Isidor Isaac Rabi, : איזידור אייזק רבי; (29. července 1898 Rymanów – 11. ledna 1988 New York) byl americký fyzik původem z rakousko-uherské Haliče, který v roce 1944 obdržel Nobelovu cenu za fyziku za objev rezonanční metody pro zjišťování magnetických vlastností atomových jader. Byl také jedním z prvních vědců ve Spojených státech, kteří pracovali na dutinovém magnetronu, který se používá v mikrovlnných radarech a mikrovlnných troubách. Jeho práce položila základy technologiím, z nichž později vznikla magnetická rezonance používaná ke zobrazování a diagnostice ve zdravotnictví.

Jako malé dítě s rodinou emigroval do Spojených států. V roce 1919 dokončil bakalářské studium chemie na Cornellově univerzitě, později se začal zajímat o fyziku a v roce 1927 dokončil doktorské studium na Kolumbijské univerzitě. Díky stipendiu mohl strávit dva roky v Evropě, kde spolupracoval s takovými fyziky jako byli Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli a Otto Stern. Poté se vrátil do Spojených států a během druhé světové války se podílel na radarovém výzkumu v Massachusettském technologickém institutu a na Projektu Manhattan. Po válce se stal členem akademické obce Kolumbijské univerzity, kde pracoval až do své smrti. Stal se také významným poradcem americké vlády v oblasti vědy a obrany. Podporoval mezinárodní spolupráci ve vědě a zasloužil se o vznik několika významných výzkumných institucí.

Mládí a studia Israel Isaac Rabi se narodil ve tradiční židovské rodině v Rymanówě v Haliči v Rakousku-Uhersku (dnešní Polsko). Do Spojených států přišel jako kojenec a vyrůstal v newyorské čtvrti Lower East Side. Doma se v rodině mluvilo jidiš. Při zápisu do školy matka řekla, že se jmenuje Izzy, a školní úředník, který si myslel, že je to zkratka pro Isidor, ho zapsal pod tímto jménem. Od té doby oficiálně používal jméno Isidor. Později, v reakci na antisemitismus, začal psát své jméno jako Isidor Isaac Rabi a profesionálně byl známý jako I. I. Rabi. V roce 1907 se rodina přestěhovala do Brownsville v Brooklynu, kde provozovali obchod s potravinami.

Již jako malý chlapec se zajímal o vědu. Četl vědecké knihy půjčené z veřejné knihovny a sestavil si vlastní rádio. Jeho první vědecký článek o návrhu rádiového kondenzátoru byl publikován v časopise Modern Electrics, když chodil na základní školu.Rigden 1987, s. 27 Po absolvování střední školy Manual Training High School v BrooklynuRigden 1987, s. 27–28 nastoupil v roce 1916 na Cornellovu univerzitu jako student elektrotechniky, ale brzy přešel na chemii. Po vstupu Američanů do první světové války v roce 1917 se připojil ke Studentskému armádnímu výcvikovému sboru univerzity. Ve své diplomové práci zkoumal oxidační stavy manganu. V červnu 1919 mu byl udělen bakalářský titul, ale protože v té době byli Židé z velké části vyloučeni ze zaměstnání v chemickém průmyslu a akademické sféře, nedostal žádné pracovní nabídky. Krátce pracoval v Lederleových laboratořích a poté jako účetní.Rigden 1987, s. 33–34

V roce 1922 se Rabi vrátil na Cornellovu univerzitu jako postgraduální student a začal studovat fyziku. V roce 1923 se seznámil se studentkou letního semestru na Hunter College Helen Newmark a začal se jí dvořit. Aby jí mohl být nablízku i po skončení semestru, pokračoval ve studiu na Kolumbijské univerzitě. V červnu 1924 získal práci jako externí lektor na City College of New York. Na Kolumbijské univerzitě se zabýval měřením magnetické rezonance krystalů.Rigden 1987, s. 35–40. Práce začínala jejich pěstováním a náročnou přípravou vzorků pro měření v magnetickém poli. Během práce se Rabi inspiroval dílem Jamese Clerka Maxwella z roku 1873 a vyvinul jednodušší a přesnější metodu měření magnetických vlastností krystalů. Svou diplomovou práci poslal do časopisu Physical Review 16. července 1926 a následující den se oženil s Helen. Článek nnicméně nezískal velkou pozornost v akademických kruzích a Rabi si tehdy uvědomil, že nestačí práci jen publikovat, ale je třeba ji také aktivně propagovat.Rigden 1987, s. 41–45

Studijní pobyt v Evropě V květnu 1927 získal na období od září 1927 do června 1928 stipendium do Evropy. Okamžitě požádal na City College of New York o roční dovolenou, aby mohl studovat v Evropě. Když mu byla žádost zamítnuta, rezignoval. Po příjezdu do Curychu, kde doufal, že bude pracovat pro Erwina Schrödingera, se setkal se dvěma americkými krajany, Juliusem Adamsem Strattonem a Linusem Paulingem. Zjistili, že Schrödinger odchází, protože byl jmenován vedoucím Teoretického institutu na Univerzitě Friedricha Wilhelma v Berlíně. Rabi se proto rozhodl hledat místo u Arnolda Sommerfelda na Mnichovské univerzitě. V Mnichově se setkal s dalšími dvěma Američany, Howardem Percym Robertsonem a Edwardem Condonem. Sommerfeld Rabiho přijal jako postdoktorandského výzkumníka. V té době se Sommerfeldem spolupracovali němečtí fyzici Rudolf Peierls a Hans Bethe.Rigden 1987, s. 55–57

Později se přestěhoval do Kodaně, kde se dobrovolně přihlásil do týmu Nielse Bohra. Bohr později zařídil, aby Rabi a Jošio Nišina pokračovali v práci s Wolfgangem Paulim na univerzitě v Hamburku.Rigden 1987, s. 57–59 V Hamburgku začal Rabi spolupracovat hlavně s Otto Sternem a jeho týmem, který zkoumal molekulární paprsky.Rigden 1987, s. 60–62 Rabi navrhl jednodušší a přesnější metodu využívající rovnoměrné magnetické pole, díky níž bylo možné lépe sledovat chování atomů. S pomocí Johna Bradshawa Taylora svůj nápad úspěšně uskutečnil. Výsledky publikoval roku 1929 v časopisech Nature a Zeitschrift für Physik.

Výzkum molekulárních paprsků V březnu 1929 dostal nabídku docentského místa na Kolumbijské univerzitě s ročním platem 3 000 dolarů. Děkan fyzikální fakulty hledal teoretického fyzika, který by vyučoval statistickou mechaniku a pokročilý kurz nového předmětu kvantové mechaniky, a Heisenberg Rabiho doporučil. Manželka Helen byla tehdy těhotná, takže Rabi potřeboval stálé zaměstnání a nabízené zaměstnání bylo v New Yorku. Nabídku přijal a v srpnu se vrátil do Spojených států.Rigden 1987, s. 66–69. Rabi se v té době stal jediným židovským vědcem fyzikální fakulty na Kolumbijské univerzitě.Rigden 1987, s. 104. V září 1929 se mu narodila první dcera Helen ElizabethRigden 1987, s. 70 a v roce 1934 druhá dcera Margaret JoellaRigden 1987, s. 83. Mezi učitelskými povinnostmi a rodinou měl jen málo času na výzkum a přestože v prvním roce na Kolumbijské univerzitě nepublikoval žádné články, stal se na konci roku odborným asistentem. V roce 1937 se stal profesorem.

Ve spolupráci s Gregorym Breitem vyvinul Breitovu-Rabiho rovnici a předpověděl, že Sternův-Gerlachův experiment by mohl být modifikován tak, aby potvrdil vlastnosti atomového jádra.Rigden 1987, s. 80 S pomocí Victora W. Cohena sestavil na Kolumbijské univerzitě přístroj pro generování molekulárních paprsků.Rigden 1987, s. 84–88 V Rabiho laboratoři zahájili svou kariéru mnozí významní vědci – Jerrold Zacharias, Norman Ramsey, Julian Schwinger, Jerome Kellogg či Polykarp Kusch.

Metody využití nukleární magnetické rezonance k rozpoznání magnetického momentu a jaderného spinu atomů vynesly Rabimu v roce 1944 Nobelovu cenu za fyziku za „rezonanční metody pro zjišťování magnetických vlastností atomových jader“. Nukleární magnetická rezonance se stala důležitým nástrojem pro jadernou fyziku a chemii a následný vývoj zobrazovací metody pomocí magnetické rezonance (MRI) významně ovlivnil diagnostické postupy ve zdravotnictví.

Druhá světová válka Během druhé světové války pracoval Rabi na vývoji radaru v Radiační laboratoři Massachusettského technologického institutu (MIT) a spolupracoval také na projektu ManhattanHewlett, Richard G.; Anderson, Oscar E. (1962). The New World, 1939–1946. University Park: Pennsylvania State University Press.s.230–232. Na začátku roku 1942 navrhl zřízení laboratoře pro vývoj krátkovlnných magnetronů při Kolumbijské univerzitě.Rigden 1987, s. 143 Práce s třícentimetrovými magnetrony, kterou Rabiho skupiny zahájily na MIT, se ukázala jako základ pro několik nejdůležitějších radarových systémů války, včetně palubních bombardovacích radarů H2X a palubních sad s vysokým rozlišením. náhled|Nositelé Nobelovy ceny John Bardeen (vlevo), Isidor Rabi (uprostřed) a Werner Heisenberg (vpravo) v roce 1962

Pozdější život Po válce působil v Hlavním poradním výboru (GAC) Komise pro atomovou energii (1946-1956) a od roku 1952 byl jeho předsedou. Působil také ve Vědeckých poradních výborech (SAC) Úřadu pro mobilizaci obrany a Armádní balistické výzkumné laboratoře a byl vědeckým poradcem prezidenta Dwighta D. Eisenhowera. V roce 1946 se zasloužil o založení Brookhavenské národní laboratoře na Long Island ve státě New YorkRigden 1987, s.182–185 a později v roce 1952 se jakožto delegát Spojených států při UNESCO podílel na vybudování mezinárodní laboratoře pro vysokoenergetickou fyziku CERN v Ženevě. Když Kolumbijská univerzita v roce 1964 zavedla titul univerzitního profesora, byl Rabi prvním, kdo tuto pozici získal.Rigden 1987, s. 68 V roce 1967 odešel z pedagogické činnosti, ale na katedře zůstal aktivní a až do své smrti zastával titul emeritního univerzitního profesora a zvláštního lektora.

Vědecká kariéra Rabiho raná práce se zabývala magnetickými vlastnostmi krystalů. V roce 1930 začal studovat magnetické vlastnosti atomových jader. Jeho nejvýznamnější vědeckou prací je objev metody měření magnetických vlastností atomů, atomových jader a molekul. Princip této metody je založen na měření jaderného spinu (magnetického momentu) protonů v atomovém jádře za pomoci rezonance s elektromagnetickým svazkem ve vnějším magnetickém poli. Díky aplikaci jeho metody magnetické rezonance lze odvodit různé mechanické a magnetické vlastnosti i tvar atomového jádra. Přesná měření získaná touto metodou umožnila následné aplikace, jako jsou např. atomové hodiny, masery a lasery. Dnes je metoda jaderné magnetické rezonance využívána při zobrazování a diagnostice v lékařství a představuje základní měřící techniku používanou při molekulárních a atomových experimentech s paprsky. Rabi aktivně pokračoval ve výzkumu magnetické rezonance přibližně do roku 1960, ale konferencí a seminářů se účastnil až do své smrti.Rigden 1987, s. 15

Odkaz v kultuře V americkém životopisném filmu z roku 2023 Oppenheimer, který režíroval Christopher Nolan, ztvárnil Rabiho herec David Krumholtz.

Odkazy

Reference

Literatura Lubomír Sodomka, Magdalena Sodomková, Nobelovy ceny za fyziku, Praha: SET OUT, 1997. John S. Rigden, Rabi, scientist and citizen (Sloan Foundation Series; Basic Books, 1987).

Externí odkazy

aldebaran.cz Isidor Isaac Rabi Rabi biography Nobel winners associated with Columbia physics department Annotated bibliography for Isidor Isaac Rabi from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues

Kategorie:Američtí fyzici Kategorie:Polští fyzici Kategorie:Židovští fyzici Kategorie:Fyzici 20. století Kategorie:Židovští vynálezci Kategorie:Američtí vynálezci Kategorie:Polští vynálezci Kategorie:Američtí Židé Kategorie:Haličští Židé Kategorie:Polští Židé Kategorie:Rakousko-uherští Židé Kategorie:Nositelé Nobelovy ceny za fyziku Kategorie:Židovští nositelé Nobelovy ceny Kategorie:Důstojníci Řádu čestné legie Kategorie:Osobnosti roku časopisu Time Kategorie:Muži Kategorie:Absolventi Cornellovy univerzity Kategorie:Absolventi Kolumbijské univerzity Kategorie:Američtí nositelé Nobelovy ceny Kategorie:Polští nositelé Nobelovy ceny Kategorie:Účastníci projektu Manhattan Kategorie:Narození 29. července Kategorie:Narození v roce 1898 Kategorie:Úmrtí v roce 1988 Kategorie:Úmrtí 11. ledna Kategorie:Úmrtí v New Yorku