ריימונד דייוויס ג'וניור

ריימונד דייוויס ג'וניור
.Raymond Davis, Jr
לידה	14 באוקטובר 1914; וושינגטון די. סי., ארצות הברית
פטירה	31 במאי 2006 (בגיל 91); ניו יורק, ארצות הברית
ענף מדעי	כימיה
מקום קבורה	וושינגטון די. סי., ארצות הברית
מקום לימודים	אוניברסיטת ייל
מוסדות	המעבדה הלאומית ברוקהייבן; מונסנטו; אוניברסיטת פנסילבניה ;
פרסים והוקרה	מדליית בנג'מין פרנקלין (2003); פרס אנריקו פרמי (2003); פרס נובל לפיזיקה (2002); המדליה הלאומית למדעים (2001); פרס וולף לפיזיקה (2000); פרס ג'ורג' אלרי הייל (1996); פרס ביאטריס טינסלי (1994); פרס פנופסקי (1992); פרס טום בונר לפיזיקה גרעינית (1988); Glenn T. Seaborg Award for Nuclear Chemistry (1979); פרס קומסטוק בפיזיקה (1978) ;
צאצאים	Andrew M. Davis
תרומות עיקריות
	חקר נוטריונים שמקורם בקרינה קוסמית

ריימונד דייוויס ג'וניור (באנגלית: .Raymond Davis, Jr‏; 14 באוקטובר 1914 - 31 במאי 2006) היה כימאי ואסטרופיזיקאי אמריקאי^[1] אשר זכה בפרס נובל לפיזיקה (2002) על מחקריו בנושא נייטרינים קוסמיים בכימיה פיזיקלית (בשותפות עם מסטושי קושיבה וריקרדו ג'אקוני).^[2]

הנייטרינים הם חלקיקים חסרי מטען חשמלי, מסתם מזערית ועוברים דרך חומר כאילו היה שקוף- לכן כמעט בלתי אפשרי לגלותם. דייוויס היה הראשון שהצליח להוכיח את קיומו של הנייטרינו הקוסמי, שמקורו מחוץ לכדור הארץ.^[3]

ביוגרפיה

ילדותו

נולד ב-1914 לאב צלם (ריימונד דייוויס) ולאמא מוזיקאית (אידה רוג'רס יאנגר) בוושינגטון שבארצות הברית. אביו מעולם לא סיים תיכון, אך היה לממציא וחלוץ בתחום טכנולוגיית הצילום. בילדותו, אחיו הצעיר ממנו כבשנה היה שותפו הקבוע למשחקים. כשגדלו, תחומי העניין של האחים התפצלו- בעוד שאחיו פנה לקריירה צבאית, דייוויס התעניין במדע. אביו עזר לו למצוא כימיקלים עבור הניסויים שערך.^[1]

חייו הבוגרים

דייוויס סיים את תוארו הראשון (1938) והשני (1940) בכימיה באוניברסיטת מרילנד. ב-1942 סיים את הדוקטורט שלו בכימיה פיזיקלית באוניברסיטת ייל. במהלך מלחמת העולם השנייה שירת בחיל האוויר האמריקאי ועסק בבדיקת כלי נשק כימיים. עם שחרורו ב-1946 הצטרף למעבדה הלאומית החדשה שהוקמה בברוקהייבן, שם ניסה למצוא שימושים לא מלחמתיים לאנרגיה גרעינית.

ב־1948 התחתן עם אנה טורי, ולשניים נולדו חמישה ילדים.^[2]

קריירה

כשהגיע לברוקהייבן, התייצב בפני יו"ר המחלקה לכימיה, שלהפתעתו, אמר לו שהוא יכול לחקור פרויקט לפי החלטתו. כשהיה בספרייה, קרא כתב עת שגרם לו להתמקד בחקר פיזיקת הנייטרינים, שנראה מתאים היטב לרקע שלו בכימיה פיזיקלית, ושהיה ידוע עליו מעט מאוד באותו הזמן. בביוגרפיה שלו אמר:

כך החלה קריירה שבה עשיתי את מה שאני רוצה, וקיבלתי תשלום עבור זה

.^[2]

מחקריו

דייוויס חקר את הנייטרינים הקוסמיים, שנוצרים מחוץ לכדור הארץ. לפני מחקרו, כבר הוכח קיומו של הנייטרינו. החלקיק נוצר בעיקר בריאקציות גרעיניות ביקום, שכתוצאה מהן נפלטים נייטרינים. המקור הקוסמי הקרוב ביותר לכדור הארץ בו נוצרת כמות משמעותית של נייטרינים היא השמש, בה הופך מימן להליום בתהליך שפולט, בין היתר, נייטרינים.

כדי למדוד את שטף הנייטרינים מהשמש, בנה דייוויס מכשיר מדידה לנייטרינים במכרה זהב בדרום דקוטה (בעומק 1500 מטר) משום שמתחת לקרקע רוב הקרינות הקוסמיות הרגילות נחסמות, בזמן שהנייטרינו- כמעט ולא נחסם. בניסוי, שנקרא "Homestake experiment", הציב מכל ענק שהכיל טטרה-כלורו-אתילן (חומר ניקוי יבש נפוץ), העשיר בכלור. כאשר נייטרינו מסוג אלקטרון פוגע בכלור - הכלור נהפך לאיזוטופ רדיואקטיבי של הגז ארגון, שאת היווצרותו מודדים בעזרת הדעיכה הרדיואקטיבית שלו. בנוסף, האולם שהכיל את המכל הוצף במים כדי לסכך עליו מקרינה המופקת (כתוצאה מרדיואקטיביות) בסביבתו הקרובה בקרקע.

תוצאות

בניסוי נמדדו רק כשליש מכמות הנייטרינים החזויה לפי המודל המקובל של מבנה השמש, ונוצרה בעיה שנקראה "Solar Neutrino Problem" שהעסיקה את הקהילה המדעית שנים רבות אחר כך. ובכל זאת, הצלחת מדידת הנייטרינו אישרה שמקור האנרגיה של השמש הוא אכן בריאקציות גרעיניות המתרחשות סמוך למרכזה. בשנת 2001 הגיע האישור הסופי לפתרון לבעיית הנייטרינים מהשמש- לנייטרינים יש מסה, ולכן הם משנים את אופיים בדרכם מן השמש אלינו.

בעוד שבשמש נוצרים רק נייטרינים מסוג אלקטרון, בדרכם אלינו הם הופכים גם לנייטרינים מסוג מיואון ומסוג טאו, כך שאלינו מגיעות כמויות כמעט שוות של שלושת סוגי הנייטרינים. מכיוון שמכשיר המדידה של דייוויס היה רגיש רק לנייטרינים מסוג אלקטרון אז הוא מדד רק כשליש מהשטף הכולל של נייטרינים מהשמש, אשר אכן נחזה בצורה מדויקת למדי על ידי המודל המקובל של השמש.^[3]

פתרון בעיית הנייטרינים מהשמש, אותה גילה דייוויס (ביחד עם התאורטיקן ג'ון באקול), סלל את דרכו לקבלת פרס נובל ב-2002. את הפרס הוא חלק עם מסטושי קושיבה ו-ריקרדו ג'קוני.

פרסים

שנת הזכייה	שם הפרס
1978	Comstock Prize in Physics
1988	Tom W. Bonner Prize
1994	Beatrice M. Tinsley Prize
2000	פרס וולף לפיזיקה
2001	המדליה הלאומית למדעים
2002	פרס נובל לפיזיקה
2003	פרס אנריקו פרמי
2003	מדליית בנג'מין פרנקלין

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא ריימונד דייוויס ג'וניור בוויקישיתוף

ריימונד דייוויס ג'וניור, באתר פרס נובל (באנגלית)
פירוט נוסף על הנייטרינו
מדענים שחקרו את הנייטרינו וגילוייהם
ריימונד דייוויס ג'וניור, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
ריימונד דייוויס ג'וניור, באתר "Find a Grave" (באנגלית)

הערות שוליים

[:0-1] ¹ ² נקודות של קורות חייו וקצת ממחקרו, מאתר NNDB

[:1-2] ¹ ² ³ הביוגרפיה שכתב על עצמו לפרס נובל

[:2-3] ¹ ² מחקרו בקצרה

[1]

[2]

[3]

זוכי פרס נובל לפיזיקה
1901‏-1925	רנטגן (1901) • לורנץ, זימן (1902) • בקרל, פ' קירי, מ' קירי (1903) • ריילי (1904) • לנארד (1905) • תומסון (1906) • מייקלסון (1907) • ליפמן (1908) • מרקוני, בראון (1909) • ואלס (1910) • וין (1911) • דאלן (1912) • אונס (1913) • לאואה (1914) • ה' בראג, ל' בראג (1915) • לא חולק (1916) • ברקלה (1917) • פלאנק (1918) • שטארק (1919) • גיום (1920) • איינשטיין (1921) • בוהר (1922) • מיליקן (1923) • סיגבאן (1924) • פרנק, הרץ (1925)
1926‏-1950	פרן (1926) • קומפטון, וילסון (1927) • ריצ'רדסון (1928) • ברויי (1929) • רמאן (1930) • לא חולק (1931) • הייזנברג (1932) • שרדינגר, דיראק (1933) • לא חולק (1934) • צ'דוויק (1935) • הס, אנדרסון (1936) • דייוויסון, תומסון (1937) • פרמי (1938) • לורנס (1939) • לא חולק (1942–1940) • שטרן (1943) • רבי (1944) • פאולי (1945) • ברידג'מן (1946) • אפלטון (1947) • בלקט (1948) • יוקאווה (1949) • פאוול (1950)
1951‏-1975	קוקרופט, וולטון (1951) • בלוך, פרסל (1952) • זרניקה (1953) • בורן, בותה (1954) • לם, קוש (1955) • שוקלי, ברדין, בראטיין (1956) • יאנג, לי (1957) • צ'רנקוב, פרנק, תם (1958) • סגרה, צ'מברלין (1959) • גלייזר (1960) • הופסטדטר, מסבאואר (1961) • לנדאו (1962) • ויגנר, גופרט-מאייר, ינסן (1963) • טאונס, באסוב, פרוכורוב (1964) • טומונאגה, שווינגר, פיינמן (1965) • קסטלר (1966) • בתה (1967) • אלוורז (1968) • גל-מאן (1969) • אלפוון, נל (1970) • גאבור (1971) • ברדין, קופר, שריפר (1972) • אסאקי, גיאור, ג'וזפסון (1973) • רייל, יואיש (1974) • בוהר, מוטלסון, ריינווטר (1975)
1976‏-2000	ריכטר, טינג (1976) • אנדרסון, מוט, ולק (1977) • קפיצה, פנזיאס, וילסון (1978) • גלאשו, סלאם, ויינברג (1979) • קרונין, פיץ' (1980) • בלומברגן, שולוב, סיגבאן (1981) • וילסון (1982) • צ'נדארסקאר, פולר (1983) • רוביה, מיר (1984) • קליצינג (1985) • רוסקה, ביניג, רורר (1986) • בדנורץ, מילר (1987) • לדרמן, שוורץ, שטיינברג (1988) • רמזי, דמלט, פאול (1989) • פרידמן, קנדול, טיילור (1990) • דה-זֶ'ן (1991) • שרפק (1992) • האלס, טיילור (1993) • ברוקהאוז, שול (1994) • פרל, ריינס (1995) • לי, אושרוף, ריצ'רדסון (1996) • צ'ו, טנוג'י, פיליפס (1997) • לפלין, שטורמר, צוי (1998) • 'ט הופט, פלטמן (1999) • אלפרוב, קרמר, קילבי (2000)
2001-היום	קורנל, קטרלה, וימן (2001) • דייוויס, קושיבה, ג'אקוני (2002) • אבריקוסוב, גינזבורג, לגט (2003) • גרוס, פוליצר, וילצ'ק (2004) • גלאובר, הול, הנש (2005) • מאת'ר, סמוט (2006) • פר, גרינברג (2007) • נאמבו, קובאיאשי, מסקאווה (2008) • קאו, בויל, סמית' (2009) • גיים, נובסלוב (2010) • פרלמוטר, שמידט, ריס (2011) • הרוש, וינלנד (2012) • אנגלר, היגס (2013) • אמאנו, אקסאקי, נקמורה (2014) • קג'יטה, מקדונלד (2015) • ת'אולס, הולדיין, קוסטרליץ (2016) • וייס, בריש, ת'ורן (2017) • אשקין, מורו, סטריקלנד (2018) • קלו, מאיור, פיבלס (2019) • פנרוז, גז, גנצל (2020) • מנבה, האסלמן, פאריזי (2021) • אספה, קלאוזר, ציילינגר (2022) • אגוסטיני, קראוס, ל'ווילייה (2023) • ג'ון ג'וזף הופפילד, ג'פרי הינטון (2024)