Ben Roy Mottelson is een Amerikaans-Deense kernfysicus. Opgegroeid in de buitenwijken van Chicago, studeerde hij af van de middelbare school, toen de Tweede Wereldoorlog op zijn hoogtepunt was en onmiddellijk in dienst trad bij het leger. Hij bracht echter de oorlogsjaren door aan de Universiteit van Purdue en werd opgeleid tot marineofficier. Na de oorlog behaalde hij zijn bachelordiploma aan de Purdue University en vervolgens zijn doctoraat aan de Harvard University. Vervolgens reisde hij naar Kopenhagen, waar hij op fellowship bij het Instituut voor Theoretische Fysica (later het Niels Bohr Instituut) kwam. Daar begon hij samen te werken met Aage Bohr en bevestigde hij experimenteel dat beweging van subatomaire deeltjes de vorm van de kern kan veranderen. Dit werk, dat hen twee decennia later de Nobelprijs voor de natuurkunde opleverde, daagde niet alleen de gevestigde theorieën uit, maar stimuleerde ook verdere studies op dit gebied. Kort daarna kreeg hij werk, eerst bij de Theoretische Studiegroep van de Europese Organisatie voor Nucleaire Onderzoek en vervolgens bij het Nordisk Institut voor Teoretisk Atomfysik, beide in Kopenhagen. Later werd hij een genaturaliseerde burger van Denemarken en woont nu in Kopenhagen.
Kindertijd en vroege leven
Ben Roy Mottelson werd geboren op 9 juli 1926 in Chicago, Verenigde Staten. Zijn vader, Goodman Mottelson, behaalde een universitair diploma in engineering. De naam van zijn moeder was Georgia Mottelson (née Blum). Hij was de tweede van de drie kinderen van zijn ouders.
Ben bracht zijn vroege jaren door in La Grange, een buitenwijk net buiten de stad Chicago. Gedurende die tijd had het dorp een zeer gezonde atmosfeer, waar politieke, morele en wetenschappelijke kwesties open en krachtig werden besproken en de jonge Ben werd hierdoor sterk beïnvloed.
In La Grange volgde Ben Roy Mottelson de Lyons Township High School. Nadat hij daar in 1943 afstudeerde, trad hij toe tot de Amerikaanse marine als onderdeel van zijn oorlogsdienst en werd hij naar de Purdue University gestuurd om te worden opgeleid als officier onder het V-12 Navy College Training Program.
Toen de oorlog voorbij was, bleef hij terug aan de Purdue University om zijn bacheloropleiding af te ronden, en behaalde uiteindelijk zijn Bachelor of Science graad in 1947. Daarna ging hij naar de Harvard University voor zijn afstudeerwerk en werkte hij onder professor Julian Schwinger. Hij promoveerde in kernfysica in 1950.
Carrière
Kort na zijn promotie in 1950 ontving Mottelson een jaar Sheldon Travelling Fellowship van de Harvard University. Hiermee reisde hij naar Denemarken en werd lid van het Instituut voor Theoretische Fysica (later het Niels Bohr Instituut) in Kopenhagen.
Aanvankelijk was hij van plan alleen de sessie 1950-1951 in Kopenhagen door te brengen. In die tijd stond het Instituut onder leiding van een vooraanstaande natuurkundige en Nobelprijswinnaar Niels Bohr. Onder hem groeide het instituut een traditie van internationale samenwerking en Mottelson genoot daar van de sfeer.
Gelukkig ontving hij in 1951 nog een fellowship; deze keer van de Amerikaanse Atomic Energy Commission. Hierdoor kon hij nog twee jaar in Kopenhagen blijven en samenwerken met Aage N. Bohr aan de vervormingen in de vorm van een kern.
Op dat moment circuleerden er twee hoofdtheorieën. Volgens Maria Goeppert-Mayer zijn in een kern onafhankelijke deeltjes in schelpen gerangschikt. Dit stond bekend als shell-theorie. Het andere was het model met vloeibare druppel, dat de kern beschrijft als een semi-klassieke vloeistof die bestaat uit neutronen en protonen.
Geen van hen kon echter alle aspecten van de eigenschappen van een atoomkern verklaren. In 1950 postuleerde James Rainwater dat een kern leek op een ballon met ballen erin.
Hij theoretiseerde dat, net zoals de bewegende ballen de vorm van de ballon vervormen, subatomaire deeltjes die in een kern bewegen ook vervorming op het oppervlak veroorzaken. Zelfstandig was ook Aage Bohr tot dezelfde conclusie gekomen.
Vanaf 1951 werkten Mottelson en Bohr samen om deze theorie experimenteel vast te stellen. Van 1952 tot 1953 publiceerden ze de resultaten van deze experimenten in drie artikelen.
In 1953 werd hij aangesteld bij de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) als personeelslid en werd hij verbonden aan de Theoretische Studiegroep, gevestigd in Kopenhagen. Tegelijkertijd zette hij zijn samenwerking met Bohr voort.
Hij bleef tot 1957 bij CERN. In datzelfde jaar werd het Nordisk Institut for Teoretisk Atomfysik (NORDITA) opgericht in de gebouwen van het Institute of Theoretical Physics. Mottelson stapte over naar de nieuwe organisatie als professor, een functie die hij bekleedde tot aan zijn pensionering.
In 1959 bracht hij de lentetermijn door als gasthoogleraar aan de University of California in Berkeley. Ondertussen bleef hij samenwerken met Bohr en publiceerde hij met hem een tweedelige monografie, getiteld ‘Nuclear Structure’.
Het eerste deel, ‘Single-Particle Motion’, verscheen in 1969 en het tweede deel, ‘Nuclear Deformations’, werd gepubliceerd in 1975. Ondertussen ontving Mottelson in 1971 het Deense staatsburgerschap. Tegelijkertijd heeft hij ook het Amerikaanse staatsburgerschap.
Grote werken
Mottelson is vooral bekend vanwege zijn experimentele werk met Aage Bohr, dat bevestigde dat beweging van subatomaire deeltjes de vorm van kernen kan vervormen. Het werk daagde niet alleen het aanvaarde idee uit dat alle kernen perfect sferisch zijn, maar voegde ook het schaalmodel van Maria Goeppert-Mayer samen met het model van James Rainwater voor vloeistofdruppels.
Awards en prestaties
In 1975 ontving Ben R. Mottelson samen met Aage Bohr en James Rainwater de Nobelprijs voor natuurkunde "voor de ontdekking van het verband tussen collectieve beweging en deeltjesbeweging in atoomkernen en voor de ontwikkeling van de theorie van de structuur van de atoomkern op deze verbinding ".
Naast de Nobelprijs ontving hij ook de Atoms for Peace Award in 1969 en de John Price Wetherill Medal in 1974.
Mottelson is een buitenlandse fellow van de Norwegian Academy of Science and Letters en Bangladesh Academy of Sciences. Hij is ook lid van de Board of Sponsors van het Bulletin of the Atomic Scientists.
Hij heeft ook eredoctoraten van de Purdue University en de University of Heidelberg.
Priveleven
In december 1948 trouwde Mottelson met Nancy Jane Reno. Het echtpaar kreeg drie kinderen - twee zonen, Malcolm Graham en Daniel John en een dochter, Martha. In 1975, kort voordat Mottelson zijn Nobelprijs ontving, stierf Nancy Jane Reno aan kanker.
In 1983 trouwde Mottelson voor de tweede keer in het huwelijksbootje en trouwde met Britta Marger Siegumfeldt.
In zijn vrije tijd luistert Mottelson graag naar muziek. Hij houdt ook van fietsen en zwemmen.
Snelle feiten
Verjaardag 9 juli 1926
Nationaliteit: Amerikaans, Deens
Beroemd: natuurkundigen Amerikaanse mannen
Zonneteken: Kanker
Geboren land Verenigde Staten
Geboren in: Chicago, Illinois, VS
Beroemd als Natuurkundige
Familie: Echtgeno (o) t (en): Britta Marger Siegumfeldt (m. 1983), Nancy Jane Reno (1948-1975; 3 kinderen) vader: Goodman Mottelson moeder: Georgia Mottelson (née Blum) Stad: Chicago, Illinois Amerikaanse staat: Illinois Meer feiten prijzen: Atoms for Peace Award (1969) John Price Wetherill Medal (1974) Nobelprijs voor natuurkunde (1975)
