Il est Co récipiendaire du prix Nobel de physique de 1936 «pour la mise en évidence du positron»
Biographique Carl D. Anderson (1905-1991)
Ses premières recherches étaient dans le domaine des rayons X. Pour sa thèse de doctorat, il a étudié la distribution spatiale des photoélectrons éjectés de divers gaz par les rayons X. En 1930, avec le professeur Millikan, il commence ses études sur les rayons cosmiques qui conduisent en 1932 à la découverte du positron. Il a étudié la distribution d’énergie des particules de rayons cosmiques et la perte d’énergie des électrons à très grande vitesse en traversant la matière. En 1933, lui et le Dr Neddermeyer ont obtenu la première preuve directe que les rayons gamma du ThC” génèrent des positrons lors de leur passage à travers des substances matérielles. Depuis 1933, il poursuit ses travaux sur le rayonnement et les particules fondamentales. La plupart des recherches et découvertes d’Anderson ont été publiées dans The Physical Review and Science.
Parmi les distinctions scientifiques qui lui ont été décernées, en plus du prix Nobel, on peut citer les suivantes : Médaille d’or de l’Institut américain de la ville de New York (1935) ; Sc.D. de l’Université Colgate (1937) ; Médaille Elliott Cresson de l’Institut Franklin (1937) ; certificat présidentiel de mérite (1945) ; LL.D. Université Temple (1949) ; Médaille John Ericsson de l’American Society of Swedish Engineers (1960). En 1946, Anderson épousa Lorraine Bergman ; ils ont deux fils, Marshall et David.
Carl Anderson a vécu de 1905 à 1991. 
Carl Anderson a découvert le positon en 1932, prouvant l’existence de l’antimatière. Il a découvert le muon en 1936. Anderson a reçu le prix Nobel de physique en 1936 pour sa découverte du positron.
Réalisations et points clés
En 1932, Carl Anderson :
A pris des photographies de traces faites par les rayons cosmiques lorsqu’ils traversaient une chambre à brouillard qu’il avait lui-même conçue.
A vu la trace d’une particule dont le comportement ne ressemblait à aucune particule qu’il avait vue auparavant.
Interprété correctement la piste, indiquant qu’elle a été faite par une particule avec la masse d’un électron, mais portant la charge opposée.
Réalise qu’il a observé l’antimatière – l’antiélectron prédit par Paul Dirac en 1931.
Convenu d’appeler la nouvelle particule le positron.
En 1936, Carl Anderson :
A découvert le muon en étudiant les rayons cosmiques.
Identifié le muon comme une particule subatomique dont la charge est identique à l’électron.
Trouvé que la masse du muon est supérieure à celle de l’électron et inférieure à celle du proton.
Débuts
Carl David Anderson est né le 3 septembre 1905 à New York, aux États-Unis. Ses parents sont arrivés à New York en provenance de Suède à la fin de leur adolescence. Son père, également nommé Carl David Anderson, était directeur de restaurant. Sa mère, Emma Adolfina Ajaxson, était femme au foyer. Carl était leur seul enfant. En 1912, alors que Carl avait six ans, sa famille a déménagé de New York à Los Angeles. Ses parents ne s’intéressaient pas à la science, mais à partir d’environ sept ans, Carl s’intéressa de plus en plus à la technologie, construisant des postes de radio primitifs.
Éducation 
Carl Anderson espérait devenir ingénieur électricien. Il a fréquenté le LA Polytechnic High School, une école publique qui se concentrait sur les matières techniques. Il obtient son diplôme d’études secondaires en 1923, à l’âge de 17 ans. Vient ensuite Caltech (California Institute of Technology) à Pasadena où il avait l’intention de se spécialiser en génie électrique. Pendant son séjour à Caltech, il vivait à la maison parce que son père et sa mère s’étaient séparés et qu’Anderson ne pouvait pas se permettre de vivre loin de chez lui. Au cours de sa deuxième année, il a appris la physique moderne et a été étonné de voir à quel point il l’aimait par rapport à la physique plus fondamentale qu’il avait apprise à l’école. Il est passé à la physique en tant que majeure. En 1927, à 21 ans, il obtient un baccalauréat en génie et en physique. Anderson a continué à Caltech en tant qu’étudiant diplômé, obtenant un doctorat en 1930, à 24 ans, pour une étude en chambre à brouillard des électrons diffusés par les rayons X. Sa thèse de doctorat était intitulée : Space-Distribution of X-Ray Photoelectrons Ejected from the K and L Atomic Energy-Levels. Il a passé le reste de sa vie professionnelle à Caltech.
Le Positron
Anderson a commencé à travailler avec Robert Millikan, célèbre pour avoir déterminé la quantité de charge sur l’électron.
Rayons cosmiques
Millikan étudiait les rayons cosmiques – des particules de haute énergie atteignant la terre depuis le soleil et les étoiles. Les rayons cosmiques produisent des débris intéressants lorsqu’ils s’écrasent dans l’atmosphère de notre planète. Les débris contiennent des particules subatomiques, qui sont généralement instables et se désintègrent rapidement en d’autres particules rayon cosmique dans l’atmosphère. Un proton de très haute énergie (rouge) éjecté par le soleil pénètre dans l’atmosphère terrestre. Le proton est un exemple de rayon cosmique. Il entre en collision avec une particule élevée dans l’atmosphère terrestre, produisant une pluie de débris de particules subatomiques, qui peuvent aider à révéler certaines des propriétés de base de la matière. Image par Mpfiz, modifiée par ce site.
Pour étudier les rayons cosmiques, Anderson a conçu et construit sa propre chambre à brouillard – un détecteur de particules contenant une vapeur sursaturée. Lorsqu’une particule traverse la vapeur, elle élimine les électrons des molécules de vapeur en laissant derrière elle des ions. La vapeur se condense sur ces ions, créant une traînée qui peut être photographiée. Anderson a placé un électroaimant autour de sa chambre à brouillard, ce qui a amené les particules chargées à suivre des trajectoires courbes. En étudiant une traînée, il a pu déduire les propriétés de la particule qui l’a fabriquée.
Prédiction du Positron
En 1931, Paul Dirac prédit l’existence de l’antimatière.
« Un trou, s’il y en avait un, serait un nouveau type de particule, inconnu de la physique expérimentale, ayant la même masse et la même charge qu’un électron. Nous pouvons appeler une telle particule un antiélectron. Paul Dirac Singularités quantifiées dans le champ électromagnétique, 1931
Découverte du Positron
En 1932, Carl Anderson a prouvé expérimentalement l’existence de l’antimatière. Carl Anderson « Le 2 août 1932, au cours de la photographie de traces de rayons cosmiques… [Des traces] ont été obtenues, qui semblaient n’être interprétables que sur la base de l’existence dans ce cas d’une particule portant une charge positive mais ayant une masse de du même ordre de grandeur que celui que possède normalement un électron négatif libre. Carl Anderson L’électron positif, 1933 chambres à brouillard photo positon. La célèbre photo de la chambre à brouillard d’Anderson – une traînée de positrons. La traînée montre une courbure dans la direction opposée à la trajectoire attendue d’un électron. La structure horizontale au milieu de la photo est une plaque de plomb, à travers laquelle la particule passe.
Prix Nobel
En 1936, Anderson a reçu le prix Nobel de physique pour sa découverte du positron. Il partagea le prix avec Victor F. Hess, qui découvrit les rayons cosmiques en 1912.
En 1936, Anderson et son étudiant diplômé, Seth Neddermeyer, ont découvert le muon en utilisant le même équipement qu’Anderson avait utilisé pour découvrir le positron. Le muon est une particule subatomique avec la même charge négative et le même spin que l’électron, mais 207 fois plus massive.
La famille et la fin
En 1946, à 40 ans, Anderson épousa Lorraine Bergman. Elle avait déjà été mariée et son fils Marshall, qui avait trois ans, a emménagé dans la nouvelle maison familiale. Anderson l’a adopté. Marshall est devenu mathématicien. Le couple a eu un fils, David, qui est devenu physicien. Dans ses temps libres, Carl Anderson aimait emmener ses fils pêcher, faire de la randonnée et assister à des matchs de football. Anderson a pris sa retraite de Caltech en 1976, à 70 ans. Carl Anderson est décédé à l’âge de 85 ans le 11 janvier 1991 à son domicile de Saint-Marin, en Californie. Il a été enterré au cimetière Forest Lawn Memorial Park, à Hollywood Hills. Sa femme Lorraine est décédée en 1984.
Carl David Anderson et la découverte du positron
Le 11 janvier 1991, le physicien américain Carl David Anderson décède. Il est surtout connu pour sa découverte du positron en 1932, réalisation pour laquelle il reçut le prix Nobel de physique en 1936, et du muon en 1936.
« L’atome ne peut pas être vu, pourtant son existence peut être prouvée. Et il est simple de prouver qu’on ne peut jamais le voir. Il doit être étudié par des preuves indirectes – et la difficulté technique a été comparée à demander à un homme qui n’a jamais vu de piano de décrire un piano à partir du son qu’il ferait en tombant dans le noir. – Carl David Anderson
Carl David Anderson – Contexte et premiers travaux
Carl D. Anderson est né le 3 septembre 1905 à New York en tant que fils d’immigrants suédois. Il a étudié la physique et l’ingénierie à Caltech à Pasadena, en Californie, où il a obtenu son BS en 1927, et a continué pour un doctorat. en 1930 sous la direction de Robert A. Millikan, célèbre lauréat du prix Nobel, qui avait reçu le prix Nobel de physique en 1923 pour sa mesure de la charge électronique élémentaire et pour ses travaux sur l’effet photoélectrique. Anderson a commencé des recherches sur les rayons gamma et les rayons cosmiques au cours desquelles il a rencontré des traces de particules inattendues dans sa chambre à brouillard (versions modernes maintenant communément appelée Anderson) photographies. Sa chambre à brouillard était un appareil entouré d’aimants, provoquant la courbure des particules atomiques dans différentes directions en fonction de leur charge électrique. Anderson a trouvé un certain nombre de traces dont l’orientation suggérait qu’elles étaient causées par des particules chargées positivement – mais des particules trop petites pour être des protons. Après près d’un an d’efforts et d’observations, il a décidé que les traces étaient en fait des antiélectrons, des particules de même masse que l’électron, mais avec une charge électrique opposée, chacune produite aux côtés d’un électron à partir de l’impact des rayons cosmiques dans la chambre à brouillard.
Le Positron
En 1928, Paul Dirac a publié un article scientifique proposant que les électrons puissent avoir à la fois une charge positive et une énergie négative. Cet article a introduit l’ équation de Dirac , une unification de la mécanique quantique , de la relativité restreinte et du nouveau concept de spin électronique . . Bien que l’article n’ait pas explicitement prédit une nouvelle particule, mais a permis des électrons ayant une énergie positive ou négative comme solutions. Anderson n’a pas été le premier à observer la particule chargée positive nouvellement détectée, mais il a fourni la bonne interprétation. Déjà en 1929, Dmitri Skobeltsyn avait observé la particule en utilisant une chambre à brouillard pour essayer de détecter rayonnement gamma dans les rayons cosmiques, Skobeltsyn a détecté des particules qui agissaient comme des électrons mais se courbaient dans la direction opposée dans un champ magnétique appliqué. De même, en 1929, Chung-Yao Chao, un étudiant diplômé de Caltech, a remarqué des résultats anormaux qui indiquaient des particules se comportant comme des électrons, mais avec une charge positive, bien que les résultats n’aient pas été concluants et que le phénomène n’ait pas été poursuivi.
Anderson a annoncé sa découverte d’une particule chargée positivement avec la masse d’un électron le 2 août 1932, qui a été confirmée peu de temps après par le physicien italien Giuseppe Occhialini et plus tard le lauréat du prix Nobel Patrick Blackett.au Cavendish Laboratory de Cambridge en 1934. La découverte d’Anderson a pu valider la prédiction théorique de Paul Dirac sur l’existence de l’antiélectron, également appelé positron. Alors qu’Anderson a d’abord détecté les particules dans les rayons cosmiques, il a ensuite produit des preuves plus concluantes avec son étudiant diplômé Seth Neddermeyer en envoyant des rayons gamma à haute énergie dans d’autres matériaux solides, ce qui a entraîné la création de paires positron-électron. C’était le tout premier exemple de l’existence de l’antimatière. Pour ce travail, Anderson a partagé le prix Nobel de physique de 1936 avec Victor Franz Hess, dont les travaux en 1912 ont conduit à la découverte du rayonnement cosmique. Pendant des années, les rayons cosmiques sont restés la seule source de particules de haute énergie. Le prochain que les physiciens des antiparticules recherchaient était l’antiproton. Beaucoup plus lourd que le positon, l’antiproton est l’anti partenaire du proton. Il ne serait pas confirmé expérimentalement avant 22 ans.
Le muon
Toujours en 1936, Anderson et Neddermeyer ont découvert le muon (ou ‘mu-méson’), une particule subatomique 207 fois plus massive que l’électron, mais avec la même charge électrique négative et le même spin 1/2 que l’électron, toujours dans les rayons cosmiques. Le muon était la première d’une longue liste de particules subatomiques dont la découverte a d’abord déconcerté les théoriciens qui ne pouvaient pas faire entrer le «zoo» déroutant dans un schéma conceptuel bien rangé. Willis Lamb, dans sa conférence du prix Nobel de 1955, a plaisanté en disant qu’il avait entendu dire que « le chercheur d’une nouvelle particule élémentaire était autrefois récompensé par un prix Nobel, mais une telle découverte devrait maintenant être punie d’une amende de 10 000 dollars. » Carl David Anderson a passé toute sa carrière universitaire et de recherche à Caltech. Il est décédé le 11 janvier 1991, à l’âge de 85 ans.
Physicien Américain lauréat du prix Nobel Carl David Anderson (1905-1991)
Carl David Anderson était un physicien américain, surtout connu pour sa découverte du positron en 1932 et du muon en 1936. Il a remporté le prix Nobel de physique 1936 pour sa découverte du positron, prix qu’il a partagé avec Victor Franz Hess qui avait découvert le rayonnement cosmique. La découverte d’Anderson du positron, qui est apparue pour la première fois lors d’expériences utilisant des rayons cosmiques comme pistes de particules inattendues dans sa chambre à brouillard, a confirmé la possibilité théorique d’un positron comme prédit par Paul Dirac. La base de cette découverte était la recherche du camarade de classe d’Anderson, Chung-Yao Chao. Par la suite, Anderson a découvert le muon, initialement connu sous le nom de méson mu, avec son étudiant diplômé, Seth Neddermeyer. C’était la première de nombreuses particules subatomiques qui perturberaient rapidement les schémas conceptuels ordonnés des physiciens des particules.
Carl David Anderson (1905-1991)
Événements historiques
1932-08-02 Carl David Anderson découvre et photographie un positon, la première antiparticule connue
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1936/anderson/biographical/
https://www.famousscientists.org/carl-anderson/