当你抬头看云，你知道，世界曾被它改变吗？
当物理学家看云，王⼩波在《⻩⾦时代》中，这样写道：“那⼀天我⼆⼗⼀岁，在我⼀⽣的⻩⾦时代，我有好多奢望。我想爱，想吃，还想在⼀瞬间变成天上半明半暗的云。”沈从⽂则在《湘⾏散记》中，提到：“我⾏过许多地⽅的桥，看过许多次数的云，喝过许多种类的酒，却只爱过⼀个正当最好年龄的⼈。”他们都提到了云，仰头就能看到的云。
王⼩波抬头看云，觉着⾃⼰会永远⽣猛下去，什么也捶不了；沈从⽂抬头看云，透过云层，看⻅了⼀双含笑的眼睛。⽽研究物理的⼈，抬头看云，想到的是....这，就是云室最初的来源。
起初，我们只是想在实验室研究云的形成条件，却在后来，改变了整个世界。布罗肯幽灵，1894年，苏格兰物理学家威尔逊在本尼维斯⼭观察到了神奇的现象：阳光穿过云层，形成巨⼤的彩虹圆环，中间仿佛包围着⼀个隐隐绰绰的⼈形。
这种现象的产⽣，其实和光学错觉有关。⾸先，要观察到这种现象，需要我们站在云雾缭绕的⼭峰，背对阳光，向下看。这时，阳光从背后照射过来，在我们下⽅的云层投射下阴影，由于透视效果，最后我们的⼈影就呈现出被放⼤的三⻆形。
最初的云室，话说回来，对于布罗肯幽灵，上述这看似很简单的解释，在威尔逊那个年代，却并没有那么显然。
苏格兰物理学家John Aitken就⼀直在研究云的形成条件，为此，他制造了⼀个实验装置：⾸先，将⼀部分⽔倒⼊玻璃容器的底部，然后静置容器，等待⽔分⼦逐渐充满整个腔体。随后，让整个容器绝热膨胀，根据热⼒学第⼀定律，我们知道，容器内⽓体的温度会降低。接着，我们就在玻璃容器中看到了云。但如果他将玻璃容器中的空⽓过滤，去除灰尘，重复同样的实验操作后，就看不到云。
于是，他发现了⼀种制作⼈⼯云的⽅法，并且得出结论：云是⽔蒸⽓在灰尘颗粒上凝结的⽔滴。突然的体积膨胀可以在含有灰尘的空⽓中制造云。这就是最初的云室，⽬的很纯粹，就是为了研究云的形成条件，却在不经意间，留下了意想不到的彩蛋。
让微观粒⼦显形，现在，回到本尼维斯⼭的⼭顶。被布罗肯幽灵震撼的威尔逊，希望能够在实验室中复刻出这种现象，研究背后的详细成因。
紧接着，⾯临的第⼀个问题，就是：如何在实验室中⼈⼯制造出云雾。威尔逊选择站在巨⼈的肩膀上：他基本采⽤了Aitken的云室设计思路，只是让⾃⼰的玻璃容器具有更⼤的膨胀系数。彩蛋，就在这⾥出现了！当玻璃容器的体积不断膨胀，超过原有体积的四分之⼀时，薄薄的云雾，竟然在没有灰尘的空⽓中形成了。显然，这和Aitken当年得出的结论是不⼀致的。
既然如此，⼀定有其他的东⻄代替了灰尘颗粒，作为凝结核，让⽔滴附着在了上⾯，最后形成了云。
粒⼦物理新时代，威尔逊云室，成为了最早期的带电粒⼦径迹探测器，粒⼦物理，进⼊了前所未有的时代。例如，下⾯就是在云室中拍到的5.3 MeV能量的α粒⼦的轨迹。由1附近发射出来，在2附近发⽣卢瑟福散射，偏转⻆约为30度，然后在3附近散开。如何确定这个是α粒⼦？
⾸先，根据云室中径迹的⻓度，可以测定粒⼦的速度；根据轨迹的曲率，测量粒⼦的电荷⼤⼩和动量等，最后确定粒⼦的种类。粒⼦的质量、电荷、寿命等⼀系列特征，共同组成了它特有的身份信息，就和我们每个⼈都有身份证号⼀样。如果最后对照下来，发现没有任何⼀种已知粒⼦和这个粒⼦的性质⼀致，那么，恭喜你：你发现了⼀种新粒⼦！历史上，很多新粒⼦的发现，就是这样来的。1928年，狄拉克从理论上预⾔了正电⼦。
1932年，Carl David Anderson利⽤威尔逊云室，捕捉到了下⾯这个意想不到的粒⼦轨迹。Anderson在云室拍摄的正电⼦轨迹，根据粒⼦的偏转路径，计算出它的质量与电⼦相同，但电荷相反，这不就是狄拉克预⾔的正电⼦吗？于是，我们从实验上验证了正电⼦是真实存在的。Anderson，也因此⽽获得了1936年的诺⻉尔物理学奖。利⽤威尔逊云室，我们⼜陆续发现了μ介⼦，K介⼦等。
紧接着....夸克、标准模型、量⼦⾊动⼒学、TCP定理....⽽这些的开端呢？只是我们想要看云，仅此⽽已。我们终会⻓⼤，不再是看云做梦的少年。但在物理的世界⾥，每当我抬头望云，永远有梦可循。