[历史上的今天][2月14日]1869年2月14日英国物理学家查尔斯·威尔逊诞生
苏州市南环中学物理组
普顿分享了1927年度的诺贝尔物理学奖金。
1894年，在大不列颠的最高峰、苏格兰境内的尼维斯山的观察站，威尔逊花费了数周时间进行观察。他写道："当阳光照射在云层上时，奇迹般的光现象出现
了，......这一现象引起了我浓厚的兴趣，使我力图在实验室里来模仿它。"
1895年，威尔逊在卡文迪许实验室开始了他对云层形成的研究，他所用的装置可以冷凝没有尘埃的空气里的水蒸气。他让潮湿空气在一个玻璃容器内膨胀，空
气的温度便降低，这使得空气不能完全保持它原有的水分，如果有凝结核存在，过量的蒸气就会凝结成微滴。尘粒能促使水滴迅速形成，因而，威尔逊小心地在他
的装置中排去尘埃。然后他发现，当X射线照射膨胀云室时，在照射所产生的离子处出现了凝结。这时正负离子起了凝结核的作用，膨胀比率分别为1.25（四
重过饱和）和1.31（六重过饱和）。球形微滴的气压比平表面的气压大，它反比于球的半径，所以，如果一个小微滴形成了，它会立即重新蒸发掉。但核提供
了较大的半径，使得微滴能够得以维持。如果微滴带有电荷，它就会抵抗表面张力，从而使微滴逐渐增大。
一次，在卡恩摩底尔哥山峰上，雷雨交加，吓得威尔逊"头发竖立"，这一经历使得威尔逊把兴趣转到了地电场和雷电的研究上。1895～1900年间，他发
展了大气电学的基本理论。他注意到，即使是绝缘性良好的验电器，无论是白天还是黑夜，都会呈现出剩余泄漏。这使威尔逊预言："现在我们可以做实验，以判
断空气中的离子是不是由来自于大气层之外的源的辐射产生的......"。V.赫斯（V.Hess）1911年检验了这一猜测，他把验电器带在气球上，结果发现
空气的传导性随高度增加，为了解释这一效应，赫斯假设存在着"宇宙辐射"。
1910年，威尔逊重新开始了膨胀室的研究，他制造了拍摄带电粒子径迹（蒸气径迹）的装置。当云室受到磁场的作用后，径迹弯曲的性质就表明了粒子电荷的
正负和动量的大小。在宇宙线的研究中，云室、特别是经过布莱克改进了的云室成了非常有用的工具，它所显示的径迹，表明了粒子与粒子的碰撞，并提供了碰撞
过程中以及碰撞之后的信息。J.J.汤姆逊写道："我们应该把创造这个对科学进步具有无法估量价值的方法归功于威尔逊"。
C.威尔逊1869年生于苏格兰爱丁堡附近的格伦科斯，他是牧羊主J.威尔逊和他第二个妻子A.威尔逊的八个孩子中的最小的一个。C.威尔逊4岁时他父
亲就去世了，随后，他母亲就迁往曼彻斯特。15岁时，威尔逊进了曼彻斯特的欧文斯学院。他原是作为一个医学学生注册的，但却在18岁那年获得理学学士学
位。1888年，威尔逊获得剑桥的锡德尼·苏塞克斯学院的奖学金，开始专门学习物理学和化学，1892年他从该校毕业。威尔逊起初对膨胀室的研究是受了
J.J.汤姆逊的鼓励的，后者曾经做过3年麦克斯韦的学生。他后来关于大气电学的研究是气象局倡议发起的。
1900年，威尔逊被任命为大学物理讲师，从那时起直到1918年，他一直负责着卡文迪许实验室的高等物理教学。他喜欢让学生在实验室里解决一些小的研
究课题，而不喜欢学生去做教科书的实验。从1925年直到1934年退休，威尔逊一直是剑桥的杰克逊自然哲学教授。
威尔逊39岁时与迪克（J.F.Dick）结婚，生有一儿两女。他一退休就回到了苏格兰，在那里，他度过了活跃的23年。他身体健康，到80多岁还坚持
爬山活动。86岁时，他以乘坐气象飞机为乐，作为爱丁堡大学气象学的荣誉成员，无论什么时候一有机会，他便乘上气象飞机，飞翔在奥伍特岛域的上
空。1956年，即他87岁那年，威尔逊，这个皇家学会最老的会员向学会呈递了他最后一篇论文--《雷云的电学理论》，这是一篇推理严谨，且很有价值的
20页的论文。关于威尔逊，布莱克写道："在本世纪最伟大的科学家中，他也许是最文雅安详、最不计较个人的名望和荣誉的。他对研究工作的专注，来自他对
自然界强烈的热爱，以及自然界的美给他带来的乐趣。"