Nobelova cena Logo Nobelovy ceny
Narodil jsem se v roce 1911 v Pittsburghu v Pensylvánii jako syn Johna MacLeoda Fowlera a Jennie Summers Watson Fowlerové. Moji rodiče měli ještě dvě děti, mladšího bratra Arthura Watsona Fowlera a ještě mladší sestru Neldu Fowler Woodovou. Můj dědeček z otcovy strany, William Fowler, byl horníkem ve Slammannanu nedaleko Falkirku ve Skotsku, který kolem roku 1880 emigroval do Pittsburghu, aby našel práci jako horník. Můj dědeček z matčiny strany, Alfred Watson, byl obchodník s potravinami. Do Pittsburghu emigroval rovněž kolem roku 1880 z Taniokey poblíž Clare v hrabství Armagh v Severním Irsku. Jeho rodiče učili v Taniokey šedesát let na Národní škole, místním dětském gymnáziu. Rodina bydlela v centrální části školní budovy; můj pradědeček učil chlapce v jednom křídle budovy a moje prababička učila dívky v druhém křídle. Škola tam stále stojí a já jsem se tam byl podívat.
Od dvou let, kdy byl můj otec, účetní, přeložen z Pittsburghu do Limy, jsem vyrůstal v Ohiu. Každé léto během mého dětství se rodina vracela do Pittsburghu během otcovy dovolené z práce. Byl vášnivým sportovcem a díky němu jsem se stal (a stále jsem) věrným fanouškem týmu Pittsburgh Pirates v Národní baseballové lize a týmu Pittsburgh Steelers v Národní fotbalové lize.
Lima byla železničním centrem, které obsluhovaly dráhy Pennsylvania, Erie, Nickel Plate a Baltimore & Ohio. Sídlila zde také společnost Lima Locomotive Works, která vyráběla parní lokomotivy. Můj bratr Arthur Watson Fowler, strojní inženýr, pracoval pro Limskou lokomotivu celý život až do svého odchodu do důchodu. Po roce 1960 společnost vyráběla motorové lopaty a stavební jeřáby. Jako chlapec jsem strávil mnoho hodin ve výhybnách Pennsylvánské železnice nedaleko rodinného domu. Není divu, že jezdím po světě a hledám osobní vlaky stále tažené parními lokomotivami. V roce 1973 jsem cestoval Transsibiřskou magistrálou z Chabarovska do Moskvy mimo jiné proto, že vlak byl téměř 2 500 kilometrů z Chabarovska do Čity poháněn párou. Nyní už není poháněn párou, ale mohu si dovolit jezdit novým Orient Expresem. Není také divu, že k mým 60. narozeninám mi kolegové a bývalí studenti věnovali v anglické Cambridgi funkční model britské tankové lokomotivy o rozchodu 3 1/4″ (standardní velikost 1/16). Často jsem ho provozoval na vyvýšeném kolejišti Cambridge and District Model Engineering Society. Je to moje pýcha a radost. Pojmenoval jsem ho Prince Hal.
Navštěvoval jsem Horace Mann Grade School a Lima Central High School. Několik mých středoškolských učitelů stále žije a setkal jsem se s nimi na srazu padesátého ročníku v roce 1979. Byl jsem prezidentem maturitního ročníku 1929. Moji učitelé podporovali a rozvíjeli můj zájem o techniku a přírodní vědy, ale také trvali na tom, abych se čtyři roky učil raději latinu než francouzštinu nebo němčinu. Můj rodinný dům se nacházel přes ulici od rozsáhlých hřišť školy Horace Manna. Byly tam baseballové hřiště, tenisové kurty, běžecká dráha a fotbalové hřiště. Na střední škole jsem hrál ve fotbalovém týmu Central High School a jako maturant jsem získal titul. Horace Mann byl domácím fotbalovým hřištěm Central. Během studia na vysoké škole jsem v létě působil jako rekreační ředitel hřiště Horace Manna. Nedaleko mého domova se nacházel Baxter’s Woods s tekoucím potokem a koupalištěm. To všechno bylo nádherné prostředí mého klukovského života!“
Po ukončení školy jsem se zapsal na Ohio State University v Columbusu ve státě Ohio, obor keramické inženýrství. Vyhrál jsem cenu za esej o výrobě portlandského cementu a keramické inženýrství se mi zdálo přirozenou volbou. Naštěstí všichni studenti inženýrství navštěvovali stejné kurzy včetně fyziky a matematiky. Fyzika mě fascinovala, a když jsem se od profesora Alpheuse Smithe, vedoucího katedry fyziky, dozvěděl, že se nabízí nový obor inženýrská fyzika, zapsal jsem se na začátku druhého ročníku na tuto možnost. Stejně tak Leonard I. Schiff, který se stal velmi významným teoretickým fyzikem. Byli jsme celoživotními přáteli až do jeho smrti před několika lety.
Moji rodiče nebyli zámožní a můj letní plat vedoucího rekreace nepokryl mé výdaje na Ohio State. Za stravu jsem obsluhoval stůl, myl nádobí a topil v kamnech v sesterstvu Phi Sigma Sigma. O sobotách jsem krájel a prodával šunku a sýr ve venkovním stánku na Central Marketu v Columbusu. Brzy ráno jsme postavili stánek a vyložili šunky a sýry z velkoobchodního náklaďáku; pozdě večer jsme stánek uklidili a rozebrali. Za osmnáct hodin práce jsem dostal pět dolarů. Dal jsem dohromady dost peněz na to, abych mohl vstoupit do společenského bratrstva Tau Kappa Epsilon. V prvním ročníku jsem byl zvolen do inženýrské čestné společnosti Tau Beta Pi a v posledním ročníku jsem byl zvolen prezidentem pobočky ve státě Ohio.
Moji profesoři ve státě Ohio upevnili můj zájem o experimentální fyziku. Willard Bennett mi dovolil, abych v jeho laboratoři vypracoval bakalářskou práci na téma „Fokusace elektronových paprsků“. Od něj jsem se naučil, jak moc se liší pracovní laboratoř od studentské laboratoře. Odpovědi nejsou známé! John Byrne mi dovolil pracovat po vyučovacích hodinách v elektronické laboratoři katedry elektrotechniky. Studoval jsem vlastnosti pentody! Bylo to to nejlepší z obou světů – vzrušení z reálných měření ve fyzice spolu s praktickým výcvikem v inženýrství.
Po ukončení studia na Ohio State jsem přišel na Caltech a stal se postgraduálním studentem u Charlese Christiana Lauritsena – fyzika, inženýra, architekta a houslisty – v radiační laboratoři W. K. Kellogga. Kellogg byl postaven podle Lauritsenových architektonických plánů z prostředků získaných od amerického krále kukuřičných lupínků Roberta Andrewse Millikana. Lauritsen pocházel z Dánska a stejně jako mnoho Skandinávců miloval písně Carla Michaela Bellmana, švédského básníka a hudebníka z 18. století. Snažil se mě naučit zpívat Bellmanovy pijácké písně s dobrým švédským přízvukem, ale kromě ducha, nebo spíš duchařiny, jsem neuspěl. ‚Del Delsasso mi dal přezdívku Willy a ta mi zůstala.‘
Největší vliv v mém životě měl Charlie Lauritsen. Vedl mou doktorskou práci na téma „Radioaktivní prvky s nízkým atomovým číslem“, v níž jsme objevili zrcadlová jádra a ukázali, že jaderné síly jsou nábojově symetrické – stejné mezi dvěma protony i mezi dvěma neutrony, když se vyloučí Coulombovy síly nabitých částic. Naučil mě mnoho praktických věcí – jak opravovat motory, instalatérské práce a elektrické rozvody. Především mě ale naučil, jak dělat fyziku a jak si ji užít. Učil jsem se také od svých postgraduálních studentů Richarda Cranea a Lewise Delsassa. Charlieho syn Tommy Lauritsen u nás dělal doktorskou práci a my tři jsme spolu pracovali jako tým více než pětatřicet let. Byli jsme především experimentátoři. V počátcích nás Robert Oppenheimer učil teoretickým důsledkům našich výsledků. Richard Tolman nás učil, abychom v dobách ostré konkurence mezi jadernými laboratořemi nespěchali s publikováním předčasných výsledků.
Ohlášení CN-cyklu Hansem Bethem v roce 1939 změnilo náš život. V laboratoři jsme studovali jaderné reakce protonů s izotopy uhlíku a dusíku, tedy právě reakce v CN-cyklu. Do toho zasáhla druhá světová válka. Kelloggova laboratoř se po celou dobu války zabývala obranným výzkumem. V roce 1944 jsem strávil tři měsíce v jižním Pacifiku jako civilista se simulovanou vojenskou hodností. Na vlastní oči jsem viděl hrdinství vojáků a námořníků i hrůzy, které prožívali.
Těsně před válkou jsem se oženil s Ardiane Foy Olmstedovou, jejíž rodina přišla do Kalifornie přes pláně a hory západních Spojených států během zlaté horečky kolem roku 1850. Jsme rodiče dvou dcer, Mary Emily a Marthy Summersové, které označujeme za naše biblické postavy. Martha a její manžel Robert Schoenemann jsou rodiči našeho vnuka Spruce Williama Schoenemanna. Žijí v Pawletu, malé vesnici ve Vermontu – ve státě Zelené hory.
Po válce jsme s Lauritsenovými obnovili Kellogg jako jadernou laboratoř a rozhodli se zaměřit na jaderné reakce, které probíhají ve hvězdách. Nazvali jsme ji jaderná astrofyzika. Ještě před válkou Hans Staub a William Stephens potvrdili, že při hmotnosti 5 neexistuje stabilní jádro. Po válce Alvin Tollestrup, Charlie Lauritsen a já jsme potvrdili, že neexistuje stabilní jádro o hmotnosti 8. Tyto hmotnostní mezery znamenaly zkázu geniální myšlenky George Gamowa, že všechna jádra těžší než helium (hmotnost 4) lze vytvořit přidáním neutronu po jedné jednotce hmotnosti v jeho velkém třesku. V létě 1951 přijel do Kelloggu Edwin Salpeter z Cornellovy univerzity a ukázal, že ke sloučení tří jader helia o hmotnosti 4 do jádra uhlíku o hmotnosti 12 by pravděpodobně mohlo dojít ve hvězdách typu červený obr, ale ne ve velkém třesku. V roce 1953 Fred Hoyle přiměl Warda Whalinga v Kelloggu k provedení experimentu, který kvantitativně potvrdil proces fúze za teplotních a hustotních podmínek, které Hoyle, Martin Schwarzschild a Allan Sandage ukázali, že se vyskytují u rudých obrů.
Fred Hoyle měl v mém životě druhý velký vliv. Velkou koncepci nukleosyntézy ve hvězdách poprvé definitivně stanovil Hoyle v roce 1946. Po Whalingově potvrzení Hoyleových myšlenek jsem se stal věřícím a v letech 1954/1955 jsem strávil sabatický rok v anglické Cambridgi jako Fulbrightův stipendista, abych mohl s Hoylem spolupracovat. Tam se k nám připojili Geoffrey a Margaret Burbidgeovi. V roce 1956 přijeli Burbidgeovi a Hoyle do Kelloggu a v roce 1957 naše společné úsilí vyvrcholilo publikací „Syntéza prvků ve hvězdách“, v níž jsme ukázali, že všechny prvky od uhlíku po uran mohou vznikat jadernými procesy ve hvězdách počínaje vodíkem a heliem, které vznikly při velkém třesku. Tato práce vešla ve známost podle posledních iniciál autorů jako B2FH. Ve stejné době přišel se stejně širokými myšlenkami osamoceně A. G. W. Cameron.
Fred Hoyle se stal plumovským profesorem v Cambridgi, byl královnou povýšen do rytířského stavu a v roce 1966 založil v Cambridgi Institut teoretické astronomie. V Institutu jsem strávil mnoho šťastných let až do Hoyleova odchodu do důchodu v Cumbrii v anglickém Lake District. Fred mě naučil víc než jen astrofyziku. Seznámil mě s anglickým kriketem, ragby a asociačním fotbalem (my mu říkáme fotbal). Vzal mě na Skotskou vysočinu a naučil mě, jak číst v zeměpisné mapě a jak si užít výstupy na třítisícové vrcholy zvané Munros. Dodnes jezdím každé léto lézt někam na britské ostrovy. Udržuje mě to v kondici a obnovuje mou duši.
Pokud to byla dlouhá cesta. Experimentální měření průřezu stovek jaderných reakcí a jejich přepočet na rychlost hvězdných reakcí jsou nezbytné, má-li být nukleosyntéza ve hvězdách kvantitativně potvrzena. Kelloggova laboratoř hrála v tomto úsilí po mnoho let vedoucí úlohu. Mám to štěstí, že Nobelova cena byla udělena na základě týmové práce. Není možné ocenit všechny mé kolegy. V experimentální jaderné astrofyzice hráli vedoucí úlohu Charles Barnes a Ralph Kavanagh. Stejně tak Thomas Tombrello a Ward Whaling, dokud si nenašli jiné zajímavé a perspektivní obory. Kromě toho hráli zásadní roli Robert Christy a Steven Koonin v teoretické jaderné fyzice, Jesse Greenstein v observační a teoretické astronomii a Gerald Wasserburg v přesné geochemii meteoritických a měsíčních vzorků. Z mých padesáti postgraduálních studentů, kteří přispěli k rozvoji oboru, musím vyzdvihnout Donalda D. Claytona. Jeho postgraduální student Stanford Woosley je mým pražákem a jeho student Rick Wallace je mým prapražákem. Jaderná astrofyzika je i nadále aktivním a vzrušujícím oborem. To je jasně patrné z festschriftu k mým 70. narozeninám „Essays in Nuclear Astrophysics“, v němž Cambridge University Press představuje výzkumné studie mých kolegů a bývalých studentů z celého světa od roku 1982.
Na závěr se sluší bez obalu uvést několik podrobností o mém životě mimo laboratoř:
Odměněn medailí za zásluhy prezidentem Harrym Trumanem, 1948
Zvolen členem Národní akademie věd, 1956
Odměněn Barnardovou medailí za zásluhy o vědu, 1965
Člen Národní rady pro vědu, 1968-74
Člen Rady pro vědu o vesmíru, 1970-73, 1977-80
Jmenován členem Královské společnosti umění Benjamina Franklina, 1970
Odměněn cenou dr. Unger Vetlesen Prize, 1973
Odměněn Národní medailí za vědu prezidentem Geraldem Fordem, 1974
Jmenován členem Královské astronomické společnosti, 1975
Zvolen prezidentem Americké fyzikální společnosti, 1976
Jmenován čestným členem Společnosti Marka Twaina, 1976
Odměněn Eddingtonovou medailí Královské astronomické společnosti, 1978
Odměněn Bruceovou zlatou medailí Tichomořské astronomické společnosti, 1979
Zvolen členem Americké společnosti pro výzkum baseballu, 1980-
Čestné tituly Chicagské univerzity, 1976, Ohio State University, 1978, University of Liege 1981, Pařížské observatoře 1981 a Denison University 1982.
Tato autobiografie/biografie byla napsána v době udělení ceny a poprvé vyšla v knižní řadě Les Prix Nobel. Později byla upravena a znovu vydána v knize Nobel Lectures. Chcete-li citovat tento dokument, vždy uvádějte zdroj, jak je uvedeno výše.
Dodatek, 1991
Moje osmdesáté narozeniny se konaly 11. až 14. srpna 1991 jako sympozium o jaderné astrofyzice, které bylo jednou ze součástí akcí v rámci Caltech Centennial Year. Zúčastnili se ho opět moji kolegové a bývalí studenti spolu s dalšími odborníky v oblasti jaderné astrofyziky.
Ardiane Fowler zemřel v květnu 1988. V prosinci 1989 jsem se oženil s Mary Dutcherovou, potomkem nizozemských zakladatelů NewAmsterdamu, nyní NewYorku. Dlouhá léta učila na základní škole na Long Islandu a předtím nebyla vdaná. Bydlíme ve dvoupatrovém bílém rámovém domě v novoanglickém stylu, který jsem koupil v roce 1958. Je to jen deset minut chůze od Caltechu. Jsem v důchodu, takže mé jediné běžné cesty do ústavu jsou ve středu na astronomický seminář, ve čtvrtek na fyzikální kolokvium a v pátek na Kelloggův seminář jaderné fyziky. Mary Dutcher Fowlerová maluje celý život a nyní navštěvuje malířskou školu v Pasadeně. O mnoha víkendech se zaměstnáváme dlouhými procházkami a obecně se snažíme vyhýbat problémům.
Čestné tituly
Arizonská státní univerzita, 1985
Georgetownská univerzita, 1986
Masachusettská univerzita, 1987
Williams College, 1988
Gustavus Adolphus College, 1991
Čestné uznání
Nobelova cena za fyziku, 1983
Sullivantova medaile, The Ohio State University, 1985
První nositel ceny Williama A. Fowler Award for excellence and Distinguished Accomplishments in Physics, Ohio Section, American Physical Society, 1986
Legion d’Honneur udělený francouzským prezidentem Mitterrandem, 1989
Člen Síně slávy významných absolventů městských škol v Limě, 1990
Člen Ohio Sci. & Tech. Hall of Fame, 1991
William A. Fowler zemřel 14. března 1995
.