Il commence à collaborer avec Aage Bohr dans les années 1950 lorsqu'il reçoit une bourse lui permettant d'aller travailler à l'institut de physique théorique de Copenhague, de nos jours nommé Institut Niels Bohr. En 1971, Mottelson est naturalisé danois.
Mottelson et Bohr prouvent expérimentalement que les théories de James Rainwater concernant la structure du noyau atomique sont correctes. Ils partagent tous trois le prix Nobel de physique de 1975 « pour leur découverte du lien entre le mouvement collectif et le mouvement des particules dans le noyau atomique et le développement de la théorie sur la structure du noyau atomique s'appuyant sur ce lien[3] ».
↑ a et b(en) « for the discovery of the connection between collective motion and particle motion in atomic nuclei and the development of the theory of the structure of the atomic nucleus based on this connection »in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 1975 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 20 juin 2010
Liens externes
(en) Autobiographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)