Allí estudió física en el Instituto Tecnológico de California, donde se licenció en 1939 y, posteriormente, consiguió el doctorado en la Universidad de Columbia en 1946.
Durante la Segunda Guerra Mundial entró a trabajar en el proyecto de desarrollo de la bomba atómica.
A partir de 1949 comenzó a desarrollar su teoría de que, contrariamente al que entonces se creía, no todos los núcleos atómicos son esféricos.
Sus ideas fueron probadas y confirmadas más adelante por Aage Niels Bohr y los experimentos de Ben Roy Mottelson realizados en el Instituto Niels Bohr de Copenhague (Dinamarca).
En 1975 fue galardonado, junto a Aage Niels Bohr y Ben Roy Mottelson, con el Premio Nobel de Física.