值得一提的是 ， 康普顿的学生 ， 中国物理学家吴有训在散射实验中做出了很多贡献 ， 证实了康普顿效应的普遍性 。 另一位中国物理学家赵忠尧在康普顿散射实验中最早发现了正电子 。 可惜他们都没能获得诺奖 。 （参见《LIGO-Virgo发现所谓“不可能”黑洞 ， 黑洞质量禁区真的存在吗？》插曲一节 。
这一年的另外一半诺奖工作其实和康普顿效应有直接关系 。 威尔逊的贡献是发明了云室（cloud chamber）——一种可以探测粒子轨迹的装置 ， 也是最早的带电粒子探测器 ， 因此也称威尔逊云室 。

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威尔逊（C.T.R. Wilson ， 1869-1959） 丨图源：thefamouspeople.com
这项装置的发明可以追溯到威尔逊在高山上当观测员时 。 他对太阳照在山峰的云雾显示出奇异的光学现象感到好奇 ， 想在实验室模拟实验 。 1895年 ， 威尔逊根据前人的工作设计了一套使蒸气冷凝成云雾的装置 ， 也就是早期的云室 。 同时 ， 他也意识到了一个前人留下的问题：为什么在空气中没有尘埃时就不能产生云雾 ， 是因为膨胀比不够大 。 在去除尘埃的精准测量后 ， 他发现气体中存在某种凝结核心并且大小不超过分子 ， 云雾正是由这种凝结核成为可见的液滴而形成 ， 便推测凝结核是否是带电的原子 。
在卡文迪许实验工作的威尔逊有机会用到早期的X射线管 ， 他就用X射线照射云室的气体 ， 结果发现了空气在X射线下发生了电离 ， 这正是他的导师汤姆逊（J. J. Thomson）气体导电理论所得到的结论（该研究获得了1906年诺贝尔物理学奖） 。
之后几年 ， 威尔逊不断改进实验 ， 到1911年他发明了威尔逊云室 ， 利用蒸汽绝热膨胀 ， 温度降低后会达到过饱和状态 ， 此时如果有带电粒子进入过饱和区域 ， 就会使路径上的气体分子电离 ， 这些离子就能作为凝结核使水蒸汽凝结成可见的液滴 ， 从而把粒子的路径显示出来 ， 并且结果可以被拍下来 。 他通过云室找出了α和β粒子的轨迹 ， 证实了X射线具有粒子性 ， 自此云室成为了研究核物理及粒子物理的有力实验工具 ，。
1932年 ， 美国物理学家安德森（Carl Anderson）正是用云室拍下了正电子的轨迹 ， 发现了第一个反粒子 ， 获得了1936年的诺贝尔物理学奖 。 额外提一句 ， 这一年诺贝尔物理学奖看似也是“拼桌” ， 另一半奖励给了奥地利裔美国物理学家赫斯（Victor Hess） ， 表彰他对宇宙射线的发现 。 但正电子正是在宇宙射线中发现的 ， 两者有密切联系 。

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剑桥卡文迪许实验室陈列的威尔逊云室丨图源：chambrebrouillard.wifeo.com
要说威尔逊的工具和康普顿效应到底有啥关系而同时获奖？事实上各种带电粒子在散射中都会显示出康普顿效应 。 1924年 ， 康普顿本人和威尔逊各自独立用云室找到了反冲电子的“鱼迹”（威尔逊称呼为fish track ， 因为反冲电子的轨迹像鱼的形状） ， 证实了可以用量子论解释X射线散射反冲电子的轨迹 。 最初当康普顿发表了关于康普顿效应的论文后 ， 引发了争议 ， 而在云室拍下的电子轨迹照片很大程度上消除了当时物理学家对康普顿效应的质疑 。 两人同获诺奖 ， 实至名归 。
量子力学的理论和实验设计
1954年诺贝尔物理学奖也是由两人分享 。 一位是德国数学家、物理学家玻恩（Max Born） ， 以表彰他对量子力学的基础研究 ， 特别是对波函数所作的统计解释；另一位获奖者是德国物理学家博特（Walther Bothe） ， 他因“提出了符合法和随之而来的发现” 。 咋一看 ， 又是两个没关系拼在一起得奖 ， 但实际上还是能找到点共同之处 。

稿源：(返朴)

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标题：诺贝尔物理学奖|最强物理诺奖科普：居里和居里夫人因这人的发现获奖( 三 )