Anderson nasceu na cidade deNova York, filho de imigrantes suecos. Ele estudou física e engenharia naCaltech (Bacharel, 1927; Ph.D., 1930). Sob a supervisão deRobert A. Millikan, ele iniciou investigações sobreraios cósmicos durante as quais encontrou rastros de partículas inesperadas em suas (versões modernas agora comumente chamadas de Anderson) fotografias de câmara de nuvens que ele interpretou corretamente como tendo sido criadas por uma partícula com a mesma massa que oelétron, mas comcarga elétrica oposta. Essa descoberta, anunciada em 1932 e posteriormente confirmada por outros, validou a previsão teórica dePaul Dirac sobre a existência dopósitron. Anderson detectou pela primeira vez as partículas em raios cósmicos. Ele então produziu provas mais conclusivas disparando raios gama produzidos pelo nuclídeo radioativo natural ThC'' (208Tl)[2] em outros materiais, resultando na criação de pares pósitron-elétron. Por este trabalho, Anderson dividiu oPrêmio Nobel de Física de 1936 comVictor Hess.[3] Cinquenta anos depois, Anderson reconheceu que sua descoberta foi inspirada pelo trabalho de seu colega de classe da Caltech. Chung-Yao Chao, cuja pesquisa formou a base a partir da qual muito do trabalho de Anderson se desenvolveu, mas não foi creditado na época.[4]
Também em 1936, Anderson e seu primeiro aluno de pós-graduação,Seth Neddermeyer, descobriram ummúon (ou 'mu-meson', como foi conhecido por muitos anos), umapartícula subatômica 207 vezes mais massiva que oelétron, mas com o mesmo negativo carga elétrica e spin 1/2 como o elétron, novamente em raios cósmicos. Anderson e Neddermeyer inicialmente acreditaram ter visto umpion, uma partícula queHideki Yukawa havia postulado em sua teoria dainteração forte. Quando ficou claro que o que Anderson tinha visto não era o píon, o físicoIsidor Isaac Rabi, confuso sobre como a descoberta inesperada poderia se encaixar em qualquer esquema lógico dafísica de partículas, perguntou curiosamente "Quem ordenouisso?" (às vezes, conta a história que ele estava jantando com colegas em um restaurante chinês na época). Omúon foi o primeiro de uma longa lista departículas subatômicas cuja descoberta inicialmente confundiu os teóricos que não conseguiam fazer o confuso "zoológico" se encaixar em algum esquema conceitual organizado.Willis Lamb, em sua palestra sobre o Prêmio Nobel de 1955, brincou dizendo ter ouvido dizer que "o descobridor de uma nova partícula elementar costumava ser recompensado com umPrêmio Nobel, mas tal descoberta agora deveria ser punida com uma multa de 10 000 dólares".[5]
Anderson, C. D. (technical advisor) (1957).The Strange Case of the Cosmic Rays - "O Estranho Caso dos Raios Cósmicos".The Bell Laboratory Science Series