Charles Thomson Rees Wilson

Charles Thomson Rees Wilson

Charles Thomson Rees Wilson (14 février 1869 – 15 novembre 1959) était un météorologue et physicien britannique qui a partagé le prix Nobel de physique en 1927 avec Arthur Compton pour son invention de la chambre à brouillard.

Jeunesse et éducation

Charles Thomson Rees Wilson est né le 14 février 1869 à Glencorse, en Écosse, fils de John Wilson, un éleveur de moutons, et d'Annie Clark Harper. Après la mort de son père en 1873, Wilson a déménagé avec sa famille à Manchester, en Angleterre.

Avec le soutien financier de son demi-frère, Wilson a étudié la biologie à l'Owens College (aujourd'hui l'université de Manchester) avec l'intention de devenir médecin. Il a obtenu un B.Sc. en 1887. L'année suivante, il a obtenu une bourse pour intégrer le Sidney Sussex College, à Cambridge, où il s'est intéressé à la physique et à la chimie. En 1892, il a reçu les félicitations avec mention très bien dans les deux volets du Natural Sciences Tripos.

Carrière et recherche

Wilson s'est particulièrement intéressé à la météorologie et, en 1893, il a commencé à étudier les nuages et leurs propriétés. À partir de 1894, il a travaillé pendant quelque temps à l'observatoire de Ben Nevis, où il a effectué des observations sur la formation des nuages. Il était particulièrement fasciné par l'apparence des gloires. Il a ensuite tenté de reproduire cet effet à plus petite échelle dans le laboratoire Cavendish de Cambridge, en dilatant de l'air humide dans un récipient scellé.

En 1895, Wilson a découvert qu'à un rapport de détente suffisamment élevé, la vapeur d'eau sursaturée se condense même en l'absence de poussière, qu'il éliminait par des condensations préalables, contrairement aux recherches antérieures de John Aitken. Sous le mentorat de J. J. Thomson en 1896, il a découvert que les rayons X stimulent la condensation tout aussi bien que la poussière.

En 1900, Wilson est devenu membre du Sidney Sussex College de Cambridge et a été nommé conférencier et démonstrateur universitaire. Certains le considéraient comme un mauvais conférencier en raison d'un bégaiement prononcé. Il a enseigné un cours sur l'électricité atmosphérique en tant que professeur invité à l'Imperial College de Londres. Il a été nommé lecteur en météorologie électrique en 1918 et professeur Jacksonian de philosophie naturelle en 1925.

En 1906, Wilson a émis l'hypothèse que le rayonnement cosmique génère les ions provoquant la condensation sans raison apparente.

Wilson a publié de nombreux articles sur la météorologie et la physique, sur des sujets tels que les rayons X, l'ionisation, la formation des nuages d'orage et d'autres phénomènes météorologiques. Wilson pourrait également avoir observé un spectre lumineux en 1924, 65 ans avant leur découverte officielle. La météo a été le centre de ses travaux tout au long de sa carrière, depuis ses premières observations à Ben Nevis jusqu'à son dernier article sur les nuages d'orage.

Chambre à brouillard

L'invention de la chambre à brouillard est de loin l'accomplissement le plus marquant de Wilson, lui valant le prix Nobel de physique en 1927. Le laboratoire Cavendish l'a félicité pour la création d'« une méthode nouvelle et frappante pour étudier les propriétés des gaz ionisés ». La chambre à brouillard a permis des avancées expérimentales majeures dans l'étude des particules subatomiques et dans le domaine de la physique des particules en général. Certains ont attribué à Wilson le fait d'avoir rendu possible l'étude des particules.

Wilson a plus tard expérimenté la création de traces de nuages dans sa chambre par condensation sur des ions générés par la radioactivité. Plusieurs de ses chambres à brouillard subsistent.

Rétrospectivement, la méthode expérimentale de Wilson a retenu l'attention des chercheurs.

Dans une période de recherche scientifique caractérisée par un fossé entre les scientifiques « analytiques » et « morphologiques », la méthode d'investigation de Wilson représentait un hybride. Alors que certains scientifiques pensaient que les phénomènes devaient être observés à l'état pur dans la nature, d'autres proposaient les expériences contrôlées en laboratoire comme la méthode d'investigation privilégiée. Wilson a utilisé une combinaison de méthodes dans ses expériences et enquêtes. Les travaux de Wilson « ont rendu visibles des choses dont les propriétés n'avaient été déduites qu'indirectement auparavant ».

Wilson a été qualifié de « presque le dernier des grands expérimentateurs individuels en physique ». Il a utilisé sa chambre à brouillard de diverses manières pour démontrer les principes de fonctionnement de phénomènes tels que les particules subatomiques et les rayons X. Mais son intérêt principal, et le sujet de la majeure partie de ses articles, était la météorologie.

Vie personnelle et décès

En 1908, Wilson a épousé Jessie Fraser, la fille d'un pasteur de Glasgow. Ils ont eu quatre enfants. Sa famille le connaissait comme un homme patient et curieux, amateur de promenades dans les collines proches de chez lui.

Wilson est décédé le 15 novembre 1959 à son domicile de Carlops à l'âge de 90 ans, entouré de sa famille.

Reconnaissance

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Commémoration

Le cratère Wilson sur la Lune porte son nom, ainsi que celui d'Alexander Wilson et de Ralph Elmer Wilson. Les formations de nuages de condensation de Wilson qui se produisent après de grandes explosions, telles que les détonations nucléaires, portent son nom. La Wilson Society — la société scientifique du Sidney Sussex College, à Cambridge — est nommée en son honneur, tout comme le CTR Wilson Institute for Atmospheric Electricity — le groupe d'intérêt spécial sur l'électricité atmosphérique de la Royal Meteorological Society.

Les archives de C.T.R. Wilson sont conservées par les archives de l'université de Glasgow.

En 1996, une plaque bleue en l'honneur de Wilson a été installée sur un cairn spécialement construit à Flotterstone, près de son lieu de naissance à Crosshouse Farm.

En 2012, la Royal Society of Edinburgh a tenu une réunion en l'honneur de Wilson, le « Grand physicien écossais ».