赫斯(Victor Franz Hess, 1883-1964)因发现宇宙射线和安德森(Carl David Anderson, 1905-1991)因发现正电子,共同分享了1936年度诺贝尔物理学奖。

 

宇宙射线是在研究大气的电导率时偶然发现的。在屏蔽良好的静电计中,仍测出有很小的漏电,因此人们猜测可能是某种未知的放射源导致了空气电离。这种源的放射性与当时人们比较熟悉的放射性相比具有更大的穿透本领,因此人们提出这种放射性可能来自地球之外。1911-1912年间,赫斯(右图)利用气球将高压电离室带到5000米以上高空,发现离开地面700米时,电离度有些下降(地面放射性造成的背景减少所致),而后随着气球的上升,电离持续增加。由于白天和夜间测量结果相同,因此赫斯断定这种射线不是来源于太阳的照射,而是宇宙空间。最初这种辐射被称为“赫斯辐射”,后来被正式命名为“宇宙射线”。 现在知道,宇宙射线就是能量很高的各种粒子。

正电子的发现与宇宙射线有密切关系。在宇宙射线的存在被证实以后,人们开始探讨这种辐射的物理本质:究竟是微粒辐射,还是g辐射?安德森(左图)就是在研究这个问题时发现了正电子。先前,其他科学家的工作表明,宇宙辐射有可能是微粒辐射。于是,安德森采用一个带有非常强的磁铁装备的威尔逊云室来研究宇宙射线。实验中,他让宇宙射线中的粒子通过室内的强磁场,并快速拍下粒子径迹的照片,然后根据径迹长度、方向和曲率半径等数据来推断粒子的性质。安德森在一张照片上发现了一条当时还不能作正确解释的径迹。这条径迹和负电子有同样的偏转度,只是方向相反。狄拉克预言的正电子就这样被安德森发现了。