Premiul Nobel Logo-ul Premiului Nobel
M-am născut în 1911 în Pittsburgh, Pennsylvania, fiul lui John MacLeod Fowler și al lui Jennie Summers Watson Fowler. Părinții mei au mai avut doi copii, fratele meu mai mic, Arthur Watson Fowler, și sora mea încă mai mică, Nelda Fowler Wood. Bunicul meu patern, William Fowler, a fost miner de cărbune în Slammannan, lângă Falkirk, Scoția, care a emigrat în Pittsburgh pentru a găsi de lucru ca miner de cărbune în jurul anului 1880. Bunicul meu matern, Alfred Watson, a fost băcan. A emigrat în Pittsburgh, tot în jurul anului 1880, din Taniokey, lângă Clare, în County Armagh, Irlanda de Nord. Părinții săi au predat la Școala Națională, școala gimnazială locală pentru copii, în Taniokey, timp de șaizeci de ani. Familia a locuit în partea centrală a clădirii școlii; străbunicul meu a predat băieților într-o aripă a clădirii, iar străbunica mea a predat fetelor în cealaltă aripă. Școala este încă acolo și am fost să o văd.
Am crescut în Lima, Ohio, de la vârsta de doi ani, când tatăl meu, un contabil, a fost transferat la Lima din Pittsburgh. În fiecare vară, în timpul copilăriei mele, familia s-a întors la Pittsburgh în timpul vacanței de la serviciu a tatălui meu. Era un sportiv înfocat și prin intermediul lui am devenit (și încă sunt) un fan loial al echipei Pittsburgh Pirates din Liga Națională de Baseball și al echipei Pittsburgh Steelers din Liga Națională de Fotbal.
Lima a fost un centru feroviar deservit de căile ferate Pennsylvania, Erie, Nickel Plate și Baltimore & Ohio. A fost, de asemenea, sediul Lima Locomotive Works, care construia locomotive cu aburi. Fratele meu, Arthur Watson Fowler, inginer mecanic, a lucrat pentru Lima Locomotive toată viața sa, până la pensionare. După 1960, compania a produs lopeți electrice și macarale de construcții. În copilărie, am petrecut multe ore în triajele de manevră ale căii ferate Pennsylvania Railroad, nu departe de casa familiei mele. Nu este de mirare că fac înconjurul lumii căutând trenuri de pasageri încă trase de locomotive cu aburi. În 1973 am călătorit pe calea ferată transsiberiană de la Khabarovsk la Moscova pentru că, printre altele, trenul a fost propulsat de aburi pe aproape 2 500 de kilometri de la Khabarovsk la Chita. Nu mai este propulsat de aburi, dar acum îmi permit să călătoresc cu noul Orient Express. De asemenea, nu este de mirare că, la cea de-a 60-a aniversare a mea, colegii și foștii mei studenți mi-au dăruit la Cambridge, Anglia, un model funcțional, cu ecartament de 3 1/4″ (dimensiune standard de 1/16), British Tank Engine. Am operat-o frecvent pe calea ferată înălțată a Cambridge and District Model Engineering Society. Este mândria și bucuria mea. L-am numit Prințul Hal.
Am urmat școala Horace Mann Grade School și Lima Central High School. Câțiva dintre profesorii mei din liceu sunt încă în viață și i-am întâlnit la cea de-a 50-a reuniune de clasă din 1979. Am fost președintele clasei terminale din 1929. Profesorii mei au încurajat și favorizat interesul meu pentru inginerie și știință, dar au insistat, de asemenea, ca eu să urmez patru ani de latină în loc de franceză sau germană. Casa familiei mele era situată vizavi de terenurile de joacă extinse ale școlii Horace Mann. Existau terenuri de baseball, terenuri de tenis, o pistă de alergare și un teren de fotbal. În timpul liceului, am jucat în echipa de fotbal a Liceului Central și am câștigat scrisoarea ca senior. Horace Mann a fost terenul de fotbal de acasă al Central. În timpul facultății mele, am fost director de recreere al terenului de joacă Horace Mann în timpul verii. Nu departe de casa mea se afla Baxter’s Woods, cu un pârâu care curgea și o gaură de înot. Ce mediu minunat a fost totul pentru copilăria mea!
La absolvirea școlii m-am înscris la Ohio State University din Columbus, Ohio, la inginerie ceramică. Câștigasem un premiu pentru un eseu despre producția de ciment Portland și ingineria ceramică părea o alegere naturală pentru mine. Din fericire, toți studenții la inginerie au urmat aceleași cursuri, inclusiv fizică și matematică. Am devenit fascinat de fizică și, când am aflat de la profesorul Alpheus Smith, șeful Departamentului de Fizică, că se oferea o nouă diplomă în inginerie fizică, m-am înscris la această opțiune la începutul celui de-al doilea an de facultate. La fel a făcut și Leonard I. Schiff, care a devenit un foarte mare fizician teoretician. Am fost prieteni pe viață până la moartea sa, acum câțiva ani.
Părinții mei nu erau înstăriți, iar salariul meu de vară ca director de recreere nu-mi acoperea cheltuielile la Ohio State. Pentru mesele mele am servit la masă, am spălat vasele și am alimentat cuptoarele de la Phi Sigma Sigma Sorority. Sâmbăta lucram tăind și vânzând șuncă și brânză la o tarabă exterioară din Piața Centrală din Columbus. Dimineața devreme am montat taraba și am descărcat șuncile și brânzeturile din camionul angrosistului; seara târziu făceam curățenie și demontam taraba. Pentru optsprezece ore de muncă am fost plătit cu cinci dolari. Am strâns destui bani pentru a mă înscrie într-o frăție socială, Tau Kappa Epsilon. În primul an de liceu am fost ales în societatea de onoare a inginerilor, Tau Beta Pi, iar în ultimul an de liceu am fost ales președinte al filialei Ohio State.
Profesorii mei de la Ohio State mi-au consolidat interesul pentru fizica experimentală. Willard Bennett mi-a permis să fac o teză de licență despre „Focalizarea fasciculelor de electroni” în laboratorul său. De la el am învățat cât de diferit este un laborator de lucru față de un laborator studențesc. Răspunsurile nu sunt cunoscute! John Byrne mi-a permis să lucrez după orele de curs în laboratorul de electronică al Departamentului de Inginerie Electrică. Am studiat caracteristicile pentodului! Era cea mai bună dintre lumi – emoțiile de a face măsurători reale în fizică, împreună cu o pregătire practică în inginerie.
La absolvirea statului Ohio am venit la Caltech și am devenit student absolvent sub conducerea lui Charles Christian Lauritsen – fizician, inginer, arhitect și violonist – în Laboratorul de Radiații W.K. Kellogg. Kellogg a fost construit după planurile arhitecturale ale lui Lauritsen cu fonduri obținute de la regele american al fulgilor de porumb de către Robert Andrews Millikan. Lauritsen era originar din Danemarca și, la fel ca mulți scandinavi, iubea cântecele lui Carl Michael Bellman, poetul-muzician suedez din secolul al XVIII-lea. A încercat să mă învețe să cânt cântecele de băut ale lui Bellman cu un bun accent suedez, dar am eșuat lamentabil, cu excepția spiritului sau ar trebui să spun a spiritelor. Del Delsasso m-a poreclit Willy și a rămas așa.”
Charlie Lauritsen a fost cea mai mare influență din viața mea. El mi-a îndrumat teza de doctorat despre „Elemente radioactive de număr atomic mic” în care am descoperit nucleele în oglindă și am arătat că forțele nucleare sunt simetrice de sarcină – aceeași între doi protoni ca și între doi neutroni atunci când sunt excluse forțele Coulomb ale particulelor încărcate. M-a învățat multe lucruri practice – cum să repar motoare, instalații sanitare și cabluri electrice. Mai presus de toate, m-a învățat cum să fac fizică și cum să mă bucur de ea. Am învățat, de asemenea, de la colegii mei absolvenți Richard Crane și Lewis Delsasso. Fiul lui Charlie, Tommy Lauritsen, și-a făcut doctoratul sub îndrumarea noastră, iar noi trei am lucrat împreună ca o echipă timp de peste treizeci și cinci de ani. Am fost în primul rând experimentaliști. La început, Robert Oppenheimer ne-a învățat implicațiile teoretice ale rezultatelor noastre. Richard Tolman ne-a învățat să nu ne grăbim să publicăm rezultate premature în acele zile de competiție intensă între laboratoarele nucleare.
Anunțul lui Hans Bethe privind ciclul CN în 1939 ne-a schimbat viața. Noi studiam în laborator reacțiile nucleare ale protonilor cu izotopii de carbon și azot, exact reacțiile din ciclul CN. A intervenit cel de-al Doilea Război Mondial. Laboratorul Kellogg a fost implicat în cercetarea în domeniul apărării pe toată durata războiului. Am petrecut trei luni în Pacificul de Sud în cursul anului 1944, în calitate de civil cu grad militar simulat. Am văzut la prima mână eroismul soldaților și marinarilor și ororile pe care le-au îndurat.
Chiar înainte de război m-am căsătorit cu Ardiane Foy Olmsted, a cărei familie a venit în California peste câmpiile și munții din vestul Statelor Unite în timpul Goanei după aur, în jurul anului 1850. Suntem părinții a două fiice, Mary Emily și Martha Summers, pe care le numim personajele noastre biblice. Martha și soțul ei, Robert Schoenemann, sunt părinții nepotului nostru, Spruce William Schoenemann. Ei locuiesc în Pawlet, un mic sat din Vermont – statul Munților Verzi.
După război, eu și familia Lauritsen am restaurat Kellogg ca laborator nuclear și am decis să ne concentrăm asupra reacțiilor nucleare care au loc în stele. Am numit-o Astrofizică nucleară. Înainte de război, Hans Staub și William Stephens confirmaseră că nu există un nucleu stabil la masa 5. După război, Alvin Tollestrup, Charlie Lauritsen și cu mine am confirmat că nu exista un nucleu stabil la masa 8. Aceste diferențe de masă au însemnat condamnarea ideii geniale a lui George Gamow, conform căreia toate nucleele mai grele decât heliul (masa 4) puteau fi construite prin adăugarea de neutroni, câte o unitate de masă la un moment dat, în big bang-ul său. Edwin Salpeter de la Cornell a venit la Kellogg în vara anului 1951 și a arătat că fuziunea a trei nuclee de heliu de masă 4 în nucleul de carbon de masă 12 ar putea avea loc probabil în stelele gigante roșii, dar nu și în big bang. În 1953, Fred Hoyle l-a determinat pe Ward Whaling din Kellogg să efectueze un experiment care a confirmat cantitativ procesul de fuziune în condițiile de temperatură și densitate pe care Hoyle, Martin Schwarzschild și Allan Sandage le-au demonstrat că au loc în gigantele roșii.
Fred Hoyle a fost a doua mare influență din viața mea. Marele concept al nucleosintezei în stele a fost stabilit definitiv pentru prima dată de Hoyle în 1946. După confirmarea ideilor lui Hoyle de către Whaling, am devenit un credincios și în 1954/1955 am petrecut un an sabatic la Cambridge, Anglia, ca bursier Fulbright, pentru a lucra cu Hoyle. Acolo ni s-au alăturat Geoffrey și Margaret Burbidge. În 1956, soții Burbidge și Hoyle au venit la Kellogg, iar în 1957 eforturile noastre comune au culminat cu publicarea lucrării „Synthesis of the Elements in Stars” (Sinteza elementelor în stele), în care am arătat că toate elementele, de la carbon la uraniu, pot fi produse prin procese nucleare în stele, începând cu hidrogenul și heliul produse în timpul Big Bang-ului. Această lucrare a ajuns să fie cunoscută după ultimele inițiale ale autorilor ca B2FH. A. G. W. Cameron a venit de unul singur cu aceleași idei generale în aceeași perioadă.
Fred Hoyle a devenit profesor Plumian la Cambridge, a fost făcut cavaler de către regină și a fondat Institutul de Astronomie Teoretică din Cambridge în 1966. Am petrecut multe veri fericite la Institut până la retragerea lui Hoyle în Cumbria, în Lake District din Anglia. Fred m-a învățat mai mult decât astrofizică. Mi-a făcut cunoștință cu cricketul, rugby-ul și fotbalul englezesc (noi îi spunem fotbal). M-a dus în ținuturile muntoase scoțiene și m-a învățat cum să citesc o hartă, precum și cum să mă bucur de escaladarea vârfurilor de 3000 de metri numite Munros. Încă mai merg să mă cațăr undeva în insulele britanice în fiecare vară. Mă menține în formă și îmi reînnoiește sufletul.
Dacă a fost un lung drum de parcurs. Măsurătorile experimentale ale secțiunii transversale a sute de reacții nucleare și conversia lor în rate de reacție stelară sunt esențiale dacă se dorește confirmarea cantitativă a nucleosintezei în stele. Laboratorul Kellogg a jucat un rol principal timp de mulți ani în acest efort. Sunt norocos că Premiul Nobel a fost acordat în urma muncii în echipă. Este imposibil să dau credit tuturor colegilor mei. În astrofizica nucleară experimentală, Charles Barnes și Ralph Kavanagh au jucat roluri importante. La fel au făcut Thomas Tombrello și Ward Whaling până când au găsit alte domenii de interes și promisiuni. În plus, Robert Christy și Steven Koonin în fizica nucleară teoretică, Jesse Greenstein în astronomia observațională și teoretică și Gerald Wasserburg în geochimia de precizie pe probe meteoritice și lunare au jucat roluri esențiale. Dintre cei 50 de studenți absolvenți ai mei care au contribuit la acest domeniu, trebuie să-l evidențiez pe Donald D. Clayton. Studentul său absolvent, Stanford Woosley, este străbunicul meu, iar studentul său, Rick Wallace, este străbunicul meu. Astrofizica nucleară continuă să fie un domeniu activ și interesant. Acest lucru este clar evidențiat în festschrift-ul de la cea de-a 70-a aniversare a mea, „Essays in Nuclear Astrophysics”, în care Cambridge University Press prezintă studiile de cercetare ale colegilor și foștilor mei studenți din întreaga lume începând cu 1982.
Se cuvine să închei, fără dezvoltări, cu câteva detalii despre viața mea în afara laboratorului:
Câștigător al Medaliei pentru Merit din partea președintelui Harry Truman, 1948
Eliminat membru al Academiei Naționale de Științe, 1956
Câștigător al Medaliei Barnard pentru servicii meritorii aduse științei, 1965
Membru al National Science Board, 1968-74
Membru al Space Science Board, 1970-73, 1977-80
Desemnat Benjamin Franklin Fellow al Societății Regale de Arte, 1970
Premiat cu premiul G. Unger Vetlesen Prize, 1973
Câștigător al Medaliei Naționale de Știință de către președintele Gerald Ford, 1974
Desemnat asociat al Societății Astronomice Regale, 1975
Eliminat președinte al Societății Americane de Fizică, 1976
Desemnat membru de onoare al Societății Mark Twain, 1976
Câștigător al Medaliei Eddington a Societății Astronomice Regale, 1978
Câștigător al Medaliei de Aur Bruce, Societatea Astronomică a Pacificului, 1979
Elegit în cadrul Societății de Cercetare a Baseballului American, 1980-
Diplome onorifice de la Universitatea din Chicago, 1976, Universitatea de Stat din Ohio, 1978, Universitatea din Liege 1981, Observatorul din Paris 1981 și Universitatea Denison 1982.
Această autobiografie/biografie a fost scrisă la momentul acordării premiului și publicată pentru prima dată în seria de cărți Les Prix Nobel. Ulterior a fost editată și republicată în Nobel Lectures. Pentru a cita acest document, menționați întotdeauna sursa, așa cum se arată mai sus.
Addendum, 1991
Sărbătorirea celei de-a 80-a aniversări a mea a avut loc între 11 și 14 august 1991 sub forma unui Simpozion de Astrofizică Nucleară, care a fost o parte a evenimentelor din Anul Centenarului Caltech. Din nou, colegii și foștii mei studenți au participat împreună cu alți experți în domeniul astrofizicii nucleare.
Ardiane Fowler a murit în mai 1988. În decembrie 1989 m-am căsătorit cu Mary Dutcher, o descendentă a fondatorilor olandezi din NewAmsterdam, acum NewYork. Ea predase la școala primară timp de mulți ani în Long Island și nu fusese căsătorită anterior. Locuim în casa cu cadre albe, cu două etaje, în stil New England, pe care am cumpărat-o în 1958. Se află la numai zece minute de mers pe jos de Caltech. M-am retras din învățământ, așa că singurele mele deplasări de rutină la Institut sunt miercurea pentru seminarul de astronomie, joia pentru colocviul de fizică și vinerea pentru seminarul de fizică nucleară Kellogg. Mary Dutcher Fowler a pictat toată viața ei, iar acum urmează cursurile unei școli de pictură din Pasadena. Ne ținem ocupați făcând plimbări lungi în multe weekenduri și, în general, încercăm să ne ferim de probleme.
Diplome onorifice
Arizona State University, 1985
Georgetown University, 1986
University of Massachusetts, 1987
Williams College, 1988
Gustavus Adolphus College, 1991
Premiul Nobel pentru Fizică, 1983
Medalia Sullivant, Universitatea de Stat din Ohio, 1985
Primul laureat al premiului William A. Fowler Award for excellence and Distinguished Accomplishments in Physics, Ohio Section, American Physical Society, 1986
Legion d’Honneur acordat de președintele Mitterrand al Franței, 1989
Membru al Lima City Schools Distinguished Alumni Hall of Fame, 1990
Membru al Ohio Sci. & Tech. Hall of Fame, 1991
William A. Fowler a murit la 14 martie 1995.