Ernest Orlando Lawrence est né le 8 août 1901 à Canton, dans le Dakota du Sud (Etats-Unis). En 1919, il est entré à l’Université du Dakota du Sud, où il a obtenu une licence en chimie en 1922. L’année suivante, il a obtenu sa maîtrise à l’Université du Minnesota. Il passe une année à l’université de Chicago à faire de la physique et obtient son doctorat à l’université de Yale en 1925. Il reste à Yale pendant trois ans, les deux premières années en tant que National Research Fellow et la troisième en tant que professeur adjoint de physique. En 1928, il est nommé professeur associé de physique à l’université de Californie, à Berkeley, et deux ans plus tard, il devient professeur, étant le plus jeune professeur de Berkeley. En 1936, il devient également directeur du laboratoire de radiations de l’université, poste qu’il occupera jusqu’à sa mort.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, il a apporté une contribution essentielle au développement de la bombe atomique. Après la guerre, il a joué un rôle dans la tentative d’obtenir un accord international sur la suspension des essais de la bombe atomique.
Les recherches de Lawrence étaient centrées sur la physique nucléaire. Ses premiers travaux ont porté sur les phénomènes d’ionisation et la mesure des potentiels d’ionisation des vapeurs métalliques. En 1929, il invente le cyclotron, un dispositif permettant d’accélérer les particules nucléaires à des vitesses très élevées sans utiliser de hautes tensions. Les particules en mouvement rapide ont été utilisées pour bombarder des atomes de divers éléments, désintégrant les atomes pour former, dans certains cas, des éléments complètement nouveaux. Des centaines d’isotopes radioactifs des éléments connus ont également été découverts.
Des versions plus grandes et plus puissantes du cyclotron sont construites par Lawrence. En 1941, l’instrument fut utilisé pour générer artificiellement les particules cosmiques appelées mésons, et plus tard, les études furent étendues aux antiparticules.
Lawrence était un auteur très prolifique : entre 1924 et 1940, son nom apparaît dans 56 articles (soit une moyenne de 3,5 articles par an), ce qui montre l’ampleur exceptionnelle de ses intérêts. Il est également l’inventeur d’une méthode permettant d’obtenir des intervalles de temps aussi petits que trois milliardièmes de seconde, pour étudier les phénomènes de décharge d’une étincelle électrique. En outre, il a conçu une méthode très précise pour mesurer le rapport e/m de l’électron, l’une des constantes fondamentales de la nature. La plupart de ses travaux ont été publiés dans The Physical Review et dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.
Parmi ses nombreuses récompenses, on peut citer :
- la médaille Elliott Cresson de l’Institut Franklin,
- le prix Comstock de l’Académie nationale des sciences,
- la médaille Hughes de la Royal Society,
- la médaille Duddell de la Royal Physical Society,
- la médaille Faraday,
- et le prix Enrico Fermi.
Il a été décoré de la médaille du mérite et a été officier de la Légion d’Honneur. Il était titulaire de doctorats honorifiques de treize universités américaines et d’une université britannique (Glasgow). Il était membre de nombreuses sociétés savantes américaines et étrangères.
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