2015年諾貝爾物理學獎的中國情結
華裔物理學家陳華生博士

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陈华生博士和他的姐姐 Helena (摄于1987年)
 【聖路易時報訊】2015年諾貝爾物理學獎授予日本東京大學宇宙射線研究所所長尾田隆章和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納。 阿瑟·麥克唐納在榮獲2015年諾貝爾物理學獎之後,特別推崇當初最早提出建設思路之華裔科學家陳華生博士(Hebert Hwascn Chen), 麥克唐納就是在繼續陳華生博士創建之SNO基礎上研究發展獲得2015年諾貝爾物理學獎。
2015年的诺贝尔物理学奖授予日本东京大学宇宙射线研究所所长梶田隆章(左)和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳(右)。
2015年的诺贝尔物理学奖授予日本东京大学宇宙射线研究所所长梶田隆章(左)和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳(右)。

今年72歲的麥克唐納出生在加拿大新斯科舍省悉尼,是加拿大物理學家、目前擔任薩德伯里中微子天文台研究所主任。他同時還是女王大學戈登和帕特里夏灰色粒子天體物理主席。1964年,麥克唐納在達爾豪西大學獲物理學士、1965年獲碩士學位,後來又在美國加州理工學院獲物理學博士學位。1970至1982年,麥克唐納出任位於加拿大渥太華西北的喬克·里弗核實驗室研究員。1982年至1989年,他又在美國普林斯頓大學任物理學教授,後加入女王大學至今。

2001年8月,在麥克唐納的領導下,依據安大略省薩德伯里中微子天文臺(SN0)地下2100米的檢測設施的觀測結果,可推論出來自太陽的電中微子振蕩成為μ介子和tau中微子。麥克唐納和日本物理學家戶塚洋二因此被授予2007年富蘭克林獎章。
加拿大安大略湖畔的薩德伯里中微子天文台(SNO)於1999年4月建成。SNO位於地下2000米深處一座鎳礦內,使用1000噸重水,貯滿一個直徑12米的球形容器,再浸沒於7000噸純水的大罐中,置於高34米的地下坑洞里,有9600支高靈敏度光電倍增管負責監測中微子穿過時產生的切侖科夫閃光。探測結果終於證實,那些“丟失”的太陽電子中微子中,有2/3的數量在飛行途中轉換成τ中微子和u中微子,而且都被SNO捕捉到了,實測結果與理論值符合得很好。天文學家建立的太陽模型和物理學家關於中微子的理論都是正確的。中微子探測的開拓者,美國的戴維斯和日本的小柴昌俊因此獲得了2002年度諾貝爾物理學獎。2006年11月28日,SNO的太陽中微子探測實驗告一段落。新擴建的SNOLAB將用於其它粒子的研究。至此,中微子失蹤懸案終於真相大白。
中微子探測的中國情結 華裔物理學家陳華生博士
破解太陽中微子失蹤懸案的關鍵設備SNO(Sudbury Neutrino Observatory) ,最早提出建設思路的是一位華裔物理學家陳華生博士(Herbert HwaSen Chen,赫伯特·華生·陳),他在科學文獻中更常出現的名字是“Herbert Chen”。Herbert Chen 在困苦的童年時代從戰亂的中國漂泊到美國,靠個人的聰明勤奮和完全的獎學金接受到良好的教育,在1964年畢業於加州理工學院物理系,並於1968年獲普林斯頓大學理論物理博士學位,以後在加州大學歐文分校(UC,Irvine)工作,逐漸由理論物理研究者轉為出色的實驗物理學。Herb Chen長期專註於中微子與弱相互作用的實驗研究,他在1984年最早提出了能探測到所有中微子的重水型探測器方案,目標瞄準破解太陽中微子失蹤懸案。他的建議很快得到采納,並選定了加拿大安大略湖畔的薩德伯里開始建設中微子天文台。遺憾的是未等SNO建成,陳華生於1987年11月7日因白血病去世,年僅45歲。
陳華生博士是聖路易羅彥豪博士夫人陳麗萍(Helena)的弟弟,1955年12歲時與當時14歲的姐姐Helena以難民身份移民來美。陳華生博士有一位女兒Christine,是加州理工學院天文物理博士,目前任教亞利桑那大學。

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