Шотландският физик Чарлз Томсън Риз Уилсън е роден във ферма близо до Гленкорс на 14 февруари 1869 година. Момчето е на четири години, когато баща му умира и семейството се премества в английския град Манчестър, където е подкрепено от роднини. Когато посещава Гринхейското академично училище в Манчестър, Уилсън проявява интерес към естествените науки, като никога не пропуска възможността да приготвя препарати за наблюдения под микроскоп.
След завършването на училището през 1884 г. той, използва финансовата подкрепа на доведения си по-голям брат Уйлям и постъпва в Оуенс колидж (днес Манчестърски университет). Там учи в продължение на три години и през 1887 г. получава степента бакалавър. След това остава в колежа още една година, за да учи философия, латински и гръцки език.
През 1888 г. Уилсън започва да учи в Сидни Сасикс колидж в Кеймбридж със средствата на фонд за стипендии. Макар че, постъпвайки в Оуенс колидж има намерение да учи медицина, сега той е убеден, че неговото призвание е физиката. Като получава научна степен в Кеймбридж през 1892 г., Уилсън остава там за провеждане на научни изследвания, но тъй като през същата година умира брат му Уйлям, семейството вече се нуждае от финансовата му помощ.
Уилсън напуска Кеймбридж през 1894 г., за да стане учител в Бредфордското средно училище, но скоро започва да чувства, че го врече да се върне назад и да продължи своите изследвания. Печелейки пари за прехрана като лаборант на студентите-медици, той продължава експериментите в лабораторията "Кавендиш", ръководена от Дж. Томсън , чиито изследвания довеждат до откриването на електрона.
Като се качва по време на почивка през 1894 г. на Бен Невис, планински връх в Шотландия, Уилсън е силно впечатлен от оптичните явления, които вижда там, такива като кръговете около Слънцето, които се образуват, когато Слънцето свети през облаци и мъгла; това дава тласък на научните му изследвания. В началото на следващата година той започва опити за възпроизвеждане на тези явления в лаборатория с помощта на прибор, наречен разширителна камера, който е предназначен за имитация на мъгла и дъжд.
Било известно, че водните пари във въздуха се кондензират около частиците прах, които служат за ядра на капките, и се смята, че облаците не могат да се образуват в атмосфера, в която няма прах. Но Уилсън открива, че ако се премахне прахта от камерата с използване на постоянна кондензация и валежи, мъглата и дъждът продължават да се образуват, ако концентрацията на водните пари във въздуха е достатъчно висока. Това откритие довежда до догадката, че водните капки могат да се образуват, концентрирайки се около йоните (електрически заредени атоми или молекули).
Изучавайки откритите от Вилхелм Рентген в края на 1895 г. Х-лъчи (рентгенови лъчи), Уилсън използва примитивна рентгенова тръба, за да зарежда въздуха в своята камера. Образуващата се при това плътна мъгла потвърждава не само неговата теория за кондензацията, но и съществуването -(подлагано през това време на съмнение от някои физици) на атомите, молекулите и йоните. В процеса на тази работа Уилсън подобрява доста съществено конструкцията на своята камера, която става известна като кондензационна (йонизационна) камера.
През лятото на 1895 г. Уилсън отново е в шотландските планини, където буря, от която "се изправят косите на главата", предизвиква интереса му към изследване на електрическото поле на Земята. През 1896 г. той е награден със стипендията "Клерк Максуел" в лабораторията "Кавендиш" и следващите три години изучава йонната кондензация и атмосферното електричество. Благодарение на прецизната му експериментална работа се получава важна информация за поведението на йоните в газовете и за влиянието им върху атмосферата.
През 1899 г. Уилсън прави изследвания за Метеорологичния съвет; през следващата година е избран за член на съвета на Сидни Сасикс колидж и е назначен за лектор. Продължава изследванията си в лабораторията "Кавендиш", като експериментира с кондензационната камера до 1904 г.; след това все повече започва да се интересува от атмосферното електричество. Той изобретява нова форма електроскоп (прибор за измерване на напрежението), сто пъти по-чувствителен от предишните модели и с помощта на прибора вече може да измерва електрическото поле в атмосферата.
Уилсън се връща към кондензацията през 1910 г., като има намерение да използва камерата за регистрация на прелитащите вътре атомни частици. Със своите заряди алфа-частиците (ядра на хелиев атом) и бета-частиците (електрони) йонизират по част от пътя си молекулите на газа. Уилсън решава, че водната пара, кондензираща се около йонизираните молекули, трябва да образува следи, които могат да се фиксират на фотоемулсия. Като приспособява камерата за тази цел, той съобщава през 1911 г., че е видял първите "възхитителни облачни следи", кондензирани около пътищата на алфа- и бета-частиците. Снимките на пътищата, направени от него, впечатляват силно научния свят. Те са зримо свидетелство за частиците, чието съществуване дотогава е установявано само косвено, при това тези частици могат да се различат една от друга с невероятна отчетливост.
През 1913 г. Уилсън е назначен за наблюдател в областта на метеорологичната физика в обсерваторията по физика на Слънцето в Кеймбридж, където остава до 1918 г., като продължава да провежда изследвания със своята камера и да изучава атмосферното електричество. По време на Първата световна война работи над проблема за защита на въздушните съдове от пожари, предизвикани от мълнии и други електрически разряди.
Трудът на Уилсън се превръща в основа, върху която провеждат по-нататъшните си изследвания П.М.С. Блекет, Пьотр Капица, Валтер Боте, Ирен Жолио-Кюри и други. Позитронът и други елементарни частици са открити с помощта на йонизационната камера на Уилсън, която се превръща също така в неоценим инструмент за изследване на космическите лъчи. Уилсън продължава работата си с камерата до 1923 г., когато публикува резултатите от своите изследвания в две поредни статии. В едната от тях се дава експериментално потвърждение на това, че при взаимодействие на рентгеновите лъчи с атоми от тях се избиват електрони - факт, предсказан преди това от Артър Комптън.
От 1923 г. Уилсън се съсредоточава основно върху изучаването на атмосферните явления, изобретява прибори, позволяващи да се измери сумарният заряд, пренасян от мълниите, и други характеристики на бурите. Представите му за произхода на електрическите полета в бурите и атмосферата са новаторски принос към разбирането на тези явления. От 1925 до 1934 г. той е професор по натурфилософия в Кеймбридж.
Уилсън е известен като мек и тих човек, жадуващ за опознаване на природните закони, но абсолютно равнодушен към почестите и престижа. Томсън характеризира дейността му като "движение напред без отдих и бързане". След кратко боледуване Уилсън умира в дома си в Карлопс, близо до Единбург на 15 ноември 1959 година.
Освен с Нобелова награда Уилсън е награден с медала Хюз , с Кралския медал и медала Копли на Лондонското кралско дружество, а също така с наградата Хопкинс на Кеймбриджкото философско дружество , наградата Ганинг на Единбургското кралско дружество и медала Ховърд Потс на Франклиновия институт . Получава дворянска титла през 1937 г. Освен това има присъдени много на брой почетни научни степени.
Автор: Тони
След завършването на училището през 1884 г. той, използва финансовата подкрепа на доведения си по-голям брат Уйлям и постъпва в Оуенс колидж (днес Манчестърски университет). Там учи в продължение на три години и през 1887 г. получава степента бакалавър. След това остава в колежа още една година, за да учи философия, латински и гръцки език.
През 1888 г. Уилсън започва да учи в Сидни Сасикс колидж в Кеймбридж със средствата на фонд за стипендии. Макар че, постъпвайки в Оуенс колидж има намерение да учи медицина, сега той е убеден, че неговото призвание е физиката. Като получава научна степен в Кеймбридж през 1892 г., Уилсън остава там за провеждане на научни изследвания, но тъй като през същата година умира брат му Уйлям, семейството вече се нуждае от финансовата му помощ.
Уилсън напуска Кеймбридж през 1894 г., за да стане учител в Бредфордското средно училище, но скоро започва да чувства, че го врече да се върне назад и да продължи своите изследвания. Печелейки пари за прехрана като лаборант на студентите-медици, той продължава експериментите в лабораторията "Кавендиш", ръководена от Дж. Томсън , чиито изследвания довеждат до откриването на електрона.
Като се качва по време на почивка през 1894 г. на Бен Невис, планински връх в Шотландия, Уилсън е силно впечатлен от оптичните явления, които вижда там, такива като кръговете около Слънцето, които се образуват, когато Слънцето свети през облаци и мъгла; това дава тласък на научните му изследвания. В началото на следващата година той започва опити за възпроизвеждане на тези явления в лаборатория с помощта на прибор, наречен разширителна камера, който е предназначен за имитация на мъгла и дъжд.
Било известно, че водните пари във въздуха се кондензират около частиците прах, които служат за ядра на капките, и се смята, че облаците не могат да се образуват в атмосфера, в която няма прах. Но Уилсън открива, че ако се премахне прахта от камерата с използване на постоянна кондензация и валежи, мъглата и дъждът продължават да се образуват, ако концентрацията на водните пари във въздуха е достатъчно висока. Това откритие довежда до догадката, че водните капки могат да се образуват, концентрирайки се около йоните (електрически заредени атоми или молекули).
Изучавайки откритите от Вилхелм Рентген в края на 1895 г. Х-лъчи (рентгенови лъчи), Уилсън използва примитивна рентгенова тръба, за да зарежда въздуха в своята камера. Образуващата се при това плътна мъгла потвърждава не само неговата теория за кондензацията, но и съществуването -(подлагано през това време на съмнение от някои физици) на атомите, молекулите и йоните. В процеса на тази работа Уилсън подобрява доста съществено конструкцията на своята камера, която става известна като кондензационна (йонизационна) камера.
През лятото на 1895 г. Уилсън отново е в шотландските планини, където буря, от която "се изправят косите на главата", предизвиква интереса му към изследване на електрическото поле на Земята. През 1896 г. той е награден със стипендията "Клерк Максуел" в лабораторията "Кавендиш" и следващите три години изучава йонната кондензация и атмосферното електричество. Благодарение на прецизната му експериментална работа се получава важна информация за поведението на йоните в газовете и за влиянието им върху атмосферата.
През 1899 г. Уилсън прави изследвания за Метеорологичния съвет; през следващата година е избран за член на съвета на Сидни Сасикс колидж и е назначен за лектор. Продължава изследванията си в лабораторията "Кавендиш", като експериментира с кондензационната камера до 1904 г.; след това все повече започва да се интересува от атмосферното електричество. Той изобретява нова форма електроскоп (прибор за измерване на напрежението), сто пъти по-чувствителен от предишните модели и с помощта на прибора вече може да измерва електрическото поле в атмосферата.
Уилсън се връща към кондензацията през 1910 г., като има намерение да използва камерата за регистрация на прелитащите вътре атомни частици. Със своите заряди алфа-частиците (ядра на хелиев атом) и бета-частиците (електрони) йонизират по част от пътя си молекулите на газа. Уилсън решава, че водната пара, кондензираща се около йонизираните молекули, трябва да образува следи, които могат да се фиксират на фотоемулсия. Като приспособява камерата за тази цел, той съобщава през 1911 г., че е видял първите "възхитителни облачни следи", кондензирани около пътищата на алфа- и бета-частиците. Снимките на пътищата, направени от него, впечатляват силно научния свят. Те са зримо свидетелство за частиците, чието съществуване дотогава е установявано само косвено, при това тези частици могат да се различат една от друга с невероятна отчетливост.
През 1913 г. Уилсън е назначен за наблюдател в областта на метеорологичната физика в обсерваторията по физика на Слънцето в Кеймбридж, където остава до 1918 г., като продължава да провежда изследвания със своята камера и да изучава атмосферното електричество. По време на Първата световна война работи над проблема за защита на въздушните съдове от пожари, предизвикани от мълнии и други електрически разряди.
Трудът на Уилсън се превръща в основа, върху която провеждат по-нататъшните си изследвания П.М.С. Блекет, Пьотр Капица, Валтер Боте, Ирен Жолио-Кюри и други. Позитронът и други елементарни частици са открити с помощта на йонизационната камера на Уилсън, която се превръща също така в неоценим инструмент за изследване на космическите лъчи. Уилсън продължава работата си с камерата до 1923 г., когато публикува резултатите от своите изследвания в две поредни статии. В едната от тях се дава експериментално потвърждение на това, че при взаимодействие на рентгеновите лъчи с атоми от тях се избиват електрони - факт, предсказан преди това от Артър Комптън.
От 1923 г. Уилсън се съсредоточава основно върху изучаването на атмосферните явления, изобретява прибори, позволяващи да се измери сумарният заряд, пренасян от мълниите, и други характеристики на бурите. Представите му за произхода на електрическите полета в бурите и атмосферата са новаторски принос към разбирането на тези явления. От 1925 до 1934 г. той е професор по натурфилософия в Кеймбридж.
Уилсън е известен като мек и тих човек, жадуващ за опознаване на природните закони, но абсолютно равнодушен към почестите и престижа. Томсън характеризира дейността му като "движение напред без отдих и бързане". След кратко боледуване Уилсън умира в дома си в Карлопс, близо до Единбург на 15 ноември 1959 година.
Освен с Нобелова награда Уилсън е награден с медала Хюз , с Кралския медал и медала Копли на Лондонското кралско дружество, а също така с наградата Хопкинс на Кеймбриджкото философско дружество , наградата Ганинг на Единбургското кралско дружество и медала Ховърд Потс на Франклиновия институт . Получава дворянска титла през 1937 г. Освен това има присъдени много на брой почетни научни степени.