阿瑟·布鲁斯·麦克唐纳(
英语:Arthur Bruce McDonald,1943年8月29日-),
加拿大物理学家,因“发现中微子震荡,并且因此证明中微子具有质量”与
梶田隆章共享2015年诺贝尔物理学奖。他曾任
大萨德伯里中微子观测站研究所主任,
皇后大学的戈登和派翠西亚·葛雷粒子
天体物理主席,并在2006年至2013年间担任
安大略省金斯顿女王大学的粒子天体物理学戈登和帕特里夏·格雷讲座教授。麦克唐纳教授的研究领域包括中微子和
暗物质的基础研究,他也是苏德伯里中微子观测合作组织的主任。
麦克唐纳于1943年8月29日出生在
加拿大新斯科舍省悉尼,1964年在
达尔豪斯大学获物理学士、1965年获硕士学位。1969年,他在
加州理工学院获物理学博士学位。麦克唐纳将自己在物理领域的灵感来源归功于高中数学老师和达尔豪西大学的第一年物理教授。
1970至1982年,麦克唐纳任职于位于
渥太华的西北方的乔克河核子实验室研究员。1982年至1989年,他成为
普林斯顿大学的物理学教授。后来,他加入皇后大学,目前是皇后大学的大学研究主席。他是普里美特理论物理研究所的董事会成员。麦克唐纳于2004年曾在
日内瓦的
欧洲核子研究组织(CERN)担任访问科学家。2013年,
约翰·亚历山大·麦克唐纳成为
加拿大金斯顿女王大学的名誉教授。他曾在CERN、
华盛顿大学(1978年)、
洛斯阿拉莫斯国家实验室(1981年)、
夏威夷大学(2004年、2009年)、
牛津大学(2003年、2009年)、女王大学(1988年)等地担任访问学者。
探索中微子是否带有质量是粒子物理学的热门论题。自1960年代后期开始,就已有物理实验观测到中微子带有质量的迹象。在
地球的中微子探测器曾多次显示,探测到的电中微子数量低于理论模型的预言。中微子有三种存在的类型(电中微子、μ中微子与涛中微子),很多学者们认为,那些不见了的电中微子已震荡成为其它种类型,探测器无法或很难探测到它们。假若中微子会发生振荡,则按照量子力学定律,中微子必须带有质量。
2001年8月,在麦克唐纳的领导下,依据
安大略省大萨德伯里中微子观测站地下2100米的检测设施的观测结果,可推论出来自
太阳的电中微子会因为中微子振荡机制变型为μ中微子和τ中微子。萨德伯里中微子观测站研究团队于发表论文于《
物理评论快报》。学术界公认这是非常重要结果。
2014年,
美国《今日物理》杂志(Physics Today)预测,麦克唐纳可望与
梶田隆章分享
诺贝尔物理学奖。这一预言在2015年实现。
• 2015年,由于“发现中微子震荡,并且因此证明中微子具有质量”,麦克唐纳与
梶田隆章共获
诺贝尔物理学奖。其后又分享了
基础物理学突破奖。
• 2005年,粒子物理布鲁诺·庞特科尔沃奖,JINR,
杜布纳。
• 2016年,
小行星229781 Arthurmcdonald,由文森佐·卡苏利于2008年在瓦莱马雷迪博尔博纳发现,以他的名字命名。
麦克唐纳教授目前正在参与苏德伯里中微子观测(SNO+)和DEAP-3600实验,这是苏德伯里地下实验室的扩建项目,以及与DarkSide-20k合作开发
意大利Gran Sasso附近地下实验室的实验。他的合作者赫伯特·陈在1984年提出使用
重水作为太阳中微子探测器的优势,陈、乔治·尤安教授、大卫·辛克莱尔教授、麦克唐纳和其他12位科学家于1984年组成了最初的苏德伯里中微子观测(SNO)合作组织,以利用这一想法。陈于1987年11月因
白血病去世。
阿瑟·B·麦克唐纳
加拿大天体粒子物理研究所最初被命名为加拿大粒子天体物理研究中心,后于2018年5月更名为阿瑟·B·麦克唐纳加拿大天体粒子物理研究所,以表彰阿瑟·B·麦克唐纳博士在使加拿大成为天体粒子物理领域的领导者方面的开拓性工作。
2020年春,在新冠疫情爆发和随之而来的物资短缺期间,
拉姆齐·麦克唐纳成为一个大规模生产低成本机械呼吸机的项目的领导者之一。该项目是由被困在
米兰的
普林斯顿大学大学教授克里斯蒂亚诺·加尔比亚蒂发起的。他在意识到呼吸机和粒子物理实验的要求之间的相似之后,激发了他在DarkSide-20k
暗物质物理实验的同事们的行动。在获得这些机构主任的积极回应后,麦克唐纳领导了来自TRIUMF实验室、CNL查尔克河、SNOLAB和麦克唐纳
加拿大天体粒子物理研究所的加拿大团队。这一设计被称为米兰机械呼吸机,基于曼利呼吸机,但尽可能使用现代电子元件。首次发布于3月23日的细节,根据CERN开放硬件许可证发布。该项目得到了加拿大总理贾斯汀·特鲁多的支持,他预计将从几家供应商那里向加拿大医院订购3万台。已向马克姆的Vexos公司订购了1万台。