2015年的诺奖授予了在日本超级神冈实验中发现大气中微子振荡现象的东京大学教授梶田隆章和在加拿大萨德伯里中微子观测站（SNO）破解太阳中微子失踪之谜的女王大学教授亚瑟·麦克唐纳。后者尤其引人注目。
1968年，雷蒙德·戴维斯首次观测到太阳中微子并发现其通量与约翰·巴考尔等理论家基于标准太阳模型所做的预言有明显偏差开始，太阳中微子问题一直困扰着粒子物理学家和天体物理学家。2001年，麦克唐纳以令人信服的方式证明了来自太阳内部核聚变的电子型中微子部分地转化成另外两种对传统探测技术不敏感的中微子（即m子型和t子型中微子），这一难题才得以最终解决。麦克唐纳带领自己的团队在地下矿井完成的科学实验，其物理本质在于：中微子具有微小的静止质量，以及不同类型的中微子可以相互转化或振荡。
SNO项目最初由16位科学家在1984年提出，核心人物是加州大学尔湾分校的华人物理学家陈华森。他最早认为：假如用重水作为太阳中微子的探测媒介，就可以模型无关地确定来自太阳中心核聚变的电子型中微子在到达地球探测器之前是否发生了“味”转化，即是否转化成了对普通水或者其他探测媒介不敏感的m子型和t子型中微子。由于太阳中微子的典型能量一般不超过10MeV，即便电子型中微子部分转化为m子型或者t子型中微子，后者到达地球上的探测器内部后也无法触发得以生成m子（静止质量102MeV）或者t子（静止质量1777MeV）的带电流相互作用。陈华森教授的想法的独到之处在于，太阳中微子能够与重水中的氘原子核同时发生带电流和中性流反应，并与重水中的电子发生弹性散射反应。假如电子型中微子在从太阳中心到达太阳表面以及地球探测器的途中没有发生任何异常，那么SNO实验通过上述三种不同的反应过程所测得的太阳中微子通量就应该是相等的。一旦电子型中微子在旅途中部分地转化为其他类型的中微子，那么实验上就应该观测到参与中性流相互作用的中微子的通量明显大于参与弹性散射过程的中微子的通量，而后者又大于参与带电流相互作用的中微子的通量。这一判断的理由很简单：带电流相互作用只对电子型中微子敏感；而另外两种相互作用对电子型中微子、m子中微子和t子中微子都敏感，虽然敏感的程度有所不同。上述探测原理不依赖于标准太阳模型的诸多不确定性，因此最终的探测结果将是模型无关、令人信服。
1984年，SNO国际合作组选举尤恩和陈华森分别作为加方和美方的发言人。不幸的是，陈华森于1987年因白血病医治无效而去世（45岁）。这位来自重庆的科学奇才可谓命运多舛，幼年时以难民身份进入美国，靠打工为生，在先后加州理工学院和普林斯顿大学获得了学士和博士学位，之后一直致力于弱相互作用、原子核物理学和中微子物理学的实验研究。倘若他不英年早逝，那么日后破解太阳中微子失踪之谜的盛誉很可能非他莫属。
SNO实验是在萨德伯里郊区的一个2100米深的地下矿井中进行的，其探测器的主体部分就是盛有1000吨重水的容器。重水本身并不具有放射性，但为1000吨重水建造一个足够大的容器却很有挑战性。按照陈华森的建议，仿水族馆视窗建造了一个盛装重水的巨大有机玻璃容器。
1987年11月7日，陈华森教授不幸病逝，麦克唐纳应邀接替合作组美方发言人的职位，从此成为SNO实验的核心人物。
SNO实验于1999年开始取数。2001年6月18日，麦克唐纳及其团队公布了他们测量硼8型太阳中微子与重水的带电流相互作用和弹性散射的实验结果。在3.3s的置信度水平提供了电子型中微子转化成其他类型的中微子的初步证据。2002年4月21日，SNO合作组进一步公布了他们对中性流相互作用的测量结果，在5.3s的置信度水平确认了太阳中微子的“味”转化行为，并印证了标准太阳模型对太阳中微子总通量的预言是基本可靠的。这两篇论文在中微子物理学史上具有里程碑的意义，标志着困扰了科学家几十年的“太阳中微子失踪之谜”得以破解。
解释SNO实验测量结果的最简单理论图像是中微子振荡。由于中微子具有微小的质量和较大的混合效应，从太阳中心通过核聚变产生的电子型中微子在向外传播的过程中以一定比例转化成了m子型中微子和t子型中微子，而后者由于能量太低无法在地球的探测器中触发相应的带电流相互作用，所以无法被戴维斯领导的实验以及其他实验所确认，这就造成了它们“失踪”的假象。SNO实验的独特之处就在于它能够同时测量太阳中微子与重水的三种不同相互作用，因此模型无关地确认了“失踪”的电子型中微子其实转化成了别的类型，但太阳中微子的总通量保持不变。
上图取自SNO合作组的论文，横坐标为电子型中微子的通量，纵坐标为m子型和t子型中微子的联合通量。图中红、绿、蓝带分别代表通过带电流相互作用、弹性散射和中性流相互作用所能确定的中微子通量，它们的交汇点就是SNO实验的测量结果。此外，图中的黑色虚线带代表标准太阳模型对中微子总通量的预言，与通过中性流相互作用所得到的实验值是一致的。
麦克唐纳是在2015年10月6日清晨5点15分收到来自斯德哥尔摩的喜讯的。当麦克唐纳听出电话那一边所讲的英语的瑞典口音时，他知道该发生的终于发生了，接下来就是一整天没完没了的电话祝贺和记者采访。
2016年，麦克唐纳和他所领导的SNO合作组又获得了基础物理学突破奖。与他同获这一殊荣还有梶田隆章等四位日本教授及其领导的国际合作组，以及大亚湾实验的中方领导人王贻芳教授和美方发言人陆锦标教授。
（麦克唐纳教授将于2017年5月中旬访问北京，并于15日和16日分别在中科院高能所和国科大物理科学学院做学术报告）
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