1. Kehidupan Awal dan Pendidikan
1.1. Zaman Kanak-kanak dan Pendidikan
Mottelson dilahirkan di Chicago, Illinois, Amerika Syarikat pada 9 Julai 1926. Beliau adalah anak kepada Georgia (Blum) dan Goodman Mottelson, seorang jurutera. Keluarganya berketurunan Yahudi. Selepas menamatkan pengajian dari Lyons Township High School di La Grange, Illinois, beliau menyertai Tentera Laut Amerika Syarikat dan dihantar untuk mengikuti latihan pegawai di Universiti Purdue. Beliau menerima ijazah sarjana muda pada tahun 1947 dari Universiti Purdue. Seterusnya, beliau memperoleh PhD dalam fizik nuklear dari Universiti Harvard pada tahun 1950. Penasihat tesisnya ialah Julian Schwinger, seorang ahli fizik teori yang kemudiannya memenangi Hadiah Nobel pada tahun 1965 atas karyanya dalam elektrodinamik kuantum.
2. Kerjaya dan Penyelidikan
2.1. Perpindahan ke Copenhagen dan Penyelidikan Awal
Selepas menamatkan PhD, Mottelson berpindah ke Institut Fizik Teori (kemudian dikenali sebagai Institut Niels Bohr) di Universiti Copenhagen, Denmark, dengan biasiswa perjalanan Sheldon dari Universiti Harvard. Beliau kekal di Denmark selepas itu. Pada tahun 1950-1951, James Rainwater dan Aage Bohr telah membangunkan model inti atom yang mula mengambil kira tingkah laku nukleon individu. Model-model ini, yang melangkaui rawatan "titisan cecair" yang lebih mudah terhadap inti yang secara efektif tidak mempunyai struktur dalaman, adalah model pertama yang dapat menjelaskan beberapa sifat nuklear, termasuk taburan cas bukan sfera dalam inti tertentu.
Mottelson bekerjasama dengan Aage Bohr untuk membandingkan model teori dengan data eksperimen. Pada tahun 1952-1953, Bohr dan Mottelson menerbitkan beberapa siri kertas kerja yang menunjukkan persetujuan rapat antara teori dan eksperimen, misalnya menunjukkan bahawa tahap tenaga inti tertentu boleh diterangkan oleh spektrum putaran. Kerja ini merangsang kajian teori dan eksperimen baharu dalam bidang fizik nuklear. Suruhanjaya Tenaga Atom Amerika Syarikat turut memberikan biasiswa lain kepada Mottelson, memberinya lebih banyak masa untuk menjalankan penyelidikan di Copenhagen.
2.2. Gabungan Institusi Utama
Pada tahun 1953, Ben Roy Mottelson dilantik sebagai kakitangan dalam Kumpulan Kajian Teori CERN, yang berpangkalan di Copenhagen. Beliau memegang jawatan ini sehingga menjadi profesor di Institut Nordik untuk Fizik Teori (Nordita) yang baru ditubuhkan pada tahun 1957. Beliau juga merupakan profesor pelawat di Universiti California, Berkeley pada Musim Bunga 1959. Pada tahun 1971, beliau menjadi warganegara Denmark yang dinaturalisasikan, memegang dua kewarganegaraan, iaitu Denmark dan Amerika Syarikat. Beliau turut berkhidmat sebagai pengarah ECT* (Pusat Kajian Teori Eropah dalam Fizik Nuklear dan Bidang Berkaitan) di Trento, Itali, dari tahun 1993 hingga 1997.
2.3. Sumbangan Teras kepada Fizik Nuklear
Kerja utama Mottelson, khususnya dengan Aage Bohr, adalah dalam pembangunan model nuklear yang menyatukan gerakan kolektif dan gerakan zarah individu dalam inti atom. Pada tahun 1953, beliau bersama Aage Bohr membina model gerakan kolektif yang menyatukan gerakan zarah bebas (diterangkan oleh model petala) dan gerakan kolektif nukleon (diterangkan oleh model titisan cecair).
Pada musim panas 1957, David Pines melawat Copenhagen dan memperkenalkan Bohr dan Mottelson kepada kesan pasangan yang dibangunkan dalam teori superkonduktiviti. Ini menginspirasi mereka untuk memperkenalkan kesan pasangan yang serupa untuk menjelaskan perbezaan tahap tenaga antara inti atom genap dan ganjil. Selepas pembangunan model gerakan kolektif, Mottelson terus mencapai kejayaan besar dalam bidang teori mikroskopik gerakan kolektif dalam inti atom. Sebagai contoh, pada tahun 1958, sejurus selepas teori BCS dicadangkan pada tahun 1957, beliau menunjukkan manifestasi keadaan superbendalir dalam inti atom. Beliau juga mencadangkan kemungkinan peralihan fasa dari keadaan superbendalir ke keadaan bendalir normal pada keadaan putaran tinggi, yang melahirkan konsep "sistem berbilang jasad kuantum terhingga sebagai inti atom".
3. Penerbitan Utama dan Anugerah
3.1. Monograf "Nuclear Structure"
Bohr dan Mottelson terus bekerjasama selepas Hadiah Nobel, menerbitkan sebuah monograf dua jilid yang berpengaruh bertajuk Nuclear Structure. Jilid pertama, Single-Particle Motion, diterbitkan pada tahun 1969, manakala jilid kedua, Nuclear Deformations, diterbitkan pada tahun 1975. Karya ini dianggap sebagai teks asas atau "kitab" dalam fizik struktur nuklear oleh komuniti saintifik.
3.2. Hadiah Nobel dalam Fizik (1975)
Pada tahun 1975, Ben Roy Mottelson bersama James Rainwater dan Aage Bohr dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik. Penghargaan ini diberikan "atas penemuan hubungan antara gerakan kolektif dan gerakan zarah dalam inti atom dan pembangunan teori struktur inti atom berdasarkan hubungan ini." Pengiktirafan ini menggariskan kepentingan sumbangan mereka dalam membentuk pemahaman moden tentang inti atom.
3.3. Kehormatan dan Keahlian Lain
Selain Hadiah Nobel, Mottelson menerima pelbagai anugerah dan kehormatan lain sepanjang kerjayanya. Pada tahun 1969, beliau menerima Hadiah Atom untuk Keamanan (Atoms for Peace Award). Beliau juga merupakan ahli kehormat Persatuan Sains dan Surat Finland, ahli Persatuan Falsafah Amerika, dan felo asing Akademi Sains Bangladesh serta Akademi Sains dan Surat Norway.
4. Penglibatan Sosial dan Awam
4.1. Peranan dalam Bulletin of the Atomic Scientists
Profesor Mottelson merupakan ahli lembaga penaja bagi Bulletin of the Atomic Scientists. Penglibatannya dalam penerbitan ini mencerminkan keprihatinannya terhadap dasar sains dan kesedaran awam mengenai isu-isu kritikal, terutamanya yang berkaitan dengan tenaga nuklear dan impaknya terhadap masyarakat.
5. Kehidupan Peribadi
Ben Roy Mottelson memegang kewarganegaraan ganda, iaitu Denmark dan Amerika Syarikat, dan menetap di Copenhagen, Denmark. Beliau berkahwin dengan Nancy Jane Reno pada tahun 1948, dan mereka dikurniakan dua orang anak lelaki dan seorang anak perempuan. Nancy Jane Reno meninggal dunia pada tahun 1975. Kemudian, Mottelson berkahwin dengan Britta Marger Siegumfeldt pada tahun 1983.
6. Kematian
Ben Roy Mottelson meninggal dunia pada 13 Mei 2022, di Copenhagen, Denmark, pada usia 95 tahun.
7. Warisan dan Impak
7.1. Pengaruh terhadap Fizik Nuklear
Teori dan penyelidikan Mottelson, terutamanya mengenai penyatuan gerakan kolektif dan zarah dalam inti atom, telah merevolusikan bidang fizik nuklear. Kerja beliau membuka jalan bagi siasatan saintifik selanjutnya dan memberikan kerangka kerja yang kukuh untuk memahami sifat-sifat kompleks inti atom, termasuk geometri bukan sfera dan keadaan superbendalir. Penemuannya terus menjadi asas bagi penyelidikan moden dalam struktur nuklear dan dinamik.
7.2. Pengiktirafan Komuniti Saintifik
Pencapaian dan sumbangan Mottelson telah diiktiraf secara meluas oleh komuniti saintifik. Monograf dua jilidnya, Nuclear Structure, yang ditulis bersama Aage Bohr, kekal sebagai teks rujukan penting dan sering dirujuk sebagai "kitab" dalam bidang fizik struktur nuklear. Ini menunjukkan impak berterusan karyanya terhadap generasi saintis berikutnya dan peranan pentingnya dalam pendidikan dan penyelidikan fizik nuklear.