历史编译稿：本文保留原稿的科学人物叙事。英文资料来源为Famous Scientists；具名作者及译者未能从导出稿中核实，原发表日期待核实。
正电子发射断层显像技术（PET），核医学领域的先进成像方式之一，使用放射性物质在生物体内释放正电子，与其他电子相互作用，对生物分子代谢、受体及神经介质活动进行三维成像，在疾病的早期诊断上有重大意义！
1931年，英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）从理论上预言了正电子的存在。他认为：这种新的粒子是电子的一个镜像，它们具有相同的质量，但是电荷符号相反。
次年，进行宇宙射线研究的物理学家卡尔·安德森（Carl Anderson），在威尔逊云室中拍摄的电子轨迹图片上发现了一些带正电的粒子轨迹。
经过一系列实验与计算，安德森发现，这些带正电粒子与狄拉克预言中提到的粒子性质完全一致。1932年8月2日，卡尔·安德森正式公布了这一发现。
1936年，因为“发现了正电子”，卡尔·安德森被授予了该年度的诺贝尔物理学奖！
伟大源于热爱与坚持
卡尔·大卫·安德森（Carl David Anderson）于1905年9月3日出生在美国纽约市。他的父亲也叫Carl David Anderson，是一名餐厅经理，母亲Emma Adolfina Ajaxson是一名家庭主妇。卡尔是他们唯一的孩子。
1912年，卡尔六岁时，他们全家从纽约搬到了洛杉矶。卡尔的父母对科学不感兴趣，但七岁的卡尔对科学越来越着迷，并且自己组装搭建了原始的无线电装置。
卡尔·安德森的梦想是成为一名电气工程师。1923年，17岁的安德森毕业于洛杉矶的一所工科类公立高中。
高中毕业后，卡尔·安德森进入帕萨迪纳市的加州理工学院就读，主修电子工程专业。
大二时，卡尔·安德森接触到了现代物理学，与之前学习的基础物理学相比，他对现代物理学更加着迷，并决定兼修物理学专业。1927年，21岁的卡尔·安德森同时获得了工程专业和物理学专业的学士学位。
本科毕业的安德森选择在加州理工学院继续攻读研究生课程。1930年，24岁的卡尔·安德森获得了博士学位，他的博士毕业论文题目是：从K和L原子能级射出的X射线光电子的空间分布。
卡尔·安德森在加州理工学院度过了自己全部的职业生涯。
正电子的预言与发现
起初，安德森与罗伯特·米利肯（Robert Millikan）一起开展研究工作。罗伯特·米利肯因确定电子上的电荷量而闻名，他正在研究宇宙射线—来自外太空的高能量粒子。
宇宙射线在穿透地球的大气层时产生了“有趣”的粒子流，粒子流中包含着许多亚原子粒子，这些粒子通常是不稳定的，它们会迅速衰变为其他粒子。
为了研究宇宙射线，安德森设计并搭建了自己的云室：一个含有过饱和蒸汽的粒子探测器。射入云室的带电粒子会使路径上的蒸汽分子电离（敲掉电子，留下离子）。蒸汽分子会以留下的离子为核心凝结成小液滴，从而形成一个可以被拍摄的粒子径迹。安德森还在他的云室周围放置了一个电磁铁，磁铁使带电粒子沿着弯曲的轨迹移动。通过研究粒子径迹，安德森可以推断出形成该径迹的粒子的属性。
1931年，保罗·狄拉克（Paul Dirac）预言了反物质的存在：如果“空穴”真的存在，它们将是一种新的、对实验物理学来说未知的粒子，具有与电子相同的质量和相反的电荷。我们可以把这种粒子称为反电子。
1932年，卡尔·安德森进行了以下一系列实验研究：
·拍摄到了宇宙射线穿过云室（由安德森自己设计搭建完成）时留下的轨迹。
·发现了一种此前从未被发现过的粒子径迹（具有与负电子同样的偏转度和不同的方向）。
·安德森对这种新的粒子径迹做出了正确的解释：它是由一个与电子质量相同，但电荷相反的粒子运动形成的。
·安德森意识到他观测到的正是由保罗·狄拉克在1931年的预言中提到过的反物质（即反电子，也称正电子）。
·一致决定将这个新粒子命名为“正电子”。
“1932年8月2日，在拍摄宇宙射线轨迹的过程中，我们发现了一种新的粒子径迹。我们只能作出以下解释：存在这样一种新的粒子，它们携带正电荷，却拥有与负电子同一数量级的质量。”—卡尔·安德森
1936年，安德森因发现“正电子”而被授予该年度的诺贝尔物理学奖。
引发物理界轰动的新粒子
1936年，安德森和研究生塞斯·内德梅尔（Seth Neddermeyer）利用安德森发现正电子时所使用的设备观测到了μ介子。μ介子是一种亚原子粒子，拥有与电子相同的负电荷和自旋，但μ介子的质量大约是电子的207倍。
1976年，70岁的卡尔·安德森在加州理工学院结束了自己的职业生涯。
1991年1月11日，卡尔·安德森在加州圣马力诺市的家中逝世，享年85岁。
科学的进步，离不开科学家们脑洞大开的奇思妙想，以及他们持之以恒的不懈探索。
1894年，为了在实验室中重现阳光返照云彩的奇景，英国物理学家查尔斯·威尔逊(Charles Wilson)开始了云室的研究。十余年后，经过大量理论认证与实验研究，威尔逊云室于1911年研制成功。
1931年，狄拉克如同先知一般的预言，为物理学界开辟了反物质的新概念。1932年，在威尔逊云室中观测粒子运动轨迹的卡尔·安德森，证实了狄拉克的预言，帮助物理学界开启了一条寻找粒子的全新道路！
浩瀚的宇宙，无尽的真空，或许还存在着无数“看不见”的粒子等着我们去探索与发掘！
原文链接：
https://www.famousscientists.org/carl-anderson/
资料来源：《Famous Scientists》
本文素材部分来源网络，如有侵权请联系删除。
编辑说明
编辑说明：正电子与反电子是同一种粒子的两个名称，并非狄拉克“错误命名”。按CERN说明及稿内原英文，将狄拉克明确预言正电子的年代统一为1931年，安德森发现的年代仍为1932年。其余历史叙述和原图注保留。
补充参考资料
来源与编辑记录
根据博士科普公众号完整历史文章导出恢复。
校订说明：编辑说明：正电子与反电子是同一种粒子的两个名称，并非狄拉克“错误命名”。按CERN说明及稿内原英文，将狄拉克明确预言正电子的年代统一为1931年，安德森发现的年代仍为1932年。其余历史叙述和原图注保留。
