Arthur B. McDonald

McDonald recibió una licenciatura (1964) y una maestría (1965) en física de la Universidad de Dalhousie en Halifax, Nueva Escocia, y obtuvo un doctorado en 1969 en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. Regresó a Canadá ese año para ser becario postdoctoral en Chalk River Nuclear Laboratories en Ontario, donde estudió reacciones nucleares. Se convirtió en investigador senior en 1980 pero dejó la institución en 1982 para convertirse en profesor en la Universidad de Princeton.

A mediados de la década de 1980, McDonald se convirtió en parte de un esfuerzo por construir un observatorio de neutrinos a 2.070 metros (6.800 pies) bajo tierra en una mina cerca de Sudbury, Ontario. El observatorio fue diseñado para estudiar el problema de los neutrinos solares, en el que el número de electrones-neutrinos observados procedentes del Sol fue mucho menor de lo esperado. En 1989 aceptó una cátedra en Queen's University en Kingston, Ontario, y se convirtió en el primer director del Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO).

La construcción comenzó en 1990. El detector del observatorio era una esfera que contenía 1,000 toneladas métricas de agua pesada (agua en la que el hidrógeno es reemplazado por deuterio, un isótopo de hidrógeno que tiene un neutrón), y 9,600 tubos fotomultiplicadores para detectar las interacciones de neutrinos con las moléculas de agua pesada. 

Se propusieron dos soluciones al problema de los neutrinos solares. En la primera solución, se malinterpretaron los procesos nucleares dentro del Sol que generaban neutrinos. En el segundo, los neutrinos en realidad tenían una masa pequeña. Si los neutrinos tuvieran masa, los electrones-neutrinos solares podrían sufrir oscilaciones en las que cambiarían su var iedada muón o tau. Al usar agua pesada, el SNO, a diferencia de los detectores anteriores, podía observar las tres variedades de neutrinos.

El SNO comenzó a observar neutrinos en 1999, y en 2002 McDonald y sus colaboradores presentaron sus resultados. El número de electrones-neutrinos fue aún menor de lo esperado. Sin embargo, el número total de neutrinos (electrones, muones y tau) fue el mismo que el número de electrones-neutrinos predicho por los modelos solares. Los electrones-neutrinos habían sufrido oscilaciones en muones y tau. El neutrino, que se creía sin masa desde que Wolfgang Pauli postuló su existencia en 1930, tenía masa.

McDonald se convirtió en profesor emérito en Queen's en 2013. Recibió muchos honores por su trabajo, incluido ser nombrado Oficial de la Orden de Canadá (2006).