios segundos. Las pistas de las partículas alfa son rectas y gruesas, mientras que la pista de los electrones es tenue y curva.

Anderson comenzó a fotografiar las huellas de los rayos cósmicos y, en una de esas fotos, apareció una huella curva. Anderson se dio cuenta de que la pista solo podría haber sido hecha por una partícula que tiene la misma masa que un electrón, pero una carga opuesta o positiva. Anderson llamó a esta nueva partícula un positrón.

Un "zoológico" de partículas

El positrón fue la primera antipartícula identificada. Las antipartículas fueron propuestas por primera vez en 1928 por el físico teórico inglés Paul Dirac. Propuso que cada partícula atómica tiene una antipartícula que comparte la misma masa, pero tiene la carga eléctrica opuesta y otras diferencias cuánticas. Por su descubrimiento, Dirac recibió el Premio Noel de Física de 1933 junto con Erwin Schrodinger.

Tras su descubrimiento del positrón, en 1936, Anderson descubrió otra partícula cargada en los rayos cósmicos. Esta nueva partícula tenía una masa un décimo el de un protón y 207 visitas la masa de un electrón. Tenía carga negativa y spin 1/2, lo mismo que un electrón. Anderson nombró a esta nueva partícula "mesotrón", pero rápidamente se hizo conocida como mesón.

Al principio, se pensó que esta nueva partícula era una pion, que había sido predicho por Hideki Yukawa dos años antes en su teoría de la interacción fuerte.

Cuando quedó claro que la nueva partícula de Anderson no era el pión, el físico I.I. Rabi preguntó: "¿Quién ordenó eso?" Finalmente, el mesón de Anderson se consideró un mu meson, también conocido como muon, y el mesón de Yukawa se convirtió en el mesón pi, que también se conoce como el pion.

El descubrimiento de Anderson fue el primero de una larga lista de partículas subatómicas recién descubiertas que se conocieron como el "zoológico de partículas". Esto se debió a la incapacidad de los físicos para clasificarlos en un esquema coherente. No fue hasta el descubrimiento de quarks a finales de la década de 1960, comenzó a surgir el modelo estándar de física de partículas. Hoy en día, sabemos que toda la materia está compuesta por quarks, bosones y leptones.

Carl Anderson pasó toda su carrera en Caltech y, durante la Segunda Guerra Mundial, realizó investigaciones sobre cohetes allí. Anderson murió en 1991.


Ver el vídeo: Qué es un Neutrino? (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Carleton

    Bien hecho, qué palabras necesarias ..., la maravillosa idea

  2. Berford

    En mi opinión, esta es una pregunta interesante, participaré en la discusión.

  3. Shimshon

    Está usted equivocado. Propongo discutirlo. Envíame un correo electrónico a PM.

  4. Meztim

    Pregunta notable



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