2023年諾貝爾物理學獎授予美國加利福尼亞州伯克利加州大學的勞倫斯（ernest orlando lawrence， 1901——1958），以表彰他發明和發展了迴旋加速器，以及用之所得到的結果，特別是人工放射性元素。
核物理學的誕生揭開了物理學發展史中嶄新的一頁，它不但標誌了人類對物質結構的認識進入了更深的乙個層次，而且還意味著人類開始以更積極的方式變革自然、探索自然、開發自然和更充分地利用大自然的潛力。各種加速器的發明對核物理學的發展起了很大的促進作用，而勞倫斯的迴旋加速器則是這類創造中最有成效的一項。從30年代起，以勞倫斯不斷革新迴旋加速器的活動為代表，物理學轉入了大規模的集體研究，儀器裝置越來越複雜，物理學家越來越多地參加有組織的研究工作，物理學與技術的關係也越來越密切，操作除錯要求協調配合，實驗室的規模要以工程的尺度來衡量，可以說，大規模物理學的出現是我們時代的特徵。
勞倫斯順應這一形勢，走在時代的前列。他以天才的設計思想、驚人的毅力和高超的組織才能，為原子核物理學和粒子物理學的發展作出了重大貢獻。
勞倫斯2023年8月8日出生於美國南達科他州南部的坎頓（canton）教師的家庭裡，早年就對科學有濃厚興趣，喜歡作無線電通訊實驗，在活動中表現出非凡的才能，他聰慧博學，善於思考。勞倫斯原想學醫，卻於2023年以化學學士學位畢業於南達科他大學，後轉明尼蘇達大學當研究生。導師斯旺（對勞倫斯有很深影響，使他對電磁場理論進行了深入的學習。
勞倫斯獲得碩士學位後隨斯旺教授轉芝加哥大學，在那裡他遇見了著名的年輕物理學家康普頓（教授。他往往在康普頓的實驗室裡陪康普頓整夜地進行x射線實驗，和康普頓傾談，從康普頓那裡吸取了許多經驗。勞倫斯在2023年以鉀的光電效應為題完成博士學位。
在這期間，業餘從事用示波管做顯像實驗，如果不是有人捷足先登，說不定他會取得電視機的發明專利。他興趣廣泛，思路開闊，深得同行的讚許。勞倫斯在耶魯大學繼續研究兩年之後，於2023年當上了助理教授。
2023年轉到伯克利加州大學任副教授。兩年後提公升，是最年輕的教授。在這裡他一直工作到晚年，使伯克利加州大學由一所新學校變成了核物理的研究基地。
在勞倫斯選擇科研方向時，盧瑟福學派的工作吸引了他，使他了解到「實驗物理學家下乙個重要陣地肯定是原子核」。但是，像盧瑟福那樣用鐳輻射的α粒子轟擊原子核效果畢竟是有限的，因為能量不足，強度也弱。他深知出路在於找到一種辦法，人為地使粒子加速，才能取得更好的效果。
2023年前後，人們紛紛在尋找加速粒子的方法。當時實驗室中用於加速粒子的主要裝置是變壓器和整流器、衝擊發生器、靜電發生器、特斯拉（tesla）線圈等等。這些方法全都要靠高電壓，可是電壓越高，對絕緣的要求也越苛刻，否則儀器就會被擊穿。
正在勞倫斯苦思解決方案之際，一篇文獻吸引了他的注意，使他領悟到可以採用一種巧妙的方法解決這個矛盾。他後來在諾貝爾獎領獎演說中講到：
「2023年初的乙個晚上，當我正在大學圖書館測覽期刊時，我無意中發現在一本德文電氣工程雜誌上有一篇維德羅（wideroe）的**，討論正離子的多級加速問題。我讀德文不太容易，只是看看插圖和儀器**。從文章中列出的各項資料，我就明確了他處理這個問題的一般方法，即在聯成一條線的圓柱形電極上加一適當的無線電頻率振盪電壓，以使正離子得到多次加速。
這一新思想立即使我感到找著了真正的答案，解答了我一直在尋找的加速正離子的技術問題。我沒有更進一步閱讀這篇文章，就停下來估算把質子加速到一百萬電子伏的直線加速器一般特性該是怎樣。簡單的計算表明，加速器的管道要好幾公尺長，這樣的長度在當時作為實驗室之用已是過於龐大了。
於是我就問自己這樣的問題：不用直線上那許多圓柱形電極，可不可以靠適當的磁場裝置，只用兩個電極，讓正離子一次一次地來往於電極之間？再稍加分析，證明均勻磁場恰好有合適的特性，在磁場中轉圈的離子，其角速度與能量無關。
這樣它們就可以以某一頻率與一振盪電場諧振，在適當的空心電極之間來回轉圈。這個頻率後來叫做『迴旋頻率』。」
圖39－1就是勞倫斯迴旋加速器的原理圖。圖中顯示了置於真空室中的兩個金屬d形盒d1、d2，兩盒之間加以高頻電壓，離子源處於中心o附近，均勻磁場垂直加於盒的平面。由於盒內無電場，離子將在盒內空間作勻速圓周運動，只有在兩盒間的空隙才受電場作用。
如果電場方向的改變正好與離子運動的週期合拍，就有可能在每次通過間隙時加速。隨著速度的增加，離子做圓周運動的半徑也將逐步加大，最後從視窗逸出。
2023年春，勞倫斯讓他的一名研究生愛德勒夫森（nels edlefson）做了兩個結構簡陋的迴旋加速器模型。真空室的直徑只有4英吋（10 cm），其中的乙個還真的顯示了能工作的跡象。
同年9月，美國科學院在伯克利開會，勞倫斯在會上宣布了這一新方法，並向與會者展示了乙個小模型。隨後，勞倫斯讓另一名研究生利文斯頓（用黃銅和封蠟作真空室，直徑也只有4.5英吋（ 11.
4 cm），但這個「小玩意」已具有正式迴旋加速器的一切主要特徵。2023年1月2日，在這微型迴旋加速器上加了不到1000 v的電壓，可使質子加速到80 000ev的能量，也就是說，不到1000 v的電壓達到了80 000v的加速效果。這次實驗標誌著迴旋加速器的成功。
2023年，勞倫斯又做了9英吋（23 cm）和11英吋（28 cm）的同類儀器，可把質子加速到1.25兆電子伏（mev）。正好這時英國卡文迪什實驗室的科克饒夫（和瓦爾頓（用高壓倍加器作出了鋰（li）轉變實驗。
訊息傳來，人心振奮，勞倫斯看到了加速器的光明前程，更加緊工作，不久就用11英吋（28 cm）迴旋加速器輕而易舉地實現了鋰轉變的實驗，驗證了科克饒夫和瓦爾頓的結果。這次實驗的成功，顯示了迴旋加速器的優越性，使科學界認識到它的意義，同時也大大增強了勞倫斯等人對自己工作的信心。
於是，勞倫斯和利文斯頓以更大的規模設計了一台d形電極直徑為27英吋（68.6 cm）的機器，準備加速到5 mev能量。這時氘已經被尤里發現，氘核比質子重一倍，用氘核做「炮彈」，肯定會獲得更佳效果。
而且氘核是由乙個質子和乙個中子組成的復合核，氘核在靜電場作用下有可能解體，分解成質子和中子，而中子的穿透能力特別強，這樣就可以利用迴旋加速器產生許多重要的人工核反應。可是，隨著d形電極直徑的增加，整套機器的複雜性和電磁鐵的體積與重量都隨之急劇增加，不好解決。勞倫斯為此四出奔走，籌集資金。
27英吋（68.6 cm）迴旋加速器的執行帶來了豐碩成果。雖然由於蓋革計數器本底較大而且沒有規律，勞倫斯錯過了發現人工放射性的機會，但在應用方面還是取得了相當重要的進展。
許多放射性同位素陸續在伯克利發現。伯克利加州大學成了核物理的研究中心，並把生產出來的放射性同位素提供給醫生、生物化學家、農業和工程科學家，以供推廣應用。
2023年，在勞倫斯主持下， 27英吋（68.6 cm）的迴旋加速器改裝成37英吋（94 cm），使粒子能量達到6 mev。用它測量了中子的磁矩，並且產生出了第乙個人造元素——鎝（tc）。
為了表彰勞倫斯發明迴旋加速器的功績，2023年諾貝爾物理學獎授給了勞倫斯。不過由於第二次世界大戰，直到2023年才舉行頒獎儀式。
然而，勞倫斯仍不願加速器停留在這個水平。他認為，目前的水平還遠不足以發現微觀世界的奧秘。所以新的一代迴旋加速器又在設計之中。
一台大型的迴旋加速器，從設計、製作、安裝、除錯直到進行各項實驗活動，都需要各種人才的分工協作，互相配合。勞倫斯在諾貝爾獎領獎演說詞中講道：「從工作一開始就要靠許多實驗室中的眾多能幹而積極的合作者的集體努力，各方面的人才都參加到這項工作中來，不論從哪個方面來衡量，取得的成功都依賴於密切和有效的合作。
」密切和有效的合作要有乙個核心，這個核心就是勞倫斯。例如，勞倫斯為了建造更大的迴旋加速器，特意補充了一名年輕的無線電工程師斯朗（作為研究生，專為新機器修建振盪器。新機器開動不久，他又補充了一位年輕的博士後研究學者庫里（讓他發揮當研究生時學到的威耳遜雲室技術。
後來認識到蓋革計數器對研究放射性有重大意義，就找到一位叫庫克塞（的專家來領導這項工作。隨著加速器體積的增大，勞倫斯認識到需要電氣工程的專家，就聘請布洛貝克（來填補這一缺額。一批批志願的「博士後」研究學者匯集在伯克利加州大學。
勞倫斯發揮自己的組織才能把各種專門人才的聰明才智納入迴旋加速器這個大規模的集體專案之中，在他的周圍迅速形成了一支特殊的加速器專家隊伍。
由於有了工程師布洛貝克的精心設計，2023年建成的60英吋（1.52 m）迴旋加速器以工藝精湛的面目問世。用這台機器發現了一系列超鈾元素（原子序數大於92的重元素）。
為此，伯克利加州大學輻射實驗室的麥克公尺崙（和西博格（於2023年榮獲諾貝爾化學獎。2023年又設計了一台184英吋（4.67 m）的大型迴旋加速器（估計質子能量可達100 mev），後來由於第二次世界大戰爆發停建。
2023年麥克公尺崙建議用同步方法進行穩相。迴旋加速器能量受到限制的主要原因是相對論效應：即粒子的質量會隨速度的增大而增大。
當能量很高時，粒子速度非常快，其質量就不能看成是常數，因此，粒子繞一周所費的時間也將逐漸增大。如果高頻電壓的頻率保持不變，在一周中必將有一段時間電磁力對粒子的運動起阻礙作用，造成「不同步」。同步加速器的高頻電壓頻率隨粒子的速度改變，保持同步關係，所以就可以使粒子得到更高的能量。
這個方法與幾個月前蘇聯物理學家維克斯勒的方案不謀而合。根據這一原理重新設計了加速器，麥克公尺崙稱之為同步加速器（或穩相加速器）。2023年，麥克公尺崙利用戰前做好的巨型電磁鐵，建成了184英吋（4.
67 m）的電子同步加速器，能量達330 mev，用它產生了第一批人造介子。而質子同步加速器則於2023年完工，能量接近6.4 gev，用它產生了質子-反質子對。
西格雷（和張伯倫（由於發現反質子獲2023年諾貝爾物理學獎。此外，卡爾文（用14c作示蹤原子研究光合過程，並於2023年獲諾貝爾化學獎；阿爾瓦雷斯（又因發明氫泡室及基本粒子的研究，獲得2023年諾貝爾物理學獎。
2023年勞倫斯因病去世，終年57歲。為了紀念他，人們把伯克利加州大學輻射實驗室改名為勞倫斯輻射實驗室。
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