Willis Eugene Lamb jr.

Figlio di Willis Eugene Lamb, un ingegnere delle telecomunicazioni, frequentò le scuole a Los Angeles. Nel 1930 entrò all’Università di Berkeley, dove ottenne il B.S. in Chimica nel 1934 e, successivamente, si dedicò alla fisica teorica conseguendo il Ph.D. nel 1938 sotto la guida di J. Robert Oppenheimer con una tesi sulle proprietà elettromagnetiche dei nuclei.

Iniziò l’insegnamento accademico nel 1938 presso la Columbia University, dove divenne professore ordinario nel 1948 e l’attività di ricerca che lo portò al Nobel si svolse presso il Columbia Radiation Laboratory. Nel 1951 fu chiamato come Professore alla Stanford University in California, nel 1953 ad Harvard e, tra il 1956 e il ’62, ad Oxford in Inghilterra. Tornò in USA nel 1962 alla Yale University e nel 1974 all’University of Arizona a Tucson, dove rimase fino al pensionamento nel 2002.

Durante la guerra, come esperto in microonde, lavorò alla tecnologia dei radar e dopo la guerra, nel 1947, tenendo il suo corso di spettroscopia, ricordò che scienziati tedeschi avevano ipotizzato nel 1930 che l’atomo di idrogeno dovesse assorbire radiazione di lunghezza d’onda di circa tre centimetri, proprio quelle con cui lavorava abitualmente.

Costruì l’apparato sperimentale nel quale idrogeno veniva irradiato con microonde di 2395 MHz (non lontane dalle ordinarie frequenze dei forni a microonde da cucina) e, nell’aprile del 1947, scoprì, insieme a Robert Retheford, che tra i due livelli 2s1/2 e 2p1/2 vi era una differenza di energia che secondo la meccanica quantistica di Dirac e Schrödinger non dovrebbe esserci.

Questa differenza di energia, chiamata poi Lamb shift, mostrava per la prima volta un disaccordo tra la teoria della meccanica quantistica e l’esperimento e fu presentata e discussa alla famosa conferenza di Shelter Island a New York.

Fu Hans Bethe che per primo diede una spiegazione dell’effetto, in termini di fotoni virtuali emessi ed assorbiti che modificano l’energia del campo elettromagnetico (energia di punto zero), fondando l’elettrodinamica quantistica (QED).

Il Lamb shift fornisce una misura della costante di struttura fine α con un errore di 10–6, permettendo così di provare la precisione della QED.

Lamb ottenne il Premio Nobel del 1955 per le sue scoperte riguardanti la struttura fine dello spettro dell’idrogeno, insieme al suo collega alla Columbia Polykarp Kusch che lo ottenne per la determinazione del momento magnetico dell’elettrone, due fondamentali passaggi verso la formulazione della teoria della elettrodinamica quantistica per la quale ottennero il Nobel Feynman, Schwinger e Tomonaga nel 1965.

Continuò a lavorare ed insegnare sulla spettroscopia atomica, ottica quantistica e fisica dei laser fino a quasi 90 anni, nel 2002.

Ottenne altri premi e onorificenze, quali il Premio Rumford della Accademia Americana di Arti e Scienze nel 1953 e la medaglia nazionale USA per le Scienze nel 2000, ed è stato membro della Accademia Nazionale delle Scienze e dell’American Physical Society.

Nel 1939 aveva sposato Ursula Schaefer, una studentessa tedesca, e dopo la sua morte Bruria Kaufman, dalla quale divorziò e successivamente, nel 1981, conobbe Elsie Wattson, che sposò nel gennaio 2008 e lo descrive non solo come brillante scienziato, ma come uomo pieno di saggezza e gioia di vivere, felice di andare anche in tarda età all’annuale raduno dei Nobel a Lindau, in Germania, per incontrare giovani promettenti studenti.