Ben Roy Mottelson est un physicien nucléaire américano-danois. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1975
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Ben Roy Mottelson est un physicien nucléaire américano-danois. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1975

Ben Roy Mottelson est un physicien nucléaire américano-danois. Elevé dans la banlieue de Chicago, il a obtenu son diplôme d'études secondaires, lorsque la Seconde Guerre mondiale était à son apogée et a été immédiatement enrôlé dans l'armée. Cependant, il a passé les années de guerre à l'Université de Purdue, se formant pour devenir officier de marine. Après la guerre, il a obtenu son baccalauréat à l’Université Purdue puis son doctorat à l’Université Harvard. Par la suite, il s'est rendu à Copenhague, où il a rejoint l'Institut de physique théorique (plus tard l'Institut Niels Bohr) en tant que boursier. Là, il a commencé à collaborer avec Aage Bohr et a confirmé expérimentalement que le mouvement des particules subatomiques peut modifier la forme du noyau. Ce travail, qui leur a valu le prix Nobel de physique deux décennies plus tard, a non seulement remis en cause les théories établies, mais a également stimulé de nouvelles études dans ce domaine. Peu de temps après, il a obtenu un emploi, d'abord au Groupe d'étude théorique de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, puis au Nordisk Institut pour Teoretisk Atomfysik, tous deux à Copenhague. Plus tard, il est devenu un citoyen naturalisé du Danemark et vit maintenant à Copenhague.

Enfance et petite enfance

Ben Roy Mottelson est né le 9 juillet 1926 à Chicago, États-Unis d'Amérique. Son père, Goodman Mottelson, était titulaire d'un diplôme universitaire en génie. Le nom de sa mère était Georgia Mottelson (née Blum). Il était le deuxième des trois enfants de ses parents.

Ben a passé ses premières années à La Grange, une banlieue située juste à l'extérieur de la ville de Chicago. Pendant ce temps, le village avait une atmosphère très saine, où les questions politiques, morales et scientifiques étaient discutées ouvertement et vigoureusement et le jeune Ben en était fortement influencé.

À La Grange, Ben Roy Mottelson a fréquenté le Lyons Township High School. Après avoir obtenu son diplôme en 1943, il a rejoint la marine américaine dans le cadre de son service de guerre et a été envoyé à l'Université Purdue pour suivre une formation d'officier dans le cadre du programme de formation du V-12 Navy College.

Une fois la guerre terminée, il est resté à l'Université de Purdue pour terminer ses études de premier cycle, obtenant finalement son baccalauréat ès sciences en 1947. Par la suite, il a rejoint l'Université de Harvard pour ses études supérieures et sous la direction du professeur Julian Schwinger, il a obtenu son doctorat en physique nucléaire en 1950.

Carrière

Peu de temps après avoir obtenu son doctorat en 1950, Mottelson a reçu une bourse de voyage Sheldon d'un an de l'Université Harvard. Avec lui, il s'est rendu au Danemark et a rejoint l'Institut de physique théorique (plus tard l'Institut Niels Bohr) à Copenhague.

Au départ, il avait prévu de ne passer que la session 1950-1951 à Copenhague. À cette époque, l'Institut était dirigé par l'éminent physicien et lauréat du prix Nobel Niels Bohr. Sous lui, l'institut a développé une tradition de coopération internationale et Mottelson y a apprécié l'atmosphère.

Heureusement en 1951, il a reçu une autre bourse; cette fois de la Commission américaine de l'énergie atomique. Cela lui a permis de rester à Copenhague pendant deux ans de plus et de commencer à collaborer avec Aage N. Bohr sur les distorsions en forme de noyau.

A cette époque, deux théories principales circulaient. Selon Maria Goeppert-Mayer, dans un noyau, des particules indépendantes sont disposées en coquilles. Cela s'appelait la théorie des coques. L'autre était un modèle de goutte liquide, qui décrit le noyau comme un fluide semi-classique composé de neutrons et de protons.

Cependant, aucun d'eux n'a pu expliquer tous les aspects des propriétés d'un noyau atomique. En 1950, James Rainwater a postulé qu'un noyau était comme un ballon avec des balles à l'intérieur.

Il a théorisé que, tout comme les balles en mouvement déforment la forme du ballon, les particules subatomiques se déplaçant à l'intérieur d'un noyau provoquent également une distorsion à sa surface. Travaillant de manière indépendante, Aage Bohr était également arrivé à la même conclusion.

À partir de 1951, Mottelson et Bohr ont travaillé ensemble pour établir cette théorie expérimentalement. De 1952 à 1953, ils ont publié les résultats de ces expériences dans trois articles.

En 1953, il a été nommé membre du personnel de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) et a rejoint le Groupe d'étude théorique basé à Copenhague. Parallèlement, il a poursuivi sa collaboration avec Bohr.

Il est resté au CERN jusqu'en 1957. La même année, l'Institut Nordisk pour Teoretisk Atomfysik (NORDITA) a été fondé dans les locaux de l'Institut de physique théorique, Mottelson a changé pour la nouvelle organisation en tant que professeur, poste qu'il a occupé jusqu'à sa retraite.

En 1959, il a passé le semestre de printemps en tant que professeur invité à l'Université de Californie à Berkeley. Pendant tout ce temps, il a continué à collaborer avec Bohr et a publié avec lui une monographie en deux volumes intitulée «Nuclear Structure».

Le premier volume intitulé «Single-Particle Motion» est paru en 1969 et le deuxième volume, «Nuclear Deformations», a été publié en 1975. Entre-temps, en 1971, Mottelson a reçu la nationalité danoise. Parallèlement, il détient également la citoyenneté américaine.

Grands travaux

Mottelson est surtout connu pour son travail expérimental avec Aage Bohr, qui a confirmé que le mouvement des particules subatomiques peut déformer la forme des noyaux. Le travail a non seulement remis en question la notion acceptée selon laquelle tous les noyaux sont parfaitement sphériques, mais a également fusionné le modèle de coque de Maria Goeppert-Mayer avec le modèle de goutte liquide de James Rainwater.

Récompenses et réalisations

En 1975, Ben R. Mottelson a reçu le prix Nobel de physique conjointement avec Aage Bohr et James Rainwater "pour la découverte de la connexion entre le mouvement collectif et le mouvement des particules dans les noyaux atomiques et le développement de la théorie de la structure du noyau atomique basée sur sur cette connexion ".

Outre le prix Nobel, il a également reçu le prix Atoms for Peace en 1969 et la médaille John Price Wetherill en 1974.

Mottelson est membre étranger de l'Académie norvégienne des sciences et des lettres et de l'Académie des sciences du Bangladesh. Il est également membre du conseil des sponsors du Bulletin of the Atomic Scientists.

Il est également titulaire de diplômes honorifiques de l'Université Purdue et de l'Université de Heidelberg.

Vie privée

En décembre 1948, Mottelson a épousé Nancy Jane Reno. Le couple a eu trois enfants - deux fils, Malcolm Graham et Daniel John et une fille, Martha. En 1975, peu de temps avant que Mottelson reçoive son prix Nobel, Nancy Jane Reno est décédée d'un cancer.

En 1983, Mottelson a fait le nœud pour la deuxième fois et a épousé Britta Marger Siegumfeldt.

Dans ses temps libres, Mottelson aime écouter de la musique. Il aime aussi faire du vélo et de la natation.

Faits rapides

Anniversaire 9 juillet 1926

Nationalité: américaine, danoise

Célèbre: PhysiciensAméricains

Signe du soleil: Cancer

Pays né États Unis

Né à: Chicago, Illinois, États-Unis

Célèbre comme Physicien

Famille: Conjoint / Ex-: Britta Marger Siegumfeldt (m. 1983), Nancy Jane Reno (1948-1975; 3 enfants) père: Goodman Mottelson mère: Georgia Mottelson (née Blum) Ville: Chicago, Illinois État américain: Illinois Plus de faits prix: Atoms for Peace Award (1969) John Price Wetherill Medal (1974) Prix Nobel de physique (1975)