Sono nato nel 1911 a Pittsburgh, Pennsylvania, figlio di John MacLeod Fowler e Jennie Summers Watson Fowler. I miei genitori ebbero altri due figli, mio fratello minore, Arthur Watson Fowler e mia sorella ancora più giovane, Nelda Fowler Wood. Mio nonno paterno, William Fowler, era un minatore di carbone a Slammannan, vicino a Falkirk, in Scozia, che emigrò a Pittsburgh per trovare lavoro come minatore di carbone intorno al 1880. Mio nonno materno, Alfred Watson, era un droghiere. Emigrò a Pittsburgh, sempre intorno al 1880, da Taniokey, vicino a Clare nella contea di Armagh, Irlanda del Nord. I suoi genitori insegnarono nella National School, la locale scuola di grammatica per bambini, a Taniokey, per sessant’anni. La famiglia viveva nella parte centrale dell’edificio scolastico; il mio bisnonno insegnava ai ragazzi in un’ala dell’edificio e la mia bisnonna insegnava alle ragazze nell’altra ala. La scuola è ancora lì e sono stato a vederla.

Sono cresciuto a Lima, Ohio, dall’età di due anni quando mio padre, un contabile, fu trasferito a Lima da Pittsburgh. Ogni estate durante la mia infanzia la famiglia tornava a Pittsburgh durante le vacanze di mio padre dal lavoro. Era un appassionato sportivo e grazie a lui sono diventato (e lo sono ancora) un fedele fan dei Pittsburgh Pirates della National Baseball League e dei Pittsburgh Steelers della National Football League.

Lima era un centro ferroviario servito dalle ferrovie Pennsylvania, Erie, Nickel Plate e Baltimore & Ohio. Era anche la sede della Lima Locomotive Works che costruiva locomotive a vapore. Mio fratello, Arthur Watson Fowler, un ingegnere meccanico, ha lavorato per la Lima Locomotive per tutta la vita fino al suo pensionamento. Dopo il 1960 l’azienda ha prodotto pale elettriche e gru da costruzione. Da ragazzo ho passato molte ore nei cantieri della Pennsylvania Railroad non lontano dalla mia casa di famiglia. Non c’è da meravigliarsi se vado in giro per il mondo alla ricerca di treni passeggeri ancora trainati da locomotive a vapore. Nel 1973 ho viaggiato sulla Trans Siberian Railroad da Khabarovsk a Mosca perché, tra le altre ragioni, il treno era alimentato a vapore per quasi 2 500 chilometri da Khabarovsk a Chita. Non è alimentato a vapore, ma ora posso permettermi di viaggiare sul nuovo Orient Express. Non c’è nemmeno da meravigliarsi se il giorno del mio 60° compleanno i miei colleghi ed ex studenti mi hanno regalato a Cambridge, in Inghilterra, un modello funzionante, con uno scartamento di 3 1/4″ (1/16 di misura standard) della British Tank Engine. L’ho fatto funzionare spesso sulla pista sopraelevata della Cambridge and District Model Engineering Society. È il mio orgoglio e la mia gioia. L’ho chiamata Prince Hal.

Ho frequentato la Horace Mann Grade School e la Lima Central High School. Alcuni dei miei insegnanti del liceo sono ancora vivi e li ho incontrati alla mia 50a riunione di classe nel 1979. Ero presidente della classe superiore del 1929. I miei insegnanti hanno incoraggiato e favorito il mio interesse per l’ingegneria e la scienza, ma hanno anche insistito che prendessi quattro anni di latino piuttosto che francese o tedesco. La mia casa di famiglia si trovava di fronte ai vasti campi da gioco della Horace Mann School. C’erano campi da baseball, campi da tennis, una pista da corsa e un campo da calcio. Durante i miei giorni di scuola superiore ho giocato nella squadra di calcio della Central High School e ho vinto la mia lettera come senior. La Horace Mann era il campo di calcio di casa della Central. Durante i miei giorni all’università ho servito come direttore ricreativo del parco giochi Horace Mann durante l’estate. Non lontano da casa mia c’era Baxter’s Woods con un torrente che scorreva e una piscina. Che ambiente meraviglioso era tutto questo per la mia fanciullezza!

Dopo la laurea mi iscrissi alla Ohio State University a Columbus, Ohio, in ingegneria ceramica. Avevo vinto un premio per un saggio sulla produzione di cemento Portland e l’ingegneria della ceramica sembrava una scelta naturale per me. Fortunatamente tutti gli studenti di ingegneria seguivano gli stessi corsi, comprese la fisica e la matematica. Rimasi affascinato dalla fisica e quando seppi dal professor Alpheus Smith, capo del dipartimento di fisica, che c’era una nuova laurea offerta in fisica ingegneristica mi iscrissi a quell’opzione all’inizio del mio secondo anno. Così fece anche Leonard I. Schiff, che divenne un grande fisico teorico. Siamo stati amici per tutta la vita fino alla sua morte qualche anno fa.

I miei genitori non erano benestanti e il mio stipendio estivo come direttore delle attività ricreative non copriva le mie spese alla Ohio State. Per i miei pasti servivo a tavola, lavavo i piatti e fuocevo i forni della Phi Sigma Sigma Sorority. Lavoravo il sabato tagliando e vendendo prosciutto e formaggio in una bancarella all’esterno del Central Market di Columbus. La mattina presto montavamo la bancarella e scaricavamo i prosciutti e i formaggi dal camion del grossista; la sera tardi pulivamo e smontavamo la bancarella. Per diciotto ore di lavoro venivo pagato cinque dollari. Ho racimolato abbastanza soldi per entrare in una confraternita sociale, la Tau Kappa Epsilon. Nel mio terzo anno fui eletto alla società onoraria di ingegneria, Tau Beta Pi, e nel mio ultimo anno fui eletto presidente del capitolo dello Stato dell’Ohio.

I miei professori allo Stato dell’Ohio consolidarono il mio interesse nella fisica sperimentale. Willard Bennett mi permise di fare una tesi di laurea sulla “Focalizzazione dei fasci di elettroni” nel suo laboratorio. Da lui ho imparato quanto sia diverso un laboratorio di lavoro da un laboratorio di studenti. Le risposte non sono note! John Byrne mi permise di lavorare dopo l’orario scolastico nel laboratorio elettronico del Dipartimento di Ingegneria Elettrica. Ho studiato le caratteristiche del pentodo! Era il migliore dei mondi: l’emozione di fare misure reali in fisica insieme alla formazione pratica in ingegneria.

Dopo la laurea alla Ohio State sono venuto al Caltech e sono diventato uno studente laureato sotto Charles Christian Lauritsen – fisico, ingegnere, architetto e violinista – nel W.K. Kellogg Radiation Laboratory. Kellogg fu costruito secondo i piani architettonici di Lauritsen con i fondi ottenuti dal re dei corn flakes americani da Robert Andrews Millikan. Lauritsen era nativo della Danimarca e, come molti scandinavi, amava le canzoni di Carl Michael Bellman, il poeta-musicista svedese del XVIII secolo. Ha cercato di insegnarmi a cantare le canzoni da bere di Bellman con un buon accento svedese, ma ho fallito miseramente, tranne che nello spirito o dovrei dire negli alcolici. Del Delsasso mi ha soprannominato Willy ed è rimasto”.

Charlie Lauritsen ha avuto la più grande influenza nella mia vita. Ha supervisionato la mia tesi di dottorato su “Elementi radioattivi di basso numero atomico”, in cui abbiamo scoperto i nuclei speculari e dimostrato che le forze nucleari sono simmetriche di carica – lo stesso tra due protoni e tra due neutroni quando le forze di Coulomb delle particelle cariche sono escluse. Mi ha insegnato molte cose pratiche: come riparare i motori, l’impianto idraulico e i cavi elettrici. Soprattutto mi ha insegnato a fare fisica e a divertirmi. Ho anche imparato dai miei colleghi laureati Richard Crane e Lewis Delsasso. Il figlio di Charlie, Tommy Lauritsen, ha fatto il suo dottorato sotto di noi e noi tre abbiamo lavorato insieme come una squadra per oltre trentacinque anni. Eravamo principalmente sperimentatori. All’inizio Robert Oppenheimer ci insegnò le implicazioni teoriche dei nostri risultati. Richard Tolman ci ha insegnato a non affrettarci nella pubblicazione di risultati prematuri in quei giorni di intensa competizione tra i laboratori nucleari.

L’annuncio di Hans Bethe del ciclo CN nel 1939 ha cambiato le nostre vite. Stavamo studiando in laboratorio le reazioni nucleari dei protoni con gli isotopi del carbonio e dell’azoto, proprio le reazioni del ciclo CN. La seconda guerra mondiale intervenne. Il Laboratorio Kellogg fu impegnato nella ricerca per la difesa durante tutta la guerra. Ho trascorso tre mesi nel Pacifico del Sud durante il 1944 come civile con grado militare simulato. Ho visto in prima persona l’eroismo dei soldati e dei marinai e gli orrori che hanno sopportato.

Poco prima della guerra ho sposato Ardiane Foy Olmsted la cui famiglia è arrivata in California attraverso le pianure e le montagne degli Stati Uniti occidentali nella corsa all’oro intorno al 1850. Siamo i genitori di due figlie, Mary Emily e Martha Summers, che chiamiamo i nostri personaggi biblici. Martha e suo marito, Robert Schoenemann, sono i genitori di nostro nipote, Spruce William Schoenemann. Vivono a Pawlet, un piccolo villaggio nel Vermont, il Green Mountain State.

Dopo la guerra io e i Lauritsen abbiamo restaurato Kellogg come laboratorio nucleare e abbiamo deciso di concentrarci sulle reazioni nucleari che avvengono nelle stelle. Lo chiamammo Astrofisica nucleare. Prima della guerra Hans Staub e William Stephens avevano confermato che non esisteva un nucleo stabile a massa 5. Dopo la guerra Alvin Tollestrup, Charlie Lauritsen ed io confermammo che non c’era un nucleo stabile a massa 8. Queste lacune di massa segnarono la fine della brillante idea di George Gamow che tutti i nuclei più pesanti dell’elio (massa 4) potevano essere costruiti per aggiunta di neutroni un’unità di massa alla volta nel suo big bang. Edwin Salpeter della Cornell venne a Kellogg nell’estate del 1951 e mostrò che la fusione di tre nuclei di elio di massa quattro nel nucleo di carbonio di massa dodici poteva probabilmente avvenire nelle stelle giganti rosse ma non nel big bang. Nel 1953 Fred Hoyle indusse Ward Whaling a Kellogg ad eseguire un esperimento che confermò quantitativamente il processo di fusione nelle condizioni di temperatura e densità che Hoyle, Martin Schwarzschild e Allan Sandage avevano dimostrato verificarsi nelle Giganti Rosse.

Fred Hoyle fu la seconda grande influenza nella mia vita. Il grande concetto di nucleosintesi nelle stelle fu stabilito definitivamente da Hoyle nel 1946. Dopo la conferma di Whaling delle idee di Hoyle sono diventato un credente e nel 1954/1955 ho trascorso un anno sabbatico a Cambridge, Inghilterra, come borsista Fulbright per lavorare con Hoyle. Lì si unirono a noi Geoffrey e Margaret Burbidge. Nel 1956 i Burbidge e Hoyle vennero a Kellogg e nel 1957 i nostri sforzi congiunti culminarono nella pubblicazione di “Synthesis of the Elements in Stars” in cui dimostrammo che tutti gli elementi dal carbonio all’uranio potevano essere prodotti da processi nucleari nelle stelle partendo dall’idrogeno e dall’elio prodotti nel big bang. Questo documento è diventato noto dalle ultime iniziali degli autori come B2FH. A. G. W. Cameron si fece avanti da solo con le stesse ampie idee nello stesso periodo.

Fred Hoyle divenne il Professore Plumian a Cambridge, fu nominato cavaliere dalla Regina e fondò l’Istituto di Astronomia Teorica a Cambridge nel 1966. Ho trascorso molte estati felici all’Istituto fino al ritiro di Hoyle a Cumbria, nel Lake District in Inghilterra. Fred mi ha insegnato più che l’astrofisica. Mi ha introdotto al cricket inglese, al rugby e al calcio (che noi chiamiamo calcio). Mi ha portato nelle Highlands scozzesi e mi ha insegnato a leggere una mappa e a divertirmi a scalare le cime di 3000 piedi chiamate Munros. Vado ancora a scalare da qualche parte nelle isole britanniche ogni estate. Mi mantiene in forma e rinnova la mia anima.

È stata una lunga strada da percorrere. Le misure sperimentali della sezione d’urto di centinaia di reazioni nucleari e la loro conversione in tassi di reazione stellari sono essenziali se si vuole confermare quantitativamente la nucleosintesi nelle stelle. Il Laboratorio Kellogg ha giocato un ruolo di primo piano per molti anni in questo sforzo. Sono fortunato che il premio Nobel sia stato assegnato grazie al lavoro di squadra. È impossibile dare credito a tutti i miei colleghi. Nell’astrofisica nucleare sperimentale Charles Barnes e Ralph Kavanagh hanno avuto ruoli di primo piano. Così come Thomas Tombrello e Ward Whaling, finché non hanno trovato altri campi di interesse e promesse. Inoltre Robert Christy e Steven Koonin nella fisica nucleare teorica, Jesse Greenstein nell’astronomia osservativa e teorica e Gerald Wasserburg nella geochimica di precisione su campioni meteoritici e lunari hanno svolto ruoli essenziali. Dei miei 50 studenti laureati che hanno contribuito al campo, devo citare Donald D. Clayton. Il suo studente laureato Stanford Woosley è il mio grande studente e il suo studente Rick Wallace è il mio grande studente. L’astrofisica nucleare continua ad essere un campo attivo ed eccitante. Questo è chiaramente evidente nel mio 70° compleanno festschrift, “Essays in Nuclear Astrophysics” in cui la Cambridge University Press presenta gli studi di ricerca dei miei colleghi ed ex studenti in tutto il mondo a partire dal 1982.

È opportuno concludere, senza elaborare, con alcuni dettagli della mia vita fuori dal laboratorio:

Medaglia al merito del presidente Harry Truman, 1948

Eletto membro dell’Accademia Nazionale delle Scienze, 1956

Medaglia Barnard per servizi meritori alla scienza, 1965

Membro del National Science Board, 1968-74

Membro dello Space Science Board, 1970-73, 1977-80

Designato Benjamin Franklin Fellow della Royal Society of Arts, 1970

Premio G. Unger Vetlesen Prize, 1973

Premio National Medal of Science dal presidente Gerald Ford, 1974

Designato associato della Royal Astronomical Society, 1975

Eletto presidente dell’American Physical Society, 1976

Designato membro onorario della Mark Twain Society, 1976

Riconosciuta la Medaglia Eddington della Royal Astronomical Society, 1978

Premio Bruce Gold Medal, Astronomical Society of the Pacific, 1979

Eletto alla Society of American Baseball Research, 1980-

Laurie onorarie dell’Università di Chicago, 1976, dell’Università dello Stato dell’Ohio, 1978, dell’Università di Liegi 1981, dell’Osservatorio di Parigi 1981 e della Denison University 1982.

Questa autobiografia/biografia fu scritta all’epoca del premio e pubblicata per la prima volta nella collana Les Prix Nobel. In seguito è stata modificata e ripubblicata in Nobel Lectures. Per citare questo documento, indicare sempre la fonte come indicato sopra.

Addendum, 1991

La celebrazione del mio 80° compleanno si è tenuta dall’11 al 14 agosto 1991 come Simposio di astrofisica nucleare, che era una parte degli eventi del Caltech Centennial Year. Ancora una volta i miei colleghi ed ex studenti hanno partecipato insieme ad altri esperti nel campo dell’astrofisica nucleare.

Ardiane Fowler morì nel maggio 1988. Nel dicembre 1989 sposai Mary Dutcher, una discendente dei fondatori olandesi di New Amsterdam, ora New York. Lei aveva insegnato per molti anni nella scuola elementare di Long Island e non era mai stata sposata prima. Risiediamo nella casa a due piani, in stile New England, con struttura bianca, che ho acquistato nel 1958. È a soli dieci minuti a piedi dal Caltech. Mi sono ritirato dall’insegnamento, quindi i miei unici viaggi di routine all’Istituto sono il mercoledì per il seminario di astronomia, il giovedì per il colloquio di fisica e il venerdì per il seminario di fisica nucleare Kellogg. Mary Dutcher Fowler ha dipinto tutta la sua vita e ora frequenta una scuola di pittura a Pasadena. Ci teniamo occupati facendo lunghe passeggiate durante molti fine settimana e in generale cerchiamo di stare fuori dai guai.

Diplomi onorari

Arizona State University, 1985

Georgetown University, 1986

Università del Massachusetts, 1987

Williams College, 1988

Gustavus Adolphus College, 1991

Onori

Premio Nobel per la Fisica, 1983

Medaglia Sullivant, The Ohio State University, 1985

Primo vincitore del William A. Fowler Award for excellence and Distinguished Accomplishments in Physics, Ohio Section, American Physical Society, 1986

Legion d’Honneur conferita dal presidente francese Mitterrand, 1989

Membro della Lima City Schools Distinguished Alumni Hall of Fame, 1990

Membro della Ohio Sci. & Tech. Hall of Fame, 1991

William A. Fowler è morto il 14 marzo 1995.