Раймонд Дэвис

Краткая биография

Американский химик, лауреат Нобелевской премии по физике в 2002 г. «за создание нейтринной астрономии».

Рэймонд Дэвис родился в семье фотографа Рэймонда Дэвиса старшего и его жены Иды Роджерс Янгер. Отец Дэвиса работал в национальном бюро стандартов и позже стал там руководителем отдела фототехники. Под влиянием своего отца и несмотря на то, что он не закончил последние классы школы, Дэвис с детства увлёкся экспериментами и конструированием аппаратуры.

После школы он получил в 1938 г. диплом химика в университете Мериленда. После года работы в фирме Дау кемикал в Мидланде он вернулся в университет Мериленда. В 1942 г. он защитил диссертацию по физической химии в Йельском университете и вступил в армию в качестве резервиста. Последующие годы он провел в штате Юта, наблюдая эксперименты с химическим оружием. После демобилизации из армии в 1945 г. Дэвис работал в компании Монсанто Кемикал в штате Огайо по теме радиохимических методов. Весной 1948 г. перешёл на работу в Брукхэвенскую национальную лабораборию (БНЛ), основанную с целью развития методов гражданского применения атомной энергии. Там он познакомился со своей женой Анной Торри, которая работала в биологическом отделении БНЛ. Свадьба состоялась в 1948 г. У них родилось впоследствии пятеро детей — Эндрю, Марта Кумлер, Нэнси Клем, Роджер и Алан. В 1984 г. Дэвис покидает БНЛ и становится профессором на факультете физики и астрономии в университете Мерилэнда.

В БНЛ Дэвису не выдали какой-либо конкретной задачи. Он мог самостоятельно выбрать область исследований и решил заняться физикой нейтрино. В то время нейтрино существовали только в виде теоретического постулата. Экспериментальных работ на эту тему не было. Таким образом это было идеальной областью в которой он мог применить свои знания по радиохимии.

В своём первом эксперименте Дэвис воплотил идею Бруно Понтекорво по регистрации нейтрино, возникающих при работе атомного реактора, при помощи реакции 37Cl + ν → 37Ar + e. Для этого он построил рядом с исследовательским реактором в БНЛ ёмкость, содержащую 3.78 м³ тетрахлорида метана, а в 1955 г. ёмкость больших размеров у реактора в Саванна Ривер Сайт. Оба эксперимента показали отрицательный результат. Впоследствии оказалось, что эти эксперименты опрове

ргнули гипотезу, принятую в то время, о том что нейтрино и антинейтрино идентичны. Именно поэтому эксперимент не показал результатов — в реакторах производятся нейтрино, а экспериментальная установка была чувствительна к антинейтрино. Следует отметить, что Дэвис в своих экспериментах достиг в 20 раз большей чувствительности, чем та, которая была достигнута в 1956 г. в экспериментах Фредерика Рейнса по обнаружению нейтрино, за которые тот получил в 1995 г. Нобелевскую премию по физике.

По окончании экспериментов в Саванна Ривер Сайт он занялся проблемой солнечных нейтрино. Этой темой он занимался довольно продолжительное время. Для этого эксперимента он построил установку в шахте Барбертон-Лаймстона неподалёку от Акрона в штате Огайо. В 1960-х годах Дэвис в шахте Хоместэйк в городе Лид в штате Южная Дакота разместил на глубине 1400 м. ёмкость с 378 м³ перхлорэтилена. Первые измерения не дали результатов. Однако Дэвис совершенствовал технику до тех пор, когда в 1970 г. он впервые смог зарегистрировать солнечные нейтрино. Измеренный поток нейтрино оказался примерно в три раза меньше, чем постулированный Джоном Бакаллом. В последующие годы этой проблемой солнечных нейтрино занялись теоретики и экспериментаторы, и только после открытия нейтринных осцилляций, она была решена.

Дэвис всю свою жизнь был борцом-одиночкой, который через свои работы создал основы современной физики нейтрино. Это ему удалось не столько за счёт результатов, сколько за счёт бескомпромиссной борьбы за то, чтобы померить «неизмеряемое». За счёт обоснования надёжности методов своих измерений Дэвис смог убедить научное сообщество в существовании событий, происходящих с частотой несколько раз в месяц. Только после его экспериментов учёные удостоверились в возможности проведения таких экспериментов и начали разрабатывать такие установки, как SNO, Gallex и Super-Kamiokande. Таким образом были открыты двери в «новую» область физики.

За свои достижения Дэвис был награждён в 2002 г. (совместно с Масатоси Косибой) Нобелевской премией по физике. К тому времени Дэвису было уже 88 лет и он стал старейшим человеком, когда либо получавшим Нобелевскую премию.