Laureatosi in fisica nell'Università di San Paolo del Brasile nel 1943, l'anno successivo è nominato assistente di fisica nella stessa Università. Recatosi in Inghilterra nel 1946, al Wills Laboratory di Bristol, insieme a Giuseppe Occhialini e Cecil Powell, scopre nel 1947 il pione (o mesone p) - la particella associata alle forze forti che tengono insieme neutroni e protoni nei nuclei - contribuendo così anche alla chiarificazione dell'esperimento di Conversi-Pancini-Piccioni. Nel 1948 diventa professore di fisica all'Università di San Paolo e nel 1949 fonda il Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), da lui diretto dal 1949 al 1955. "Professore titolare" nel CBPF dal 1949 al 1994, dal 1994 è professore emerito.