A Nobel-díj A Nobel-díj logója
1911-ben születtem a pennsylvaniai Pittsburghben, John MacLeod Fowler és Jennie Summers Watson Fowler fiaként. Szüleimnek még két gyermeke volt, az öcsém, Arthur Watson Fowler és a még fiatalabb nővérem, Nelda Fowler Wood. Apai nagyapám, William Fowler szénbányász volt a skóciai Falkirk melletti Slammannanban, aki 1880 körül vándorolt ki Pittsburghbe, hogy szénbányászként találjon munkát. Anyai nagyapám, Alfred Watson, élelmiszerboltos volt. Ő is 1880 körül vándorolt Pittsburghbe az észak-írországi Armagh megyében, Clare közelében fekvő Taniokeyból. Szülei hatvan éven át tanítottak a National Schoolban, a helyi gimnáziumban, Taniokeyban. A család az iskolaépület középső részében lakott; dédnagyapám az épület egyik szárnyában tanította a fiúkat, dédnagyanyám pedig a másik szárnyban a lányokat. Az iskola még mindig ott van, és én már megnéztem.
Az ohiói Limában nőttem fel kétéves koromtól, amikor apámat, aki könyvelő volt, Pittsburghből Limába helyezték át. Gyermekkoromban a család minden nyáron visszament Pittsburghbe, amikor apám szabadságon volt a munkából. Lelkes sportember volt, és rajta keresztül lettem (és vagyok ma is) a Pittsburgh Pirates hűséges rajongója a Nemzeti Baseball Ligában és a Pittsburgh Steelersé a Nemzeti Futball Ligában.
Lima vasúti központ volt, amelyet a Pennsylvania, Erie, Nickel Plate és Baltimore & Ohio vasútvonalak szolgáltak. Itt működött a Lima Locomotive Works is, amely gőzmozdonyokat gyártott. A bátyám, Arthur Watson Fowler, aki gépészmérnök volt, egész életében, nyugdíjazásáig a Lima Locomotive-nál dolgozott. 1960 után a vállalat motoros lapátokat és építőipari darukat gyártott. Gyermekkoromban sok órát töltöttem a Pennsylvania Vasút váltóállomásain, nem messze a családi otthonomtól. Nem csoda, hogy a világot járva keresem a még mindig gőzmozdonyok által vontatott személyszállító vonatokat. 1973-ban a Transzszibériai Vasúton utaztam Habarovszkból Moszkvába, többek között azért, mert a vonatot Habarovszktól Csitáig közel 2500 kilométeren át gőzzel hajtották. Ma már nem gőzzel hajtják, de most megengedhetem magamnak, hogy az új Orient Expresszel utazzak. Az sem csoda, hogy 60. születésnapomon kollégáim és volt tanítványaim az angliai Cambridge-ben megajándékoztak egy működő, 3 1/4″ nyomtávú (1/16-os szabványméretű) brit tankmotor modelljével. Gyakran üzemeltettem a Cambridge and District Model Engineering Society magasított pályáján. Ez az én büszkeségem és örömöm. Hal hercegnek neveztem el.
A Horace Mann Általános Iskolába és a Lima Central High Schoolba jártam. Néhány középiskolai tanárom még él, és az 1979-es 50. osztálytalálkozón találkoztam velük. Az 1929-es végzős osztály elnöke voltam. Tanáraim bátorítottak és támogatták a műszaki és természettudományok iránti érdeklődésemet, de ragaszkodtak ahhoz is, hogy négy évig inkább latint tanuljak, mint franciát vagy németet. Családi házam a Horace Mann School kiterjedt játszóterével szemben állt. Volt baseballpálya, teniszpálya, futópálya és focipálya. Középiskolás koromban a Central High School futballcsapatában játszottam, és végzősként elnyertem a levelet. A Horace Mann volt a Central hazai futballpályája. Főiskolás koromban nyáron a Horace Mann játszótér rekreációs igazgatója voltam. Nem messze az otthonomtól volt a Baxter’s Woods, egy folyó patakkal és fürdőhelyekkel. Milyen csodálatos környezet volt mindez a gyerekkoromban!
Az iskola elvégzése után beiratkoztam az Ohio Állami Egyetem kerámiamérnöki szakára az ohiói Columbusban. A portlandcement előállításáról szóló esszémmel díjat nyertem, és a kerámiamérnöki pálya természetes választásnak tűnt számomra. Szerencsére minden mérnökhallgató ugyanazokat a kurzusokat vette fel, beleértve a fizikát és a matematikát is. Elbűvölt a fizika, és amikor Alpheus Smith professzortól, a fizika tanszék vezetőjétől megtudtam, hogy új diplomát kínálnak mérnöki fizikából, másodéves koromban beiratkoztam erre a szakra. Így tett Leonard I. Schiff is, aki nagyon nagy elméleti fizikus lett. Néhány évvel ezelőtti haláláig életre szóló barátok voltunk.
A szüleim nem voltak jómódúak, és a nyári fizetésem mint szabadidős igazgató nem fedezte a költségeimet az Ohio State-en. Az étkezésemért asztalt pincérkedtem, mosogattam, és a Phi Sigma Sigma Sorority kemencéit fűtöttem. Szombatonként sonkát és sajtot vágtam és árultam a Columbus-i Központi Piac egyik külső bódéjában. Kora reggel felállítottuk a bódét, és kipakoltuk a sonkákat és sajtokat a nagykereskedő teherautójáról; késő este takarítottunk és leszedtük a bódét. Tizennyolc óra munkáért öt dollárt kaptam. Összekapartam annyi pénzt, hogy beléphessek egy társadalmi szövetségbe, a Tau Kappa Epsilonba. Harmadéves koromban beválasztottak a mérnöki tiszteletbeli társaságba, a Tau Beta Pi-be, végzős koromban pedig az Ohio State-i tagozat elnökévé választottak.
Az Ohio State-i professzoraim megszilárdították érdeklődésemet a kísérleti fizika iránt. Willard Bennett megengedte, hogy egyetemi diplomamunkámat az “Elektronnyalábok fókuszálásáról” írjam a laboratóriumában. Tőle tanultam meg, mennyire különbözik egy működő laboratórium egy diáklaboratóriumtól. A válaszok nem ismertek! John Byrne megengedte, hogy tanítási idő után a villamosmérnöki tanszék elektronikai laboratóriumában dolgozzak. Tanulmányoztam a pentóda jellemzőit! Ez volt a világok legjobbika – a valódi fizikai mérések izgalma a mérnöki gyakorlati képzés mellett.
Az Ohio Állami Egyetem elvégzése után a Caltech-re jöttem, és Charles Christian Lauritsen – fizikus, mérnök, építész és hegedűművész – doktorandusza lettem a W. K. Kellogg Sugárzási Laboratóriumban. A Kelloggot Lauritsen építészeti tervei alapján építették Robert Andrews Millikan amerikai kukoricapelyhek királyától kapott pénzeszközökből. Lauritsen dán származású volt, és sok skandinávhoz hasonlóan ő is szerette Carl Michael Bellman, a 18. századi svéd költő-zenész dalait. Megpróbált megtanítani arra, hogy Bellman ivós dalait jó svéd akcentussal énekeljem, de szerencsétlenül elbuktam, kivéve lélekben, vagy mondhatnám úgy is, hogy szellemben. Del Delsasso Willynek nevezett el, és ez megragadt.”
Charlie Lauritsen volt a legnagyobb hatással az életemre. Ő felügyelte az “Alacsony atomszámú radioaktív elemek” című doktori disszertációmat, amelyben felfedeztük a tükörmagokat, és kimutattuk, hogy a nukleáris erők töltésszimmetrikusak – ugyanazok két proton között, mint két neutron között, ha a töltött részecskék Coulomb-erőit kizárjuk. Sok gyakorlati dolgot tanított nekem – hogyan kell javítani a motorokat, a vízvezetékeket és az elektromos vezetékeket. De legfőképpen azt tanította meg, hogyan csináljam a fizikát, és hogyan élvezzem azt. Richard Crane és Lewis Delsasso végzős diáktársaimtól is tanultam. Charlie fia, Tommy Lauritsen nálunk doktorált, és mi hárman több mint harmincöt évig dolgoztunk együtt, mint egy csapat. Elsősorban kísérletezők voltunk. A kezdeti időkben Robert Oppenheimer tanított meg minket eredményeink elméleti következményeire. Richard Tolman megtanított minket arra, hogy ne siessük el az idő előtti eredmények közzétételét azokban az időkben, amikor a nukleáris laboratóriumok között éles verseny folyt.
Hans Bethe 1939-es bejelentése a CN-ciklusról megváltoztatta az életünket. A laboratóriumban a protonoknak a szén- és nitrogénizotópokkal való magreakcióit tanulmányoztuk, éppen a CN-ciklusban szereplő reakciókat. Közbejött a második világháború. A Kellogg Laboratórium a háború alatt végig védelmi kutatásokkal foglalkozott. Én 1944-ben három hónapot töltöttem a Csendes-óceán déli részén, mint szimulált katonai rangú civil. Első kézből láttam a katonák és tengerészek hősiességét és az általuk elszenvedett borzalmakat.
Közvetlenül a háború előtt feleségül vettem Ardiane Foy Olmstedet, akinek családja az 1850 körüli aranyláz idején érkezett Kaliforniába a nyugati Egyesült Államok síkságain és hegyein keresztül. Két lányunk, Mary Emily és Martha Summers szülei vagyunk, akiket bibliai szereplőinkként emlegetünk. Martha és férje, Robert Schoenemann az unokánk, Spruce William Schoenemann szülei. Pawletben élnek, egy kis faluban Vermontban – a Zöld Hegy államban.
A háború után Lauritsenék és én helyreállítottuk Kelloggot mint nukleáris laboratóriumot, és úgy döntöttünk, hogy a csillagokban lejátszódó nukleáris reakciókra koncentrálunk. Nukleáris asztrofizikának neveztük el. A háború előtt Hans Staub és William Stephens megerősítette, hogy nincs stabil atommag az 5-ös tömegnél. A háború után Alvin Tollestrup, Charlie Lauritsen és én megerősítettük, hogy nincs stabil atommag a 8-as tömegnél. Ezek a tömeghiányok George Gamow zseniális ötletének a végét jelentették, miszerint a héliumnál (4-es tömeg) nehezebb atommagok az ősrobbanás során neutronadagolással egy-egy tömegegységgel felépíthetők. Edwin Salpeter a Cornellről 1951 nyarán eljött Kelloggba, és kimutatta, hogy három négyes tömegű héliummag fúziója a tizenkettes tömegű szénmaggá valószínűleg megtörténhet a vörös óriáscsillagokban, de nem az ősrobbanásban. 1953-ban Fred Hoyle rábírta Ward Whalingot Kelloggban egy olyan kísérlet elvégzésére, amely kvantitatív módon megerősítette a fúziós folyamatot azokban a hőmérsékleti és sűrűségi körülmények között, amelyekről Hoyle, Martin Schwarzschild és Allan Sandage kimutatták, hogy a Vörös Óriásokban előfordulnak.
Fred Hoyle volt a második nagy hatás az életemben. A csillagokban végbemenő nukleoszintézis nagyszerű koncepcióját először 1946-ban Hoyle alapozta meg véglegesen. Miután Whaling megerősítette Hoyle elképzeléseit, hívő lettem, és 1954/1955-ben Fulbright-ösztöndíjasként egy szombati évet töltöttem az angliai Cambridge-ben, hogy Hoyle-lal dolgozzak. Ott csatlakozott hozzánk Geoffrey és Margaret Burbidge. 1956-ban Burbidge-ék és Hoyle a Kelloggba jöttek, és 1957-ben közös erőfeszítéseink a “Synthesis of the Elements in Stars” című könyv megjelenésében csúcsosodtak ki, amelyben kimutattuk, hogy a széntől az uránig minden elemet nukleáris folyamatok révén lehet előállítani a csillagokban, kezdve az ősrobbanáskor keletkezett hidrogénnel és héliummal. Ez a cikk a szerzők utolsó kezdőbetűiről B2FH néven vált ismertté. Ugyanebben az időben A. G. W. Cameron egyedül állt elő ugyanezekkel az átfogó elképzelésekkel.
Fred Hoyle Cambridge-ben Plumian professzor lett, a királynő lovaggá ütötte, és 1966-ban Cambridge-ben megalapította az Elméleti Csillagászati Intézetet. Sok boldog nyarat töltöttem az Intézetben, amíg Hoyle nyugdíjba nem vonult az angliai Lake Districtben lévő Cumbriába. Fred nem csak asztrofizikára tanított engem. Megismertette velem az angol krikettet, a rögbit és az egyesületi labdarúgást (nálunk focinak hívják). Elvitt a skót felföldre, és megtanított, hogyan olvassak térképet, valamint hogyan élvezzem a Munrosnak nevezett 3000 láb magas hegycsúcsok megmászását. Még mindig minden nyáron elmegyek mászni valahová a Brit-szigeteken. Ez fitten tart és megújítja a lelkemet.
Hosszú volt az út. A több száz nukleáris reakció keresztmetszetének kísérleti mérése és ezek csillagászati reakciósebességre való átváltása elengedhetetlen ahhoz, hogy a csillagokban zajló nukleoszintézist kvantitatívan igazolni lehessen. A Kellogg Laboratórium évek óta vezető szerepet játszik ebben az erőfeszítésben. Szerencsés vagyok, hogy a Nobel-díjat a csapatmunkából kaptam. Lehetetlen minden kollégámat elismerésben részesíteni. A kísérleti nukleáris asztrofizikában Charles Barnes és Ralph Kavanagh vezető szerepet játszottak. Thomas Tombrello és Ward Whaling is, amíg nem találtak más érdekes és ígéretes területeket. Ezenkívül Robert Christy és Steven Koonin az elméleti atomfizikában, Jesse Greenstein a megfigyelési és elméleti csillagászatban, valamint Gerald Wasserburg a meteorit- és holdminták precíziós geokémiájában játszottak alapvető szerepet. Az 50 végzős diákom közül, akik hozzájárultak a területhez, ki kell emelnem Donald D. Claytont. Az ő végzős tanítványa, Stanford Woosley az én nagy tanítványom, az ő tanítványa, Rick Wallace pedig az én dédnagy tanítványom. A nukleáris asztrofizika továbbra is aktív és izgalmas terület. Ez világosan látszik a 70. születésnapi ünnepi írásomból, az “Essays in Nuclear Astrophysics”-ból, amelyben a Cambridge University Press bemutatja kollégáim és volt tanítványaim 1982-től világszerte folyó kutatásait.
Helyénvaló befejezésül, minden részletezés nélkül, néhány részletet közölni a laboratóriumon kívüli életemről:
Harry Truman elnök kitüntette az Érdeméremmel, 1948
A Nemzeti Tudományos Akadémia tagjává választottak, 1956
Barnard Medal for Meritorious Service to Science, 1965
A National Science Board tagja, 1968-74
A Space Science Board tagja, 1970-73, 1977-80
A Royal Society of Arts Benjamin Franklin Fellowjává nevezték ki, 1970
A G. Unger Vetlesen-díj, 1973
A Gerald Ford elnök által adományozott Nemzeti Tudományos Érem, 1974
A Királyi Csillagászati Társaság társult tagjává nevezték ki, 1975
Az Amerikai Fizikai Társaság elnökévé választották, 1976
A Mark Twain Társaság tiszteletbeli tagjává nevezték ki, 1976
A Királyi Csillagászati Társaság Eddington-éremmel tüntette ki, 1978
A Csendes-óceáni Csillagászati Társaság Bruce Aranyérme, 1979
Az Amerikai Baseballkutató Társaság tagjává választották, 1980-
A Chicagói Egyetem díszdoktora, 1976, az Ohio Állami Egyetem, 1978, a Liege-i Egyetem, 1981, a Párizsi Obszervatórium, 1981 és a Denison Egyetem, 1982.
Ez az önéletrajz/biográfia a díj odaítélésekor íródott, és először a Les Prix Nobel könyvsorozatban jelent meg. Később szerkesztették és újra kiadták a Nobel Lectures című kötetben. Ha ezt a dokumentumot idézni akarjuk, mindig adjuk meg a forrást a fentiek szerint.
Kiegészítés, 1991
A 80. születésnapom megünneplésére 1991. augusztus 11-14. között került sor nukleáris asztrofizikai szimpóziumként, amely a Caltech Centenáriumi Év rendezvényeinek egyik része volt. Ismét részt vettek rajta kollégáim és volt tanítványaim, valamint a nukleáris asztrofizika más szakértői.
Ardiane Fowler 1988 májusában halt meg. 1989 decemberében feleségül vettem Mary Dutchert, aki NewAmsterdam, a mai NewYork holland alapítóinak leszármazottja. Sok éven át tanított általános iskolában Long Islanden, és korábban nem volt házas. Abban a kétszintes, New England-i stílusú fehér vázas házban lakunk, amelyet 1958-ban vásároltam. Csak tíz perc sétára van a Caltech-től. Nyugdíjba vonultam a tanítástól, így csak szerdánként járok az intézetbe a csillagászati szemináriumra, csütörtökönként a fizikai kollokviumra és péntekenként a Kellogg Nuclear Physics Seminarra. Mary Dutcher Fowler egész életében festett, és most egy festőiskolába jár Pasadenában. Sok hétvégén hosszú sétákkal foglaljuk le magunkat, és általában igyekszünk távol maradni a bajtól.
Díjas diplomák
Arizonai Állami Egyetem, 1985
Georgetown Egyetem, 1986
Massachusettsi Egyetem, 1987
Williams College, 1988
Gustavus Adolphus College, 1991
Dicséret
Nobel-díj fizikáért, 1983
Sullivant-érem, The Ohio State University, 1985
A William A. Fowler Award for excellence and Distinguished Accomplishments in Physics, Ohio Section, American Physical Society, 1986
Legion d’Honneur, melyet Mitterrand francia elnök adományozott, 1989
A Lima City Schools Distinguished Alumni Hall of Fame tagja, 1990
Az Ohio Sci. & Tech. Hall of Fame, 1991
William A. Fowler 1995. március 14-én hunyt el.