Arthur B. McDonald

Arthur B. McDonald CC OOnt ONS FRS FRSC
McDonald i Stockholm, december 2015
Född	Arthur Bruce McDonald ( 1943-08-29 ) 29 augusti 1943 Sydney, Nova Scotia , Kanada
Nationalitet	kanadensisk
Alma mater	Dalhousie University (BSc, MSc) California Institute of Technology (PhD)
Känd för	Lösning av solneutrinoproblemet
Utmärkelser	Benjamin Franklin-medaljen (2007) Henry Marshall Tory-medalj (2011) Nobelpriset i fysik (2015) Fundamental Physics Prize (2016)
Vetenskaplig karriär
Fält	Astrofysik
institutioner	Princeton Universitet Queen's University
Avhandling	Excitationsenergier och sönderfallsegenskaper för T = 3/2 tillstånd i 17 O, 17 F och 21 Na. (1970)
Doktorand rådgivare	Charles A. Barnes
Hemsida	www .queensu .ca /physics /arthur-b-mcdonald

Arthur Bruce McDonald , CC OOnt ONS FRS FRSC P.Eng (född 29 augusti 1943) är en kanadensisk astrofysiker . McDonald är chef för Sudbury Neutrino Observatory Collaboration och innehade Gordon och Patricia Gray-stolen i partikelastrofysik vid Queen's University i Kingston, Ontario från 2006 till 2013. Han tilldelades 2015 års Nobelpris i fysik tillsammans med den japanske fysikern Takaaki Kajita .

Tidigt liv

Art McDonald föddes den 29 augusti 1943 i Sydney , Nova Scotia . Han tog examen med en B.Sc. i fysik 1964 och M.Sc. i fysik 1965 från Dalhousie University i Nova Scotia . Han tog sedan sin doktorsexamen. i fysik 1969 från California Institute of Technology . McDonald nämnde en gymnasielärare i matematik och hans förstaårs fysikprofessor vid Dalhousie som sina inspirationskällor för att gå in på fysikområdet.

Akademisk karriär

Art McDonald arbetade som forskare vid Chalk River Nuclear Laboratories nordväst om Ottawa från 1969 till 1982. Han blev professor i fysik vid Princeton University från 1982 till 1989, och lämnade Princeton för att ansluta sig till Queen's University där han blev professor från 1989 till 2013.

McDonald var gästforskare vid European Organization for Nuclear Research (CERN) i Genève 2004.

2013 blev McDonald professor emeritus vid Queen's University i Kingston, Kanada . Han fortsätter att vara aktiv inom grundforskning inom neutriner och mörk materia vid SNOLABs underjordiska laboratorium och var tidigare ledamot i styrelsen för Perimeter Institute for Theoretical Physics .

Hans besöksbefattningar inkluderar CERN , University of Washington (1978), Los Alamos National Laboratory (1981), University of Hawaii (2004, 2009), University of Oxford (2003, 2009), Queen's University (1988).

Forskning

McDonald presenterar sig själv och sin forskning

Fysiker har undersökt om neutriner har massa eller inte. Sedan slutet av 1960-talet har experiment antytt att neutriner kan ha massa. Teoretiska modeller av solen förutspår att neutriner bör tillverkas i stort antal. Neutrinodetektorer på jorden har upprepade gånger sett färre än det förväntade antalet neutriner. Eftersom neutriner finns i tre varianter (elektron-, myon- och tau-neutriner), och eftersom solneutrino-detektorer i första hand har varit känsliga endast för elektronneutriner, är den föredragna förklaringen genom åren att de "saknade" neutrinerna hade förändrats, eller svängt, till en sort för vilken detektorerna hade liten eller ingen känslighet. Om en neutrino oscillerar , enligt kvantmekanikens lagar , måste den ha en massa.

1984 föreslog McDonald's-samarbetspartnern Herb Chen vid University of California i Irvine fördelarna med att använda tungt vatten som en detektor för solneutriner. Till skillnad från tidigare detektorer skulle användning av tungt vatten göra detektorn känslig för två reaktioner, en reaktion känslig för alla neutrinosmaker, den andra känslig för endast elektronneutrino. Således skulle en sådan detektor kunna mäta neutrinoscillationer direkt. Chen, professor George Ewan, professor David Sinclair, McDonald och 12 andra forskare bildade det ursprungliga Sudbury Neutrino Observatory (SNO)-samarbetet för att utnyttja denna idé 1984. SNO skulle vara en detektoranläggning med 1 000 ton tungt vatten på 6 800 fot ( 2 100 m) under jord i en gruva utanför Sudbury, Ontario. Chen dog av leukemi i november 1987.

I augusti 2001 rapporterade Sudbury Neutrino Observatory , ledd av McDonald sedan 1989, observationer som direkt antydde att elektronneutriner från solen pendlade till muon- och tau-neutriner. McDonald är en medmottagare av Benjamin Franklin-medaljen i fysik 2007, 2015 års Nobelpris i fysik och 2015 års grundläggande fysikpris för upptäckten av neutrinoscillationer och för att visa att neutriner har massa.

Professor McDonald deltar nu i forskning med SNO+- och DEAP-3600-experimenten vid SNOLAB, ett utökat underjordiskt laboratorium på den ursprungliga SNO-underjordiska platsen och med DarkSide-20k-samarbetet som utvecklar ett experiment i det underjordiska laboratoriet nära Gran Sasso, Italien.

Arthur B. McDonald kanadensiska forskningsinstitutet för astropartikelfysik

Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute utsågs initialt till Canadian Particle Astrophysics Research Center innan det döpte om sig självt till Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute i maj 2018, som ett erkännande av Dr. Arthur B. McDonalds banbrytande arbete som gjorde Kanada till ett ledare inom astropartikelfysik.

Humanitärt arbete

Under våren 2020, mitt i covid-19-pandemin och den efterföljande bristen, blev McDonald en av ledarna för ett projekt för att masstillverka mekaniska ventilatorer till låg kostnad. McDonald har uppgett att projektet initierades av Princeton Professor Cristiano Galbiati som låstes in i Milano Italien. Han inspirerade till handling av sina kollegor på DarkSide-20k Dark Matter-fysikexperimentet efter att ha insett likheterna mellan kraven på en ventilator och de för partikelfysikexperiment. McDonald ledde det kanadensiska teamet med medlemmar från TRIUMF-laboratoriet, CNL Chalk River, SNOLAB och McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute efter starkt positivt gensvar från direktörerna för dessa institutioner. Designen, kallad Mechanical Ventilator Milano, är baserad på Manley-fläkten men använder modern elektronik där det är möjligt. Detaljerna, som först publicerades den 23 mars av cirka 150 medarbetare, släpptes under CERN Open Hardware License . Projektet fick stöd av premiärminister Justin Trudeau som förväntade sig en första order på 30 000 till kanadensiska sjukhus från flera leverantörer. En beställning har lagts på 10 000 enheter hos Vexos, Markham.

Utvalda utmärkelser och utmärkelser

• 1983, Fellow i American Physical Society
• 1998, Canada Council Killam Research Fellowship
• 2003, Gerhard Herzberg Kanadas guldmedalj för vetenskap och teknik
• 2005, Bruno Pontecorvo-priset i partikelfysik, JINR, Dubna
• 2006, Officer of the Order of Canada
• 2007, Benjamin Franklin-medalj i fysik med Yoji Totsuka
• 2009, Fellow of the Royal Society (FRS) of the UK and Commonwealth
• 2009, medlem av Canadian Science and Engineering Hall of Fame
• 2010, Canada Council Killam-priset i naturvetenskap
• 2011, Royal Society of Canadas Henry Marshall Tory-medalj
• 2012, medlem av Order of Ontario
• 2015, Nobelpriset i fysik (tillsammans med Takaaki Kajita )
• 2015, Befordran till Companion of the Order of Canada
• 2016 döptes asteroiden 229781 Arthurmcdonald , upptäckt av Vincenzo Casulli vid Vallemare di Borbona 2008, till hans ära.
• 2016, genombrottspriset i fundamental fysik (med SNO-samarbetet)
• 2016, utländsk assistent vid National Academy of Sciences
• 2016, medlem av Order of Nova Scotia

externa länkar

• Arthur B. McDonald och oscillerande neutrinos
• Arthur B. McDonald citat med bilder
• Arthur B. McDonald på Nobelprize.org