앤더슨의 구름 상자 실험 (양전자의 발견)

Anderson's cloud-chamber discovery of the positron

구름 상자 사진의 자취 하나가 전자와 똑같이 생겼는데 반대로 휘었다면, 그것은 무엇일까요?

무슨 일이 일어났나

1930 년부터 칼텍의 칼 앤더슨은 큰 전자석으로 둘러싼 구름 상자로 우주선을 찍었습니다(APS). 구름 상자에서는 입자 자취가 과포화 증기 속 작은 물방울 줄로 보입니다(APS).

앤더슨은 구름 상자 가운데에 6 mm 납판을 가로질러 놓았습니다(APS). 판을 지나며 느려진 쪽의 자취가 더 크게 휘므로, 자취가 휜 방향과 함께 보면 입자의 전하 부호를 가릴 수 있습니다.

모두 1300 장의 구름 상자 사진에서 앤더슨은 양전하 입자 자취 15 개를 찾았고, 그 입자의 질량은 전자의 20 배를 넘지 않았습니다(APS).

시뮬레이터의 자기장 0.5 T · 에너지 31.6 MeV · 판에서 잃는 몫 0.6 은 고른 값이라 앤더슨의 실제 숫자가 아닙니다. 잃는 몫을 0.3 으로 줄이면 판 뒤 반지름은 151 mm 입니다.

추운 날 입김이 하얗게 보이듯, 구름 상자는 과포화 증기가 입자 자취를 따라 작은 물방울로 맺히게 해 보이지 않는 입자를 보이게 합니다.
눈길의 자전거 바퀴 자국이 갈수록 더 크게 휘어 있다면 자전거가 그쪽으로 느려지며 갔다고 짐작하듯, 판 뒤에서 더 크게 휜 자취는 입자가 그쪽으로 날아갔다는 표시입니다.

칼텍의 칼 앤더슨은 1930 년 우주선 연구를 시작했고(APS), 1932 년 8 월 양전하를 띤 전자의 역사적인 사진을 찍었습니다(APS). 그는 뒤에 이 발견이 «완전히 우연» 이었다고 말했습니다(APS).