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Raymond Davis Jr.

1914–2006, Washington, D.C., États-Unis, Blue Point, New York, États-Unis

Cosmologie et astrophysiquePhysique des particules
Nobel Physique 2002

Chimiste-physicien américain, pionnier de l'astronomie des neutrinos avec l'expérience Homestake qui révéla le « problème des neutrinos solaires ».

Davis obtint son doctorat de chimie à Yale en 1942 et passa presque toute sa carrière au Brookhaven National Laboratory. Il conçut un détecteur radiochimique de neutrinos : une cuve de 615 tonnes de tétrachloroéthylène enfouie à 1 478 m dans la mine d'or de Homestake, Dakota du Sud.

Dès 1970, l'expérience n'enregistra qu'environ un tiers des neutrinos solaires prédits par la théorie — le « problème des neutrinos solaires », qui dura trois décennies jusqu'à la confirmation des oscillations de neutrinos. En 2002, à 88 ans, il partagea le prix Nobel de physique pour avoir ouvert l'astronomie des neutrinos.

Travaux récompensés par le Nobel

L'expérience Homestake de Davis exploitait la réaction ν + ³⁷Cl → ³⁷Ar + e⁻ : chaque neutrino électronique capturé transformait un atome de chlore en argon radioactif, dénombrable atome par atome. La cuve de 380 000 litres de perchloroéthylène reposait sous terre, à l'abri des rayons cosmiques.

Les résultats publiés dès 1968–1970 montrèrent un flux de neutrinos solaires égal à seulement ~1/3 de la prédiction du modèle solaire standard (Bahcall). Après des décennies de vérifications, ce déficit fut expliqué par les oscillations de neutrinos — les neutrinos électroniques se muant en neutrinos muoniques/tauiques en route vers la Terre — signifiant que les neutrinos ont une masse. C'était la première fois que des particules apportaient une information issue du cœur du Soleil, ouvrant l'astronomie des neutrinos et fournissant la première preuve expérimentale d'une physique au-delà du modèle standard.

Lieux de travail: Laboratoire national de Brookhaven, Université de Pennsylvanie

États-Unis

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