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查尔斯·汤姆森·里斯·威尔逊（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｒｅｅｓ Ｗｉｌｓｏｎ），１８６９年２月１４日生于英国苏格兰爱丁堡附近的格伦科斯。父亲约翰·威尔逊是苏格兰的一名牧羊农场主，母亲安妮·克兰克·哈帕出身于苏格兰一个著名的造丝业的家庭。威尔逊４岁时，父亲离开人世，母亲带他搬到了英格兰西部的曼彻斯特。
威尔逊本想成为一名医生，但进入曼彻斯特大学却学了物理课程，因为这里有著名的物理学教授约瑟夫·汤姆森（公元１８５６～１９４０年）。
１８８８年，威尔逊进入剑桥大学学习物理学和化学，１８９１年毕业即留在母校做了助教，此后他曾做过中学教师。这期间，他认识了包括后来出名的物理学家卢瑟福在内的许多学者，他们经常在一起探讨问题。
就在这短短的一年时间里，他决定了自己的职业生涯。后来他在回忆录中写道，“１８９４年９月的一天，我登上了苏格兰高地的最高峰——本奈维斯山顶，在山上的天文台逗留了数星期。在那里，我发现了山上阳光返照云朵的光学现象：山顶和人处于雾和云层中的影子周围，呈现出环状彩虹的异常美丽景观。后来我就考虑在实验室中再现这种奇观。”
于是，威尔逊走上发明云室的道路。１８９５年，威尔逊又回到剑桥大学在一个研究所工作，为诺贝尔物理学奖获得者约瑟夫·汤姆逊作助手，并开始人工造雾的研
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