1. Θέματα

Σάν σήμερα τό 1905, Κάρλ Ἄντερσον

Τοῦ Τάσου Γέροντα

Σάν σήμερα, στίς 3 Σεπτεμβρίου 1905, γεννήθηκε στή Νέα Ὑόρκη ὁ Κάρλ Ντέιβιντ Ἄντερσον, φυσικός πού βραβεύτηκε μέ τό Νόμπελ Φυσικῆς γιά τήν ἀνακάλυψη τοῦ ποζιτρονίου.



Ἦταν τό μοναδικό τέκνο τοῦ Κάρλ Ἄντερσον καί τῆς Ἔμμα Ἄζακσον, οἱ ὁποῖοι ἦσαν μετανάστες ἀπό τή Σουηδία. Ἡ οἰκογένεια Ἄντερσον μετακόμισε στό Λός Ἄντζελες κι ἐκεῖ ὁ νεαρός Κάρλ Ντέιβιντ συνέχισε τίς σπουδές του στή μέση ἐκπαίδευση, ὅπου ἔδειξε τό πρῶτο ἐνδιαφέρον του γιά τήν ἐπιστήμη, παράλληλα μέ τά προσόντα του ὡς ἀθλητής τοῦ ἅλματος εἰς ὕψος.
Τό 1924 ξεκίνησε τίς σπουδές του στό Τεχνολογικό Ἰνστιτοῦτο τῆς Καλιφόρνιας (CalTech), μέ τό ὁποῖο θά συνέδεε ὅλη τή μετέπειτα ἐπιστημονική του ἐξέλιξη καί καριέρα. Τό 1927 πῆρε τό πτυχίο του (B.Sc.) στή Φυσική καί τή Μηχανική. Συνέχισε τήν ἐκπαίδευσή του μέ τό μεταπτυχιακό του νά εἶναι σχετικό μέ τή φυσική καί τά μαθηματικά. Τό 1930 πῆρε τό διδακτορικό του ἀπό τό CalTech μέ τήν ἐπίβλεψη τοῦ Ρόμπερτ Μίλικαν, ὁ ὁποῖος ἤδη τό 1923 εἶχε βραβευθεῖ μέ τό Νόμπελ φυσικῆς γιά τή μέτρηση τοῦ στοιχειώδους ἠλεκτρικοῦ φορτίου καί γιά τήν ἐργασία του στό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Τά ἑπόμενα τρία χρόνια δούλεψε ὡς ἑρευνητής μέ τόν Μίλικαν καί τό 1933 ἔγινε βοηθός καθηγητής στό CalTech.



Οἱ πρῶτες ἕρευνες τοῦ Ἄντερσον ἦταν στόν τομέα τῶν ἀκτίνων Χ. Τό 1930 ἄρχισε τή μελέτη τῶν κοσμικῶν ἀκτίνων μέ τόν καθηγητή Μίλικαν.



Τό 1932 ὁ Ἄντερσον ἀνακάλυψε τό ποζιτρόνιο (ἤ ἀντιηλεκτρόνιο), ἡ ὕπαρξη τοῦ ὁποίου εἶχε προβλεφθεῖ ἀπό τό 1928 ἀπό τόν Πώλ Ντιράκ. Ἡ ἀνακάλυψη τοῦ Ἄντερσον ἦταν μία ἐπαναστατική ἀνακάλυψη, ἀφοῦ τό ποζιτρόνιο ἔγινε τό πρῶτο γνωστό σωματίδιο τῆς ἀντιύλης, ἀλλά καί τό πρῶτο γνωστό θετικά φορτισμένο σωματίδιο ἐκτός ἀπό τό πρωτόνιο. Ἐκείνη τήν ἐποχή ὁ Ἄντερσον μέ τόν Μίλικαν προσπαθοῦσαν νά ἀνακαλύψουν τή φύση τῶν κοσμικῶν ἀκτίνων. Ἡ παρατήρηση γινόταν καθώς οἱ ἀκτίνες περνοῦσαν μέσα ἀπό ἕναν βελτιωμένο θάλαμο νεφῶν, ὁ ὁποῖος βρισκόταν σέ ἰσχυρό μαγνητικό πεδίο. Ἀπό τό 1931 ὁ Ἄντερσον εἶχε παρατηρήσει ὅτι οἱ τροχιές πού ἐμφανίζονταν στόν θάλαμο, ὅταν οἱ κοσμικές ἀκτίνες ἔπεφταν ἐκεῖ, ἦσαν ὅμοιες μέ αὐτές πού δημιουργοῦσαν τά ἠλεκτρόνια, μέ μοναδική διαφορά τήν ἀντίθετη κατεύθυνση κίνησης. Ἡ διάσημη φωτογραφία πού πῆρε ὁ Ἄντερσον στίς 2 Αὐγούστου 1932 ἔδειχνε καθαρά ἕνα ποζιτρόνιο νά διασχίζει τόν θάλαμο νεφῶν.



Τό 1936 ὁ Κάρλ Ἄντερσον σέ ἡλικία μόλις 31 ἐτῶν μοιράστηκε τό βραβεῖο Νόμπελ Φυσικῆς μέ τόν Αὐστριακό Victor Hess (Βίκτωρ Χές). Ὁ Ἄντερσον γιά τήν ἀνακάλυψη τοῦ ποζιτρονίου καί ὁ Χές γιά τήν ἀνακάλυψη τῆς κοσμικῆς ἀκτινοβολίας. Ὁ Ἄντερσον ἦταν ἕνας ἀπό τούς νεότερους σέ ἡλικία φυσικούς πού τιμήθηκαν μέ τό βραβεῖο Νόμπελ.




Τήν ἴδια χρονιά (1936) ὁ Ἄντερσον μαζί μέ τόν Νεντερμάγιερ ἔκαναν μία ἀκόμη σημαντική ἀνακάλυψη. Μελετῶντας τίς κοσμικές ἀκτίνες διαπίστωσαν τήν ὕπαρξη φορτισμένων σωματιδίων μέ μάζα τό 1/10 περίπου τῆς μάζας ἑνός πρωτονίου. Ὁ Ἄντερσον ὀνόμασε αὐτά τά σωματίδια μεσοτρόνια (mesotrons), πού ἀργότερα ἁπλουστεύθηκε σέ μεσόνια (mesons). Τότε νόμισε ὅτι τά σωματίδια ἧσαν αὐτά πού εἶχαν προβλεφθεῖ δύο χρόνια νωρίτερα ἀπό τόν Γιουκάβα. Ἀργότερα διαπιστώθηκε ὅτι τά σωματίδια πού εἶχε ἀνακαλύψει ὁ Ἄντερσον ἦσαν τά μ-μεσόνια (ἤ μιόνια), ἐνῶ τά μεσόνια τοῦ Γιουκάβα ἦσαν τά π-μεσόνια (ἤ πιόνια), τά ὁποῖα ἀνακάλυψε ὁ Πάουελ τό 1946.


Τό μιόνιο ἦταν τό πρῶτο ἀπό ἕναν μακρύ κατάλογο ὑποατομικῶν σωματιδίων, τῶν ὁποίων ἡ ἀνακάλυψη στήν ἀρχή προκάλεσε σύγχυση στούς θεωρητικούς φυσικούς, ἐπειδή δυσκολεύονταν νά ἐντάξουν τό μεγάλο πλῆθος τους μέσα σέ κάποιο ἐννοιολογικό σχέδιο.
Μάλιστα, ὁ Γουίλις Λάμπ, στήν ὁμιλία πού ἔδωσε τό 1955 κατά τήν ἀπονομή τοῦ Νόμπελ Φυσικῆς σ' αὐτόν, εἶπε χαρακτηριστικά, ἀστειευόμενος: "(παλαιότερα) ὅποιος ἔβρισκε ἕνα νέο στοιχειῶδες σωματίδιο ἔπαιρνε ὡς ἀνταμοιβή ἕνα βραβεῖο Νόμπελ, τώρα μιά τέτοια ἀνακάλυψη θά ἔπρεπε νά τιμωρεῖται μέ πρόστιμο 10.000 δολαρίων".

Τό 1939 ὁ Ἄντερσον ἔγινε καθηγητής Φυσικῆς στο CalTech.


Κατά τή διάρκεια τοῦ Β' Παγκοσμίου Πολέμου ὁ Ἄντερσον ἀσχολήθηκε στό Caltech μέ τήν ἕρευνα σέ πυραύλους, δουλεύοντας γιά τήν National Defence Research Committee (Ἐθνική Ἐπιτροπή Ἀμυντικῆς Ἕρευνας) καί τό Office of Scientific Research and Development (Γραφεῖο Ἐπιστημονικῆς Ἕρευνας καί Ἀνάπτυξης). Ἦταν αὐτός πού παρακολούθησε τήν ἐγκατάσταση τῶν πρώτων ἐκτοξευτῶν πυραύλων στά συμμαχικά ἀεροπλάνα. Στήν αὐτοβιογραφία πού ἔγραψε στά 70 του χρόνια, παρατηρεῖ: "Πιστεύω ὅτι ἡ μεγαλύτερη συμβολή μου στήν προσπάθεια τοῦ Β' Παγκοσμίου Πολέμου ἦταν ἡ ἀδυναμία μου νά συμμετάσχω στήν ἀνάπτυξη τῆς ἀτομικῆς βόμβας. Ἡ σκέψη αὐτή μοῦ φέρνει εἰρήνη".

Τό 1976 συνταξιοδοτήθηκε ἀπό τό Caltech καί ἔγινε καθηγητής emeritus.

Ὁ Κάρλ Ντέιβιντ Ἄντερσον πέθανε στίς 11 Ἰανουαρίου 1991, σέ ἡλικία 86 ἐτῶν στό Σάν Μαρίνο τοῦ Λός Ἄντζελες.