沃尔特·阿尔瓦雷茨

西班牙裔美国物理学家

路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨(Luis Walter Alvarez,1911年6月13日-1988年9月1日),是一位 西班牙 裔 美国 物理学家,以其在 粒子物理学 领域的贡献而著名,特别是在 氢气 泡室中利用 共振 态发现了粒子物理学中的共振态,因此荣获1968年 诺贝尔物理学奖 。他也是一位发明家和教授,被《美国物理杂志》评为20世纪最杰出和最富有成效的实验物理学家之一。

个人经历

早年经历

路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨,1911年6月13日出生于一个科学世家,其祖父和父亲都是物理学家。

他在1936年从 芝加哥大学 获得博士学位后,前往 加利福尼亚大学伯克利分校 的辐射实验室工作。

工作经历

他设计了一系列实验来观察放射性核中的K- 电子 俘获,并使用 回旋加速器 产生了 并测量了其寿命。与 费利克斯·布洛赫 合作,他测量了 中子 的 磁矩 。1940年,阿尔瓦雷兹加入了 麻省理工学院 的辐射实验室,为 第二次世界大战 期间的雷达项目做出了贡献,包括改进识别友军或敌军的雷达信标和开发地面控制进场(GCA)雷达系统。他还参与了 曼哈顿计划 ,设计了爆炸 透镜 和爆炸桥丝 雷管 ,并亲眼目睹了“ 三位一体 ” 核试验 和 广岛 的 原子弹 轰炸。

战后,阿尔瓦雷兹参与设计了 氢气 泡沫室,使他的团队能够拍摄数百万 张粒子 相互作用的照片,并发现了整个新的粒子家族和 共振 态。这项工作使他在1968年获得了 诺贝尔奖 。他还参与了一项X射线 埃及金字塔 的项目,以寻找未知的空间。与他的儿子地质学家沃尔特·阿尔瓦雷兹一起,他提出了阿尔瓦雷兹假说,认为导致非鸟类 恐龙灭绝 的事件是一次 小行星 撞击。1980年,他与儿子沃尔特·阿尔瓦雷兹等人研究K-T界线 地层 时发现全球的白垩纪与第三纪交接地层中的 含量异常,提出 白垩纪-第三纪灭绝事件 是因为陨石撞击造成。

晚年经历

1988年9月1日,路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨因食道癌手术的并发症去世,享年77岁。他的遗体被 火化 ,骨灰撒在 蒙特利湾 上。

主要成就

1944年至1945年,参加 曼哈顿计划 ,研制第一颗 原子弹 。

1945-1947年,领导建造了第一台 质子 直线加速器 。

科研成果

共振态

共振态是早先对寿命极端的一类 强子 的通称。在研究 原子核 的三叔和反应过程中,往往会出现这样一种"共振"现象:当 单射 粒子能量取某一确定值时,散射或反映的截面突然变大,截面随能量的变化曲线和力学中的共振曲线完全相似。用 量子力学 可以证明,这种共振现象的出现是由于在该能量附近,入射粒子于原子核结合成为一个亚稳复合核。经过一定时间后者亚稳复合核衰变为末态粒子。阿尔瓦雷斯把这类粒子称为共振态。共振态和稳定强子一样具有类似的 量子数 ,诸如 自旋 、 宇称 、 同位旋 、奇异数和 数等等,只是它可以通过 强相互作用 衰变 。由于其寿命一般短到10-20s--10-24s,因此根据不确定原理,不稳定的粒子没有确定的质量,所以其质量的不确定度相当大,一般为几十到几百MeV。

撞击理论

沃尔特和其父亲路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨最为人所知的就是和弗兰克·阿萨罗、海伦·米歇尔等人发现在 白垩纪 第三纪 地层 之间富含铱的 黏土 层(K-T界线)。因为铱在 地球 表面相当少见,却在 小行星 中相当大量,因此他的团队假设该地层是因为 撞击事件 而产生,而一个巨大的小行星撞击地球很可能是 白垩纪-第三纪灭绝事件 的原因。之后,在世界上许多地方也发现了 铱异常 ;且更进一步发现了被认为是造成该灭绝事件的巨大撞击坑- 希克苏鲁伯陨石坑 。至今大部分科学家都认同发生在6500万年前造成地球上75%生物灭绝(包含恐龙)的白垩纪-第三纪灭绝事件是因为撞击事件造成。在他的书《T. Rex and the Crater of Doom》中则详细描述了该灭绝事件的研究细节。他的研究除了灭绝事件和 撞击事件 以外,还有 地中海 板块构造、 古罗马 地质和考古地质学、以及地磁 地层 关系的建立。

所获奖项

贡献

在1970年代后期,路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨提出了 彗星 撞击理论,造成了 白垩纪 末期的大规模灭绝事件。他提出世界各地的地层,铱含量在6500万年前有大量的增加,可视为撞击的 直接证据 。有许多证据显示当时有颗直径5到15公里的 石陨石 或彗星,撞击现在的犹加顿半岛地区,形成宽170公里的 希克苏鲁伯陨石坑 ,引发此次灭绝事件。但科学家不确定恐龙是在 撞击事件 中灭亡,还是在此之前就已经衰退。另有科学家提出这次撞击,使大气层布满灰尘,或者是使 地球 气温上升。化石纪录不能看出 恐龙灭绝 的速度,但许多不同的测试研究发现 们的灭亡相当迅速。这些结果使科学界更加相信 彗星 撞击理论。撞击事件短期内会造成高温,而扬尘会造成全球性的长时间气候冷却。

外部链接