DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)

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Physicien américain des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 pour ses travaux pionniers dans la détection des neutrinos d'origine solaire. Né le 14 octobre 1914 à Washington (États-Unis), Raymond Davis Jr. a fait ses études supérieures à l'université du Maryland avant d'obtenir sa thèse en chimie physique à l'université Yale à New Haven (Connecticut) en 1942.

Après quatre années de service dans l'US Air Force de 1942 à 1946 et deux ans chez Monsanto Chemical Company, il rejoint en 1948 le département de chimie du laboratoire national de Brookhaven, dans l'île de Long Island près de New York. Il y fait toute sa carrière jusqu'en 1984. Expert auprès de la N.A.S.A., Davis prend part, au début des années 1970, à l'analyse des pierres lunaires rapportées par l'équipage d'Apollo 11.

La contribution majeure de Davis concerne le difficile domaine de l'étude expérimentale des neutrinos, particules interagissant extrêmement peu avec tous les types de détecteurs. Dès les années 1950, Davis étudie la production de neutrinos dans le réacteur à graphite de Brookhaven, puis dans le réacteur de Savannah River en Caroline du Sud. Au début des années 1970, il développe dans la mine d'or de Homestake près de Lead (Dakota du Sud) l'expérience qui fera sa renommée. Afin de compter les neutrinos issus du Soleil, il place un réservoir de 400 000 litres de tétrachloroéthylène à 1 500 mètres de profondeur. Les neutrinos peuvent transmuter certains noyaux de chlore (ceux de l'isotope 37 du chlore) en l'isotope radioactif d'argon 37, et Davis conçoit une façon ingénieuse d'extraire, purifier et compter les atomes d'argon formés. En plus de vingt ans, environ 2 000 atomes d'argon furent ainsi détectés. Le fait que ce nombre corresponde à un flux de neutrinos solaires deux fois inférieur aux prédictions théoriques intrigua longtemps les chercheurs. Ce résultat sera expliqué grâce à la découverte en 1999 du phénomène d'oscillation de neutrinos par l'expérience conduite par Masatoshi Koshiba – co-lauréat du prix Nobel de physique en 2002 avec Riccardo Giacconi– à Kamiokande près de Tōkyō.

Raymond Davis est mort le 31 mai 2006 à Blue Point, dans l'État de New York.

—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/raymond-davis/