Чарлз Томсон Риз Вильсон, шотландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике

Чарлз Томсон Риз Вильсон ($1869 — 1959$) — шотландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике.

Биография

Его отец, Джон Уилсон, был фермером, и его предки были фермерами на юге Шотландии в течение нескольких поколений. Его мать была Энни Клерк Харпер.

В возрасте четырех лет он потерял отца, и его мать переехала с семьей в Манчестер, где он получил образование в частной школе, а затем в колледже Оуэна - теперь Университет Манчестера, где оставался с $1884$ по $1888$ год, изучая биологию с намерением стать врачом. Затем он выиграл стипендию в Сидни Сассекс Колледж, Кембридж, где он стал интересоваться физикой и химией. Вильсон обучался там с $1888$ по $1894$ г., получив степень магистра в $1892$ году. К этому времени все мысли о медицине была оставлены, и он решил стать физиком.

Вильсон женился на Джесси Фрейзер в $1908$ году, дочери министра из Глазго, и у пары было четверо детей.

Вильсон получил должность в качестве наблюдателя в Кембриджской Солнечной физической обсерватории в $1913$ году. Он продолжал свои исследования на этом месте до начала Первой мировой войны.

После его выхода на пенсию Вильсон переехал в Эдинбург, а позже, в возрасте $80$ лет, переехал в деревню, недалеко от места его рождения. Вильсон был избран членом Королевского общества в $1900$ году, и это Общество также удостоило его медалью Хьюза ($1911$ г.), Королевской медалью ($1922$ г.) и медалью Копли ($1935$ г).

Научные достижения

Вильсон стал интересоваться метеорологией после его поступления в Кембридж, а в $1893$ году он начал изучать облака и их свойства. Он некоторое время работал в обсерватории на горе Бен - Невис, и был поражен прекрасной игрой цветов и эффектов от взаимодействия солнечного света и облачности, которая окружала вершину горы. Он пытался воспроизвести этот эффект в меньшем масштабе в лаборатории в Кембридже путем расширения влажного воздуха в герметичном стеклянном контейнере (камера Вильсона). Воздух охлаждается, расширяется, и, при более низкой температуре, становится, перенасыщен парами воды. Позже он экспериментировал с созданием облачных следов в его камере, вызванных ионами и излучением.

В начале $1895$ года он поставил перед собой ряд вопросов о формировании облаков, а в марте того же года он начал строить первый аппарат для конденсации водяного пара в свободном от пыли воздухе.

Вильсон продолжал экспериментировать с ультрафиолетовым излучением и другими методами для получения эффектов конденсации, но вскоре сосредоточился на атмосферном электричестве, не возвращаясь к камере Вильсона до декабря $1910$ г. Он разработал улучшенную камеру с новыми методами освещения, а также с возможностью фотографирования результатов. В это время Вильсон понял, что можно выявить след альфа луча путем конденсации капель воды. В марте $1911$ года он увидел этот эффект, производимый в его аппарате. Ему удалось фотографически зарегистрировать следы отдельных альфа-частиц и бета-частиц. В последующие годы он совершенствовал эту технику и опубликовал в $1923$ г. свои знаменитые статьи о траектории электронов. Таким образом, наблюдение явлений, которые он наблюдал в шотландских горах, привело к возможности изучения процессов радиоактивности, и камера Вильсона стала важной частью лабораторного оборудования.