การทดลอง Homestake (บางครั้งเรียกว่าการทดลอง Davisหรือการทดลอง Solar Neutrinoและในเอกสารต้นฉบับเรียกว่าการทดลอง Brookhaven Solar NeutrinoหรือการทดลองBrookhaven ³⁷ Cl ( คลอรีน ) ) ^{[ 1 ]}เป็นการทดลองที่นำโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์Raymond Davis, Jr.และJohn N. Bahcallในช่วงปลายทศวรรษ 1960 จุดประสงค์คือเพื่อรวบรวมและนับนิวตริโนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาฟิวชั่น นิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ Bahcall ทำการคำนวณทางทฤษฎีและ Davis ออกแบบการทดลอง หลังจากที่ Bahcall คำนวณอัตราที่เครื่องตรวจจับควรจะจับนิวตริโนได้ การทดลองของ Davis กลับพบเพียงหนึ่งในสามของตัวเลขนี้ การทดลองนี้เป็นครั้งแรกที่ตรวจจับและนับนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ ได้สำเร็จ และความคลาดเคลื่อนของผลลัพธ์นี้เองที่ก่อให้เกิดปัญหานิวตริโนจากดวงอาทิตย์การทดลองดำเนินการอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี พ.ศ. 2513 จนถึงปี พ.ศ. 2537 มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียรับช่วงต่อในปี พ.ศ. 2527 พบว่าความคลาดเคลื่อนระหว่างอัตราการตรวจจับนิวตริโนที่คาดการณ์และที่วัดได้นั้นเกิดจากการแกว่งตัวของ "รสชาติ" ของนิวตริโน^{[ 2 ]}

การทดลองนี้เกิดขึ้นที่เหมืองทองคำโฮมสเตคในเมืองลีด รัฐเซาท์ดาโค ตา เดวิสวางถังบรรจุสาร เปอร์คลอโรเอ ทิลีน ซึ่งเป็นของเหลวที่ใช้ในการซักแห้งทั่วไปปริมาตร 380 ลูกบาศก์เมตร (100,000 แกลลอน) ไว้ใต้ดินลึก 1,478 เมตร (4,850 ฟุต) จำเป็นต้องใช้เป้าหมายขนาดใหญ่ที่อยู่ลึกใต้ดินเพื่อป้องกันการรบกวนจาก รังสีคอสมิกโดยคำนึงถึงความน่าจะเป็นที่น้อยมากของการจับนิวตริโนได้สำเร็จ ดังนั้นอัตราการเกิดผลกระทบจึงต่ำมากแม้จะมีมวลของเป้าหมายมหาศาลก็ตาม เลือกใช้เปอร์คลอโรเอทิลีนเพราะมีคลอรีน เป็นองค์ประกอบ หลักเมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนนิวตริโนอะตอม^37Clจะเปลี่ยนเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสี^37Arซึ่งสามารถสกัดและนับได้ ปฏิกิริยาการจับนิวตริโนคือ

${\displaystyle \mathrm {\nu _{e}+\ ^{37}Cl\longrightarrow \ ^{37}Ar^{+}+e^{-}.} }$

เกณฑ์ปฏิกิริยาคือ 0.814 MeV กล่าวคือ นิวตริโนจะต้องมีพลังงานอย่างน้อยเท่านี้จึงจะถูกจับโดยนิวเคลียส ^{37Cl ได้}

เนื่องจาก^37Arมีครึ่งชีวิต 35 วัน ทุกๆ สองสามสัปดาห์ เดวิสจึงเป่าฮีเลียมผ่านถังเพื่อรวบรวมอาร์กอนที่เกิดขึ้น เคาน์เตอร์ก๊าซขนาดเล็ก (ไม่กี่ลูกบาศก์เซนติเมตร) ถูกเติมด้วยอะตอมของ 37Ar ที่รวบรวมได้ไม่กี่สิบอะตอม⁽พร้อมกับอาร์กอนที่เสถียร) เพื่อตรวจจับการสลายตัว ด้วยวิธีนี้ เดวิสจึงสามารถกำหนดจำนวนนิวตริโนที่ถูกจับได้^{[ 3 ] [ 4 ]}

ตัวเลขของเดวิสใกล้เคียงกับหนึ่งในสามของการคำนวณของบาห์คอลอย่างสม่ำเสมอ ปฏิกิริยาแรกจากชุมชนวิทยาศาสตร์คือ บาห์คอลหรือเดวิสคนใดคนหนึ่งทำผิดพลาด การคำนวณของบาห์คอลได้รับการตรวจสอบซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ไม่พบข้อผิดพลาดใดๆ เดวิสตรวจสอบการทดลองของตนเองอย่างละเอียดและยืนยันว่าไม่มีอะไรผิดปกติ การทดลองโฮมสเตคตามมาด้วยการทดลองอื่นๆ ที่มีจุดประสงค์เดียวกัน เช่นคามิโอคันเดะในญี่ปุ่น , SAGEในอดีตสหภาพโซเวียต , GALLEXในอิตาลี , ซูเปอร์คามิโอ คันเดะ ในญี่ปุ่น และSNO (หอดูดาวนิวตริโนซัดเบอรี)ในออนแทรีโอ ประเทศแคนาดา SNO เป็นเครื่องตรวจจับเครื่องแรกที่สามารถตรวจจับการแกว่งตัวของนิวตริโนได้ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเรื่องนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ ผลการทดลองที่ตีพิมพ์ในปี 2001 เปิดเผยว่า ในบรรดา "รสชาติ" สามแบบที่นิวตริโนสามารถแกว่งตัวได้ เครื่องตรวจจับของเดวิสมีความไวต่อเพียงหนึ่งแบบเท่านั้น หลังจากที่การทดลองของเขาได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้อง เดวิสจึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำ ปี 2002 ร่วมกับมาซาโตชิ โคชิบะจากประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นผู้ร่วมงานวิจัยเกี่ยวกับคามิโอคันเดะและซูเปอร์คามิโอคันเดะ (รางวัลนี้ยังแบ่งให้กับริคคาร์โด จาอัคโคนีสำหรับผลงานด้านดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ด้วย)

• การทดลองนิวตริโนของโควัน-ไรน์ส (การทดลองก่อนหน้านี้ของไรน์สและโควัน ซึ่งค้นพบแอนตินิวตริโน )
• ศูนย์วิจัยใต้ดินแซนฟอร์ด