Arthur McDonald

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Arthur Bruce McDonald
Medaglia del Premio Nobel Premio Nobel per la fisica 2015

Arthur Bruce McDonald (Sydney, 29 agosto 1943) è uno scienziato canadese, vincitore del Premio Nobel per la Fisica nel 2015, insieme al giapponese Takaaki Kajita per i loro studi che hanno portato a mostrare che i neutrini hanno una massa.[1].

Ricerca[modifica | modifica wikitesto]

Per lungo tempo i fisici hanno cercato di capire se i neutrini avessero una massa o no. A partire dagli anni 60 diversi esperimenti hanno rivelato indizi della massa dei neutrini. I modelli teorici del sole prevedevano un certo rate di neutrini e i rivelatori a terra hanno misurato più volte un flusso di neutrini più basso di quello atteso, questo problema è noto con il nome di problema dei neutrini solari. Esistono tre tipi di neutrino (elettronico, muonico e tauonico) e i rivelatori di neutrini solari sono sensibili principalmente ai neutrini elettronici provenienti dal sole. La spiegazione più plausibile della discrepanza fra il numero di neutrini elettronici atteso e quello misurato, era che i neutrini "mancanti" avessero cambiato tipo, cioè oscillato, in neutrini di un con un altro sapore leptonico (neutrini muonici o tauonici) a cui i rivelatori non erano sensibili. Secondo le leggi della meccanica quantistica i neutrini per poter oscillare devono avere una massa[2].

Nel 1984 Herb Chen, un collaboratore di McDonald dell'Università della California ad Irvine, suggerì di usare l'acqua pesante come rivelatore per i neutrini solari. A differenza dei rivelatori precedenti, l'utilizzo dell'acqua pesante avrebbe reso il rivelatore sensibile a due tipi di interazione, un'interazione in cui possono essere coinvolti neutrini di tutti i tipi e un'interazione a cui possono prendere parte solo i neutrini elettronici. In questo modo il rivelatore avrebbe misurato direttamente l'oscillazione dei neutrini. Nel 1984 Chen, McDonald e i loro collaboratori idearono il Sudbury Neutrino Observatory (SNO) per sfruttare questa idea. SNO era un rivelatore posizionato in una miniera a Sudbury, nell'Ontario, 2000 metri sotto terra, e utilizzava 1000 tonnellate di acqua pesante. Chen morì di leucemia nel 1987.

Nell'agosto del 2001, il Sudbury Neutrino Observatory, guidato da McDonald, riportò osservazioni che implicavano direttamente che i neutrini solari provenienti dal sole oscillano in neutrini muonici e tauonici. McDonald ha ricevuto la medaglia Benjamin Franklin per la fisica nel 2007, il premio Nobel per la fisica nel 2015[3], e il premio Fundamental Physics Prize nel 2015 per la scoperta dell'oscillazione dei neutrini e la dimostrazione che i neutrini hanno massa.

Onorificenze[modifica | modifica wikitesto]

Ufficiale dell'Ordine del Canada - nastrino per uniforme ordinaria Ufficiale dell'Ordine del Canada
«Eminente scienziato e amministratore, Arthur McDonald ha notevolmente contribuito alla comunità dei fisici e alla reputazione di eccellenza del Canada. Ex professore all'Università di Princeton, nel 1989 è entrato nella Queen University, ed è stato determinante nella guida di un progetto di ricerca internazionale di studio delle minuscole particelle emesse dal sole. Al Sudbury Neutrino Observatory, dove è direttore, i ricercatori hanno scoperto che i neutrini cambiano in diverse varietà nel loro cammino verso la terra. Salutata come una delle migliori scoperte scientifiche del mondo negli ultimi anni, la scoperta ha cambiato le leggi della fisica e ha fornito notevole comprensione della struttura dell'universo. Nel corso degli anni, numerose istituzioni scientifiche e organizzazioni hanno beneficiato della sua guida preziosa.»
— nominato il 5 ottobre 2006, investito l'11 aprile 2008[4]
Membro dell'Ordine dell'Ontario - nastrino per uniforme ordinaria Membro dell'Ordine dell'Ontario
— 2012
Compagno dell'Ordine del Canada - nastrino per uniforme ordinaria Compagno dell'Ordine del Canada
«Grazie a Arthur McDonald, abbiamo risolto uno dei misteri del nostro sistema solare. Nell'attuale conquista del Nobel compiuto due chilometri sotto terra all'Osservatorio Neutrino di Sudbury, ha condotto un importante esperimento che ha dimostrato in modo conclusivo che una classe di particelle solari subisce una trasformazione sulla sua strada verso la Terra. Questa scoperta ha gettato luce sulla natura stessa della materia nel nostro universo e ha generato una serie di nuove ricerche sulla fisica delle particelle. Professore emerito alla Queen's University, è stato un importante ambasciatore della scienza canadese attraverso il suo servizio in comitati consultivi e come relatore principale in conferenze in tutto il mondo.»
— nominato il 19 novembre 2015, investito il 13 maggio 2016[5]
Medaglia del giubileo di diamante di Elisabetta II - nastrino per uniforme ordinaria Medaglia del giubileo di diamante di Elisabetta II
— 2012[6]

Note[modifica | modifica wikitesto]

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