Er war der Sohn eines in den ganzen USA durch seine Kolumnen als „Amerikas Familiendoktor“ bekannten Arztes Walter Alvarez (1884–1978), der damals an der Universität vonSan Francisco in der medizinischen Forschung arbeitete. Sein Großvater stammte aus Spanien, wanderte aber über Kuba in die USA aus, wo er durch Immobilienhandel in Los Angeles reich wurde. Seine Mutter stammte aus einer irischen Missionarsfamilie in China.
Die Familie zog von San Francisco nach Rochester (Minnesota), wo sein Vater an derMayo Klinik arbeitete. Er studierte ab 1928 an der UniversitätChicago, wo er 1934 sein Diplom (Master) und 1936 seinen Doktor beiArthur Compton mit einer Arbeit über Beugungsgitter machte. Die meiste Zeit seiner Karriere war er Professor an derUniversity of Berkeley in Kalifornien, wo er gleich nach seiner Promotion 1936 mitErnest Lawrence zusammenarbeitete, 1938 Assistant Professor und 1945 Professor wurde. 1978 emeritierte er. 1988 starb er an Krebs.
Im Zweiten Weltkrieg war er 1940 bis 1943 am Radiation Laboratory desMIT, ab 1943 im Metallurgischen Laboratorium in Chicago als Mitarbeiter desManhattan Projects und ab 1944 in Los Alamos. 1954 bis 1959 war er Associate Director des Radiation Laboratory der Universität Berkeley und 1976 bis 1978 Associate Director desLawrence Berkeley National Laboratory.
Alvarez war ein passionierter Privatflieger und Golfer. Er war seit 1936 mit Geraldine Smithwick verheiratet und hatte zwei Kinder,Walter und Jean. Die Ehe ging in den langen Trennungszeiten in Kriegszeiten auseinander. Seit 1958 war er mit Janet Landis verheiratet und hatte zwei weitere Kinder, Donald und Helen.
Schon als Student entdeckte er mit anderen den „Ost-West-Effekt“ in derKosmischen Strahlung. Die unterschiedliche Intensität je nach Himmelsrichtung deutet auf einen Anteil positiv geladener Teilchen in dieser Strahlung. 1937 konnte er erstmals den so genanntenElektroneneinfang nachweisen, den 1935Hideki Yukawa vorausgesagt hatte. 1939 bestimmte er gemeinsam mitFelix Bloch dasmagnetische Moment desNeutrons, wozu sie einen Strahl langsamer Neutronen erzeugen mussten. Ebenfalls 1939 entdeckte er das 1934 vonMark Oliphant vorhergesagte Wasserstoff-IsotopTritium, das später für die Kernfusion wichtig wurde.
Während desZweiten Weltkrieges arbeitete er an der Entwicklung derAtombombe und desRadars mit. AmMIT „Radiation Lab“, wo er 1940 seine Arbeit für das Militär begann, entwickelte er drei Radarsysteme. Eines für ein sicheres Landesystem für Flugzeuge bei schlechter Sicht (GCA,Ground Controlled Approach), wofür ein Radar mit schmaler Strahlungskeule (narrow beam radar) entwickelt werden musste. Ein anderes (genannt Eagle) diente zur Ortung und Bombardierung von Objekten am Boden vom Flugzeug aus, ein drittes diente der Luftabwehr bzw. Luftüberwachung (Microwave early warning system). BeimManhattan-Projekt, an dem er ab 1943 mitarbeitete, entwickelte er den elektrischen Zündmechanismus für die Plutoniumbomben und war später Mitglied der wissenschaftlichen Delegation, die die Auswirkungen in Hiroshima und Nagasaki untersuchte, u. a. war er als wissenschaftlicher Beobachter an Bord desB-29 Bombers„The Great Artiste“, der die„Enola Gay“ beim Abwurf aufHiroshima begleitete.[1] Alvarez war über die Auswirkungen bestürzt, befürwortete aber den Einsatz der Bomben zur Abkürzung des Krieges.
Nach dem Krieg entwickelte er den Protonen-Linearbeschleuniger inBerkeley, der ab 1947 im Einsatz war. Außerdem war er in Berkeley Mitentwickler der erstenSynchrotrone. Ab 1950 wandte er sich der Detektor-Entwicklung zu.
Alvarez erhielt 1968 denNobelpreis für Physik „für seinen entscheidenden Beitrag zurElementarteilchenphysik, insbesondere seine Entdeckung einer großen Anzahl vonResonanzzuständen, ermöglicht durch seine Entwicklung von Techniken für die Wasserstoff-Blasenkammer und in der Datenanalyse“. Alvarez verbesserteDonald Glasers Blasenkammer (flüssiger Wasserstoff statt Äther, Bau immer größerer und raffinierterer Kammern) und war vor allem für die Entwicklung schneller Datenerfassungs-Elektronik verantwortlich[2], mit der die Entdeckung dieser sehr kurzlebigen Teilchen erst möglich wurde. Er entwickelte Verzögerungsmechanismen für die elektronischen Impulse und Computerprogramme für die Ausfilterung der signifikanten Ereignisse. Im Zuge dieser Forschungen entdeckte er 1961 dasOmega-Meson, das wichtig war für die Bestätigung desQuark-Modells.
Luis Alvarez,Ahmed Fakhry und Jerry Anderson mit der Ausrüstung für das Pyramiden-Projekt
1965–1969 versuchte Alvarez mit Hilfe von Messungen derKosmischen Höhenstrahlung herauszufinden, ob sich in derChephren-Pyramide in Ägypten unentdeckte Kammern befinden. Er maß die Abschwächung derMyonen in einer Kammer unterhalb der Pyramide je nach Einfallsrichtung und verglich die Daten mit einer Simulation. Alvarez behauptete bewiesen zu haben, dass keine solche Kammern vorhanden waren. Französische Architekten[3] fanden jedoch später, dass die Alvarez-Methode die Hauptgrabkammern derCheops-Pyramide übersehen hätten, da der dort verwendete Granit die Effekte der Hohlräume im Kalkstein fast ausglich.
Alvarez unterstützte dieWarren-Kommission zur Untersuchung derKennedy-Ermordung. Er analysierte auch denZapruder-Film und kam zu dem Ergebnis, dass die Fakten mit der Alleintäterschaft vonLee Harvey Oswald vereinbar sind (insbesondere das Nach-Hinten-Schleudern des Kopfes).[4]
Von Luis Alvarez und seinem Sohn, dem GeologenWalter Alvarez, stammt auch die 1980 aufgestellte Theorie, dass ein Meteoriteneinschlag für dasMassenaussterben derDinosaurier verantwortlich sei (siehe auch:KT-Impakt). Dazu maßen sie den weltweit anomal hohenIridium-Anteil in der Grenzschicht von Kreidezeit zuTertiär, der nur durch außerirdische Herkunft zu erklären ist.
Er ist auch Erfinder einer Linse mit variablem Brennpunkt (variable focus thin lense), eines Farbfernsehsystems und erfand eine elektronische „in door“-Golfmaschine für PräsidentDwight D. Eisenhower. Mit seinem Studenten Jake Wiens entwickelte er eine Quecksilberdampflampe, deren Wellenlänge vom „National Bureau of Standards“ in den USA als Längenmaßstab gewählt wurde. Für seine Erfindungen (22 Patente) wurde er 1978 in die „National Inventors Hall of Fame“ aufgenommen. 1988 wurde derAsteroid(3581) Alvarez nach ihm benannt.[5]
Luis AlvarezAdventures of a Physicist, New York, Basic Books, 1987,ISBN 0-465-00115-7
ders.A physicist examines the Kennedy assassination film, American Journal of Physics, 1976, S. 813
ders. u. a.Search for hidden chambers in the pyramids, Science Bd. 167, 1970, S. 832
ders., Walter Alvarez, Frank Asaro, Helen V. Michel:Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction, Science Bd. 208, 1980, pp. 1095–1108.E-Text (PDF; 1 MB)
ders., Walter AlvarezMass extinctions caused by large bolid impacts, physics today Juli 1987
↑Luis W. Alvarez, W. Peter Trower:Discovering Alvarez: selected works of Luis W. Alvarez, with commentary by his students and colleagues, University of Chicago Press, 1987,ISBN 0-226-81304-5, S. 65
↑Ähnliche Elektronik war auch bei der Entwicklung der Atombomben nötig