Per il decisivo contributo al grande progetto che ha condotto alla scoperta delle particelle di campo W e Z, comunicatori dell’interazione debole.

Laureato alla Scuola Normale di Pisa, ha lavorato dal 1961 al CERN di Ginevra, dove ha partecipato a esperimenti sulle interazioni deboli al sincrociclotrone, al protosincrotrone e al collider di fasci protonici. Per verificare la teoria elettrodebole di Salam e Weinberg, modificò un acceleratore in collider di protoni e antiprotoni. Queste ricerche gli valsero l’assegnazione del Premio Nobel per la Fisica nel 1984. Ha insegnato a Harvard (Mass.) per diciotto anni. Attualmente è professore di Complementi di Fisica Superiore a Pavia e, dal 1999, Presidente dell'Enea.

Carlo Rubbia ha dato un contributo notevole all'unificazione delle interazioni deboli e delle interazioni elettromagnetiche, verificando sperimentalmente l'esistenza dei bosoni vettoriali carichi W e del bosone vettoriale neutro Z, intermediari, insieme al fotone, della teoria elettrodebole, che appunto unifica le due interazioni così diverse alle basse energie.

Questa unificazione si manifesta attorno ai 100 Gev (cento miliardi di elettronvolt). Per verificare l'esistenza dei bosoni vettoriali, nel 1977 Rubbia propose al CERN di trasformare l’acceleratore di alta energia già in funzione – il SuperProtonSyncrotrone (SPS) – in un anello di collisione (collider) protone-antiprotone. La trasformazione dell’SPS in collider permise di raggiungere un'energia nel centro di massa del sistema di 540 Gev, cioè una decina di volte maggiore delle energie raggiungibili negli anni ’80. La trasformazione dell’SPS in collider richiese tecniche molto raffinate, tra le quali il raffreddamento stocastico dei fasci di antiprotoni, messo a punto al CERN da Simon van der Meer.

Il programma concepito da Rubbia prevedeva anche la costruzione di due apparati sperimentali innovativi, che presupponevano l'uso di una strumentazione sofisticata. Con la nuova strumentazione furono realizzati due esperimenti fondamentali: uno, diretto da Rubbia (noto con la sigla UA1), mentre l'altro fu condotto da Pierre Darriulat e Luigi di Lella (noto con la sigla UA2).

I due esperimenti condussero alla scoperta del W nel 1982 e a quella dello Z nel 1983. Per queste importanti acquisizioni e per la proposta di trasformare un acceleratore in collider, Carlo Rubbia e Simon van der Meer furono premiati col Nobel nel 1984.