Charles Thomson Rees Wilson

Charles Thomson Rees Wilson

Charles Thomson Rees Wilson (14. Februar 1869 – 15. November 1959) war ein britischer Meteorologe und Physiker, der 1927 den Nobelpreis für Physik zusammen mit Arthur Compton für seine Erfindung der Nebelkammer erhielt.

Frühes Leben und Ausbildung

Charles Thomson Rees Wilson wurde am 14. Februar 1869 in Glencorse, Schottland, als Sohn des Schafzüchters John Wilson und Annie Clark Harper geboren. Nach dem Tod seines Vaters im Jahr 1873 zog Wilson mit seiner Familie nach Manchester, England.

Mit finanzieller Unterstützung seines Halbbruders studierte Wilson Biologie am Owens College (heute University of Manchester) mit der Absicht, Arzt zu werden. Er schloss sein Studium 1887 mit einem B.Sc. ab. Im folgenden Jahr erhielt er ein Stipendium für das Sidney Sussex College in Cambridge, wo er begann, sich für Physik und Chemie zu interessieren. 1892 erhielt er in beiden Teilen des Natural Sciences Tripos eine First Class Honours Auszeichnung.

Karriere und Forschung

Wilson interessierte sich besonders für Meteorologie und begann 1893, Wolken und ihre Eigenschaften zu untersuchen. Ab 1894 arbeitete er einige Zeit am Observatorium auf dem Ben Nevis, wo er Beobachtungen zur Wolkenbildung machte. Er war besonders fasziniert vom Erscheinen von Glorien. Anschließend versuchte er, diesen Effekt in kleinerem Maßstab im Cavendish-Labor in Cambridge zu reproduzieren, indem er feuchte Luft in einem versiegelten Behälter ausdehnte.

Im Jahr 1895 entdeckte Wilson, dass bei einem ausreichend großen Expansionsverhältnis übersättigter Wasserdampf selbst ohne Staub kondensiert, den er zuvor durch Kondensationen entfernt hatte, was den früheren Forschungen von John Aitken widersprach. Unter der Betreuung von J. J. Thomson fand er 1896 heraus, dass Röntgenstrahlen die Kondensation genauso gut stimulieren wie Staub.

Im Jahr 1900 wurde Wilson Mitglied des Sidney Sussex College in Cambridge und wurde zum Universitätsdozenten und Demonstrator ernannt. Er war einigen als schlechter Dozent bekannt, was an seinem ausgeprägten Stottern lag. Er unterrichtete als Gastdozent am Imperial College London einen Kurs über atmosphärische Elektrizität. 1918 wurde er zum Reader für elektrische Meteorologie und 1925 zum Jacksonian Professor für Naturphilosophie ernannt.

Im Jahr 1906 stellte Wilson die Hypothese auf, dass kosmische Strahlung die Ionen erzeugt, die ohne erkennbare Gründe eine Kondensation verursachen.

Wilson veröffentlichte zahlreiche Arbeiten zur Meteorologie und Physik, unter anderem zu den Themen Röntgenstrahlen, Ionisierung, Gewitterwolkenbildung und andere meteorologische Ereignisse. Wilson könnte 1924, 65 Jahre vor ihrer offiziellen Entdeckung, auch ein Sprite beobachtet haben. Das Wetter war während seiner gesamten Karriere ein Schwerpunkt seiner Arbeit, von seinen frühen Beobachtungen auf dem Ben Nevis bis zu seiner letzten Arbeit über Gewitterwolken.

Nebelkammer

Die Erfindung der Nebelkammer war Wilsons mit Abstand bedeutendste Leistung, die ihm 1927 den Nobelpreis für Physik einbrachte. Das Cavendish-Labor lobte ihn für die Schaffung einer "neuartigen und auffälligen Methode zur Untersuchung der Eigenschaften ionisierter Gase". Die Nebelkammer ermöglichte enorme experimentelle Sprünge in der Untersuchung subatomarer Teilchen und im Bereich der Teilchenphysik im Allgemeinen. Einige haben Wilson zugeschrieben, das Studium der Teilchen überhaupt erst möglich gemacht zu haben.

Wilson experimentierte später mit der Erzeugung von Wolkenspuren in seiner Kammer durch Kondensation an Ionen, die durch Radioaktivität erzeugt wurden. Mehrere seiner Nebelkammern sind erhalten geblieben.

Rückblickend hat die experimentelle Methode Wilsons bei Wissenschaftlern einiges an Aufmerksamkeit erhalten.

In einer Zeit wissenschaftlicher Untersuchung, die durch eine Kluft zwischen "analytischen" und "morphologischen" Wissenschaftlern gekennzeichnet war, stellte Wilsons Untersuchungsmethode ein Hybrid dar. Während einige Wissenschaftler glaubten, dass Phänomene in der reinen Natur beobachtet werden sollten, schlugen andere laborüberwachte Experimente als die bevorzugte Untersuchungsmethode vor. Wilson verwendete eine Kombination von Methoden in seinen Experimenten und Untersuchungen. Wilsons Arbeit "machte Dinge sichtbar, deren Eigenschaften zuvor nur indirekt abgeleitet worden waren".

Wilson wurde als "fast der letzte der großen individuellen Experimentatoren in der Physik" bezeichnet. Er nutzte seine Nebelkammer auf verschiedene Weise, um die Funktionsprinzipien von Dingen wie subatomaren Teilchen und Röntgenstrahlen zu demonstrieren. Aber sein Hauptinteresse, und das Thema des Großteils seiner Arbeiten, war die Meteorologie.

Privatleben und Tod

1908 heiratete Wilson Jessie Fraser, die Tochter eines Pfarrers aus Glasgow. Sie hatten vier Kinder. Seine Familie kannte ihn als geduldig und neugierig sowie als jemanden, der gerne Spaziergänge in den Hügeln nahe seinem Zuhause machte.

Wilson starb am 15. November 1959 in seinem Haus in Carlops im Alter von 90 Jahren im Kreise seiner Familie.

Anerkennung

### Mitgliedschaften

### Auszeichnungen

### Orden

Gedenken

Der Wilson-Krater auf dem Mond ist nach ihm, Alexander Wilson und Ralph Elmer Wilson benannt. Die Wilson-Kondensationswolkenformationen, die nach großen Explosionen wie nuklearen Detonationen auftreten, sind nach ihm benannt. Die Wilson Society – die wissenschaftliche Gesellschaft des Sidney Sussex College, Cambridge – ist ihm zu Ehren benannt, ebenso wie das CTR Wilson Institute for Atmospheric Electricity – die Atmospheric Electricity Special Interest Group der Royal Meteorological Society.

Die Archive von C.T.R. Wilson werden von den Archiven der Universität Glasgow verwaltet.

Im Jahr 1996 wurde eine blaue Plakette zu Wilsons Ehren an einem speziell errichteten Steinhaufen in Flotterstone, in der Nähe seines Geburtsortes auf der Crosshouse Farm, angebracht.

Im Jahr 2012 veranstaltete die Royal Society of Edinburgh ein Treffen zu Ehren von Wilson, dem "Großen schottischen Physiker".