科技日历 | 粒子物理学的巨星陨落

2019-09-01 19:16 来源:未知 作者:石家庄生活网
科技日历 | 粒子物理学的巨星陨落

1988年9月1日,31年前的今天,西班牙裔美国物理学家路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨逝世,一代粒子物理学研究巨星陨落。

1911年6月13日,出生于加利福尼亚州旧金山的一个科学世家。而他本人,大学毕业后也获得了理学士学位。1932年从芝加哥大学获得硕士学位。1934年,他获得博士学位。1936年,阿尔瓦雷茨博士加入加州大学辐射实验室当研究员,之后任教授。

1940年-1943年,他在麻省理工学院放射实验室任职,1943年-1944年任职于芝加哥大学冶金实验室,1944年-1945年又换到了曼哈顿区洛斯阿拉莫斯实验室。

在他的科学生涯早期,阿尔瓦雷茨博士同时从事光学和宇宙射线领域的工作。他是宇宙射线中“东西效应”(East-West effect)的共同发现者。多年来,他把工作集中在核物理领域。1937年,他进行了第一次实验,证明存在核子捕获K电子的现象。另一个早期发展是产生非常慢的中子束的方法。这种方法随后进一步启发了Pitzer对正氢和对氢中子散射的基本研究,以及Bloch对中子磁矩的第一次测量。他负责生产第一个198Hg灯(在Wiens的基础上);该设备由标准局制定为目前的形式,作为通用标准的长度。就在战前,Alvarez和Cornog发现了3H(氚)的放射性特性,并表明3He是普通氦的稳定成分。(氚是最为人知的热核能源,3He在低温研究中已经变得非常重要。)

在大名鼎鼎的麻省理工学院(MIT),他负责三个重要的雷达系统——微波预警系统,高空轰炸系统Eagle,以及民用和军用价值的盲目着陆系统(GCA或地面控制方法) 。在洛斯阿拉莫斯实验室,阿尔瓦雷茨教授开发了用于引爆钚炸弹的雷管。他还在Almagordo和广岛爆炸中飞行,作为一名科学观察员进行了严密的工作。

阿尔瓦雷茨负责伯克利40英尺质子直线加速器的设计和建造,该加速器于1947年完成。1951年,他发布了第一个关于加速交换加速的建议,很快促成了“范德格拉夫发电机”(Tandem Van de Graaf)的发展。从那时起,他就在加利福尼亚大学辐射实验室使用60亿电子伏特Bevatron设备从事高能物理领域研究。他的主要工作集中在开发和使用大型液体氢气泡室,以及开发高速设备,以测量和分析每年由泡室复合体生产的数百万张照片。这项工作的最终结果是——阿尔瓦雷斯博士的研究小组发现了大量以前未知的基础粒子共振。自1967年以来,阿尔瓦雷斯博士将大部分时间用于研究宇宙射线,使用气球和超导磁铁作为最基础的辅助工具。

1968年,经年累月的研究和实践终于为其带来了荣誉——路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨一举斩获诺贝尔物理学奖!该奖项主要是表彰其对粒子物理学的决定性贡献,特别是因他发展了氢气泡室技术和数据分析方法,从而发现了一大批共振态氢气泡室技术等成就。

1980年,他与自己的儿子沃尔特·阿尔瓦雷茨(Walter Alvarez,美国地质学家)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,地层中的铱含量高于正常标准。父子俩提出,白垩纪-第三纪灭绝事件是因为陨石撞击造成。他们更进一步地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(Chicxulub impact crater)。该陨石坑是地球表面最大型的撞击地形之一。

但当时由于缺少令人信服的证据,这种假说提出后曾经引起很多争论,比如——恐龙是在撞击事件中灭亡,还是在此之前就已经衰退?直到1990年,在墨西哥尤卡坦半岛的一支石油勘探队偶然发现了一个巨大的陨石坑。这个陨石坑的绝大部分淹没在尤卡坦半岛附近的海底,得出的结论竟然与沃尔特父子的猜想十分接近。

2010年3月5日,一个国际研究小组在《科学》杂志上发表研究报告,确认在6500万年前,一颗小行星撞击今天墨西哥境内的希克苏鲁伯地区是造成白垩纪-第三纪恐龙大灭绝的原因。

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 。

“彗星撞击理论”成为其代表性的研究,让阿尔瓦雷茨再次蜚声国际。1970年代后期,阿尔瓦雷茨提出了这一理论,认为正是它造成了白垩纪末期的大规模灭绝事件,导致恐龙等因此在地球上销声匿迹。


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