Arthur Bruce McDonald
身份简介：
加拿大物理学家
中文译名：
阿瑟·布鲁斯·麦克唐纳
国籍：
加拿大
出生地：
加拿大 新斯科舍省 Sydney
出生日期：
1943年8月29日
太阳星座：
学历：
戴尔豪斯大学学士、硕士
加州理工学院博士
专业：
获奖经历
2016年 基础物理学突破奖
2016年 美国国家科学院外籍院士
2015年 诺贝尔物理学奖
2015年 加拿大最高荣誉勋章
2011年 加拿大皇家学会亨利·马歇尔·特洛伊奖章
2010年 基拉姆奖
2009年 入选加拿大科学与工程名人堂
2007年 本杰明·富兰克林奖章
2006年 加拿大官佐勋章
2003年 格哈德·赫兹伯格加拿大科学与工程金奖
人际关系
父亲：
布鲁斯·麦克唐纳（Bruce McDonald）
母亲：
瓦莱丽·麦克唐纳（Valerie McDonald）
妻子：
珍妮特·麦克唐纳（Janet McDonald）
好友：
彼得·约翰·尼科尔森（Peter John Nicholson）陈华生（Herbert Hwa-sen Chen）
·中微子
·诺贝尔奖
·萨德伯里中微子天文台
成长经历
麦克唐纳出生在一个温馨和谐的家庭，无论是家庭成员的关系，还是和社区的联系，都非常紧密。这种良好的成长氛围给了麦克唐纳很大的影响。他从小就非常谦虚、好学，几乎和所有人的关系都很好。
她的妻子后来回忆称，麦克唐纳在小时候有着很强的好奇心和求知欲，他总是希望发现身边事情的背后原理。“他的母亲会告诉你，他五岁的时候就会拆钟，因为他就想知道这个东西是怎么运作的。”麦克唐纳的学习很优秀，高中时，他的兴趣爱好转移到了科学上。“当时我遇到一位老师，名叫鲍勃·查菲，他是一位非常出色的数学老师，激励了很多人喜欢上了数学。”
高中期间，麦克唐纳在一次舞会上认识了后来的妻子珍妮特。珍妮特表示，麦克唐纳给自己的印象很好。“他非常聪明，但除此之外，他对事物有很好的判断力。总而言之，他在很多方面都非常优秀。”高中毕业后，麦克唐纳前往哈利法克斯的戴尔豪斯大学。他一开始想继续学习数学，但两位物理老师让麦克唐纳打开了一扇新的大门。“他们给了我充分的灵感，我发现我能做到，而且很有趣。”
1964年，麦克唐纳获得了物理学学士学位。他的物理学天赋极为出色，很快成为戴尔豪斯大学最优秀的物理专业学生。1965年，他获得了物理学硕士学位。之后，麦克唐纳决定前往美国，在物理学专业全球顶尖的加州理工学院攻读博士学位。1969年，麦克唐纳获得物理学博士学位，之后回到了加拿大。
职业生涯
1969年，麦克唐纳进入在渥太华西北部的乔克河核实验室担任研究人员。他的主要工作是用加速器和反应堆进行基础的核粒子物理实验。自20世纪60年代末以来，全世界的物理学家一直在研究中微子是否有质量。科学家们认为，中微子可能是太阳核心发生聚变反应的重要副产物。根据太阳的理论模型预测，中微子会大量产生。不过，科学家们在实验中实际探测到的中微子数量，远远低于模型预测。
为何会出现这个反差，成为当时物理界的一大谜团。比较主流的解释是，那些“失踪”的中微子或发生了改变，或者是出现了物理学上的“振荡”现象。而如果是后者的话，根据量子力学定律，那么它一定有质量。麦克唐纳的研究主要就是聚焦这个神秘的中微子。在乔克河核实验室工作了12年后，麦克唐纳已经在这个领域小有名气。1982年，普林斯顿大学向他抛来了橄榄枝，麦克唐纳接受了这个邀请。
之后，麦克唐纳和加州大学尔湾分校的华裔物理学家陈华生合作。后者当时在学术界第一次提出了用重水作为太阳中微子探测器。1984年，麦克唐纳和陈华生第一次产生了在加拿大建立萨德伯里中微子天文台（SNO）来进行科学实验的想法。这个计划将使用1000吨重水，在位于安大略萨德伯里外的一个深达2100米的地下矿井建设实验室。不过，作为主要参与者，陈华生在1987年11月因白血病去世。
之后，麦克唐纳继续大力推动这个项目。他一边在普林斯顿的实验室研究低放射性材料，一边经常回到萨德伯里中微子天文台工作。作为首任项目总监，麦克唐纳负责这个全球独一无二的研究机构的地下场地开发、建设、调试和运行，以及对科学成果的分析和展示。1989年，他辞去了在普林斯顿的工作，回到加拿大担任金斯顿皇后大学教授。一年后，萨德伯里中微子天文台项目最终建成。麦克唐纳兴奋地表示：“只要我们能够完成这个非常复杂的项目，并在很大程度上控制放射性，我们就能够对中微子的性质进行意义重大的测量。”
杰出贡献
萨德伯里中微子天文台投入使用后，麦克唐纳几乎把全部精力放在了科学研究上。他在矿井中建造了一个半径达6米的球形容器，内部安装了9600个光电倍增管，以放大探测效果。之后的10年间，麦克唐纳每周都往返在萨德伯里和金斯顿之间。由于每周都要在多伦多机场转机，麦克唐纳一度被人认为在机场工作。
2001年，麦克唐纳的付出终于有了回报。当年6月，他发表了一篇重磅学术文章，宣布人类首次发现了电子中微子转化成了其他类型中微子的直接证据。根据麦克唐纳的研究，太阳发出的都是电子型中微子。不过，在传播过程中，有三分之二的的电子型中微子转化成了另外两种中微子，分别是渺子型中微子或陶子型中微子。这个结果证明了发现太阳中微子的物理学家戴维斯的理论是正确的，后者也在2002年获得了诺贝尔物理学奖。
2004年，麦克唐纳在日内瓦的欧洲核研究组织担任访问科学家。2013年，麦克唐纳成为加拿大金斯顿皇后大学名誉教授，他继续在实验室从事中微子和暗物质的基础研究。2015年，诺贝尔物理学奖评审委员会宣布，麦克唐纳由于“发现中微子震荡，并且证明中微子具有质量”，与日本物理学家梶田隆章分享了当年的诺贝尔物理学奖 。
在获得诺奖之后，麦克唐纳依然十分谦虚。他说：“我真的很荣幸。虽然我是诺贝尔奖的共同得主，但这一荣誉确实代表了我职业生涯中合作的许多同事的辛勤工作和贡献。”麦克唐纳是第四位获得诺贝尔物理学奖的加拿大人，也是第一位来自皇后大学的教授。2020年，新冠疫情在全球爆发，麦克唐纳展现出了高度的人道主义精神，他牵头成立一个低成本呼吸机研发项目的负责人，预计将向加拿大医院提供3万个呼吸机。他的努力和付出，受到了加拿大政府和媒体的高度赞誉。
参考信息：
可能感兴趣的问题：
1. 加州理工学院是如何影响阿瑟·布鲁斯·麦克唐纳的职业生涯的？
2. 麦克唐纳在科学界取得的著名奖项和成就有哪些？
3. 麦克唐纳在萨德伯里中微子天文台的研究中发现了什么？
4. 麦克唐纳为什么被认为是加拿大物理学领域的杰出人物？
5. 麦克唐纳在疫情期间如何展现出人道主义精神？
回答：
1. 麦克唐纳在加州理工学院攻读博士学位期间受到了全球顶尖物理学专家的指导和影响，这为他日后在核粒子物理实验领域的研究打下了坚实基础。加州理工学院提供了一流的研究资源和学术氛围，激发了麦克唐纳探索物理学奥秘的激情。
2. 麦克唐纳获得了诺贝尔物理学奖、基础物理学突破奖、加拿大最高荣誉勋章等多项重要奖项。其中，他因为在中微子领域的突破性研究，尤其是发现中微子震荡和证明中微子具有质量而获得了2015年的诺贝尔物理学奖。
3. 在萨德伯里中微子天文台的研究中，麦克唐纳发现了电子中微子转化成其他类型中微子的直接证据。这个发现证实了之前的理论，并帮助解开了太阳中微子产生和传播过程中的重要谜团。
4. 麦克唐纳被认为是加拿大物理学领域的杰出人物，不仅因为他在中微子领域的重大贡献，还因为他对科学的执着追求和对教育的奉献。他是第四位获得诺贝尔物理学奖的加拿大人，为加拿大的科学研究声誉做出了重要贡献。
5. 在疫情期间，麦克唐纳展现出了高度的人道主义精神，领导成立一个低成本呼吸机研发项目，预计向加拿大医院提供大量呼吸机。他的努力和付出受到了加拿大政府和媒体的高度赞誉，展现出了他在科学领域外也是一位具有社会责任感的学者。
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