Carlo Rubbia est né dans la petite ville deGorizia, en Italie. Après le lycée, il a étudié à la Faculté de physique à l’École normale supérieure de Pise où il soutint un mémoire (en fin de programme de second cycle universitaire) traitant des expériences sur lerayonnement cosmique. En 1958, il partit aux États-Unis pour élargir son expérience et se familiariser avec lesaccélérateurs de particules.
Vers 1960, il revint enEurope, attiré par leCERN, récemment créé, où il travailla à des expériences sur la structure des interactions faibles. Il fut nommé professeur de physique à l’université Harvard en 1970, mais continua à se rendre fréquemment en Europe pour travailler au CERN. En 1976, il proposa de modifier leSuper synchrotron à protons (SPS) duCERN pour provoquer des collisions entre desprotons et desantiprotons dans le même anneau. Ainsi fut construite la première fabrique d’antiprotons du monde. Le collisionneur commença à fonctionner en 1981 et, en janvier 1983, vint l’annonce, d’abord du détecteur UA1, que desparticules W avaient été créées. Quelques mois plus tard, desparticules Z, encore plus fugaces, furent également observés. L'année suivante, en 1984, Carlo Rubbia etSimon van der Meer partagèrent leprix Nobel de physique« pour leurs contributions décisives au grand projet[note 1], ce qui a permis la découverte des particulesW etZ, transmetteurs de l'interaction faible[1] ». C'est l'un des délais les plus courts entre une découverte et cette récompense.
Carlo Rubbia continua à travailler à la fois sur UA1 et comme professeur de physique à Harvard jusqu’en 1989, date à laquelle il accepta le poste de directeur général du CERN, fonction qu’il a exercée jusqu'en 1993.En 2010, Rubbia enseigne à l’université de Pavie, en Italie, et préside l’ENEA.
Carlo Rubbia a également inventé une conception unique pour un nouveau genre de réacteur nucléaire, l’amplificateur d’énergie. Cette conception, dont le principe de fonctionnement diminue drastiquement les risques, combine un accélérateur de particules avec un réacteur nucléaire sous-critique qui peut utiliser un élément abondant, lethorium, comme combustible et est surtout à l’abri d’une fission. En effet, un premier neutron le transforme en protactinium 233, qui après émission d'un Beta négatif, se transforme en uranium 233 fissile. La mutation du protactinium 233 vers l'uranium n'est pas instantanée et représente une relative protection contre un emballement. Pour que le réacteur fonctionne, il est indispensable d'avoir une source externe de neutrons. Il suffit d'arrêter ou d'éloigner cette source pour que la réaction s'arrête, ce qui est un gage de sécurité important. De plus, les déchets que produit cet équipement sont dangereux pendant une période beaucoup plus courte que les déchets issus des réacteurs conventionnels. Il est également capable de transformer des déchets à longue période de désintégration produits par des réacteurs nucléaires conventionnels en éléments moins dangereux. Parmi ses autres avantages, citons le réglage immédiat de la chaleur produite par réglage du flux de l'accélérateur, et l'impossibilité de faire des bombes nucléaires avec.
(en)Autobiographie sur le site de lafondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture — qui détaille ses apports)
