Isidor Isaac Rabi
Isidor Isaac Rabi (; nama lahir Israel Isaac Rabi,) adalah seorang fisikawan dan penerima Nobel Amerika, yang dianugerahi pada 1944 untuk penemuan resonansi magnetik nuklir, yang digunakan dalam pencitraan resonansi magnetik. Ia juga merupakan salah satu ilmuwan pertama di AS yang mengerjakan magnetron, yang digunakan dalam radar gelombang mikro dan oven gelombang mikro.
Lahir dalam sebuah keluarga Yahudi tradisional di Rymanów, Galicia, yang pada waktu itu menjadi bagian dari Austria-Hongaria, Rabi datang ke Amerika Serikat saat masih bayi dan dibesarkan di Lower East Side, New York. Ia masuk Cornell University sebagai siswa teknik kelistrikan pada 1916, namun kemudian beralih ke kimia. Kemudian, ia meminati fisika. Ia melanjutkan studinya di Columbia University, dimana ia
dianugerahi gelar dokterandes untuk tesisnya tentang suseptibilitas magnetik batuan pada benda kristal. Pada 1927, ia datang ke Eropa, dimana ia bertemu dan bekerja dengan fisikawan-fisikawan handal pada masa itu.
Pada 1929, Rabi kembali ke Amerika Serikat, dimana Columbia menawarkannya jabatan dosen. Dalam kolaborasinya dengan Gregory Breit, ia mengembangkan persamaan Breit-Rabi dan memprediksi bahwa eksperimen Stern-Gerlach akan dimodifikasi untuk memastikan sifat-sifat nukleus atomik. Teknik-tekniknya untuk menggunakan resonansi magnetik nuklir untuk menciptakan momen magnetik dan putaran nuklir dari atom-atom
membuatnya meraih Nobel Fisika pada 1944. Resonansi magnetik nuklir menjadi alat berpengaruh untuk fisika dan kimia nuklir. Pengembangan berkelanjutan pencitraan resonansi magnetik juga dianggap penting dalam dunia kedokteran.
Pada masa Perang Dunia II, ia bekerja pada radar di Laboratorium Radiasi (RadLab) Massachusetts Institute of Technology dan pada Proyek Manhattan. Setelah perang, ia bertugas pada Komite Penasehat Umum Komisi Energi Atom, dan menjadi ketuanya dari 1952 sampai 1956. Ia juga bertugas pada Science Advisory Committees (SACs) dari Office of Defense Mobilization dan Ballistic Research Laboratory dari Angkatan Darat, dan menjadi Penasehat Sains untuk Presiden Dwight D. Eisenhower. Ia terlibat
dalam pendirian Brookhaven National Laboratory pada 1946, dan kemudian, sebagai delegasi Amerika Serikat untuk UNESCO, dengan pembentukan CERN pada 1952. Saat Columbia menaikkan pangkatnya menjadi Profesor Universitas pada tahun 1964, Rabi menjadi orang pertama yang meraih pangkat itu. Sebuah kursi khusus dinamai dengan namanya pada tahun 1985. Ia pensiun dari mengajar pada tahun 1967 namun masih aktif dalam departemen dan menyandang gelar Profesor Emeritus Universitas dan Dosen Istimewa sampai kematiannya.
Israel Isaac Rabi lahir pada 29 Juli 1898 dalam keluarga Polandia-Yahudi Ortodoks di Rymanów, Galicia, yang pada waktu itu berada di bawah kekuasaan Austria-Hongaria namun sekarang merupakan bagian dari Polandia. Setelah ia lahir, ayahnya, David Rabi, beremigrasi ke Amerika Serikat. Rabi kecil dan ibunya, Sheindel, bergabung dengan David disana beberapa bulan kemudian, dan keluarga tersebut
berpindah ke sebuah apartemen dua kamar di Lower East Side, Manhattan. Di rumah, keluarganya menggunakan bahasa Yiddish. Saat Rabi masuk sekolah, Sheindel berkata namanya adalah Izzy, dan petugas sekolah berpikir sebutan tersebut merupakan kependekan untuk Isidor, sehingga dicantumkan sebagai namanya. Setelah itu, sebutan tersebut menjadi nama resminya. Kemudian, akibat
anti-Semitisme, ia mulai menulis namanya sebagai Isidor Isaac Rabi, dan dikenal sebagai profesional sebagai I.I. Rabi. Bagi sebagian besar teman-temannya, termasuk adiknya Gertrude, yang lahir pada 1903, ia dikenal dengan sebutan "Rabi", yang dibaca "Robby". Pada 1907, keluarganya berpindah ke Brownsville, Brooklyn, dimana mereka menjalankan sebuah toko grosir.
Pada masa kecil, Rabi meminati sains. Ia membaca buku-buku sains yang dipinjam dari perpustakaan umum dan membuat set radio miliknya sendiri. Makalah saintifik pertamanya, tentang rancangan sebuah kondenser radio, diterbitkan di "Modern Electrics" saat ia masih SD. Setelah membaca tentang heliosentrisme Copernican, ia menjadi ateis. "Itu semua sangat sederhana", ia berkata kepada
orangtuanya, "siapa yang membutuhkan Tuhan?" Sebagai bentuk kompromi dengan orangtuanya, pada hari raya Bar Mitzvah, yang diadakan di rumah, ia memberikan ceramah dalam bahasa Yiddish tentang bagaimana sebuah sinar listrik bekerja. Ia masuk Manual Training High School di Brooklyn, dimana ia lulus pada 1916. Pada tahun berikutnya, ia masuk Cornell University sebagai siswa teknik kelistrikan, namun
kemudian beralih ke kimia. Setelah Amerika Serikat terlibat dalam Perang Dunia I pada 1917, ia bergabung dengan Students Army Training Corps di Cornell. Untuk tesis seniornya, ia menyelidiki bilangan oksidasi dari mangan. Ia dianugerahi gelar Bachelor of Science pada Juni 1919, namun pada waktu itu, karena kebanyakan Yahudi dikeluarkan dari pekerjaan dalam akademi dan industri kimia, ia tidak meraih tawaran pekerjaan manapun. Ia kemudian bekerja di Lederle Laboratories, dan kemudian sebagai pembuku.
Pada tahun 1922, Rabi kembali ke Cornell sebagai siswa lulusan kimia, dan mulai belajar fisika. Pada 1923, ia bertemu dan mulai akrab dengan Helen Newmark, seorang siswa semester musim panas di Hunter College. Dalam rangka dekat dengannya saat ia pulang ke rumah, Rabi melanjutkan pembelajarannya di Columbia University, dimana pembimbingnya adalah Albert Wills. Pada Juni 1924, Rabi mendapatkan pekerjaan
sebagai tutor paruh waktu di City College of New York. Wills, yang mengkhususkan diri dalam magnetisme, meminta Rabi untuk menulis tesis doktoralnya tentang suseptibilitas magnetik pada zat natrium. Topik tersebut tidak diterapkan Rabi, namun setelah William Lawrence Bragg memberikan sebuah seminar di Columbia tentang suseptibilitas kelistrikan pada benda kristal yang disebut garam Tutton, Rabi memutuskan untuk meneliti suseptibilitas magnetik-nya, dan Wills sepakat menjadi pembimbingnya.
Mengukur resonansi magnetik kristal mula-mula melibatkan pertumbuhan kristal, sebuah prosedur sederhana yang seringkali dilakukan oleh siswa-siswa SD. Kristal tersebut kemudian disiapkan dengan memotong tipis-tipis untuk membedakan orientasi dari struktur dalam kristal tersebut, dan sebagai jalan keluar dari susahnya mengukur bidang magnetik. Saat kristal bertumbuh, Rabi membaca buku 1873 James Clerk Maxwell:
"A Treatise on Electricity and Magnetism", yang menginspirasi metode termudah. Ia menurunkan kristal pada serat kaca yang melekat pada keseimbangan torsi dalam sebuah jawaban bahwa suseptibilitas haruslah beragam antara dua pola magnetik. Saat meneliti kristal tersebut, magnet dapat dihidupkan dan dimatikan tanpa mengganggu kristal. Metode tersebut tak hanya mengurangi kerja, namun juga memproduksi hasil yang
lebih akurat. Rabi mengirimkan tesisnya, yang berjudul "On the Principal Magnetic Susceptibilities of Crystals", ke "Physical Review" pada 16 Juli 1926. Ia menikah dengan Helen pada hari berikutnya. Makalah tersebut meraih sedikit sambutan dalam lingkup akademik, meskipun karya tersebut dibaca oleh Kariamanickam Srinivasa Krishnan, yang menggunakan metode tersebut dalam penyelidikan kristalnya sendiri. Rabi menyatakan bahwa ia perlu mempromosikan karyanya dan mempublikasikannya.
Seperti beberapa fisikawan muda lainnya, Rabi sangat akrab dengan peristiwa-peristiwa penting di Eropa. Ia tertarik dengan eksperimen Stern-Gerlach, yang membuatnya mendapatkan validitas mekanika kuantum. Dengan Ralph Kronig, Francis Bitter, Mark Zemansky dan lainnya, ia membuat persamaan Schrödinger pada molekul atas simetris dan menemukan bilangan-bilangan energi pada sistem mekanikal. Masalahnya adalah