Isidor Isaac Rabi studeerde niet alleen natuurkunde. Hij bouwde de gereedschappen waarmee we in het atoom konden kijken. Geboren in Rymanów, Oostenrijk-Hongarije (nu Polen) in 1898, verhuisde hij het jaar daarop met zijn ouders naar New York City. Het pad van jonge immigrant naar Nobelprijswinnaar was niet recht. Hij begon in scheikunde aan de Cornell University en studeerde af in 119. Daarna maakte hij een draai. Hij stapte over naar natuurkunde. Hij behaalde zijn Ph.D. van Columbia Universiteit in 1927.
Hij bracht een tijd door met studeren in Europa voordat hij in 1929 terugkeerde naar Columbia om een faculteitsfunctie te vervullen. In 1937 was hij hoogleraar. Datzelfde jaar deed hij een ontdekking die alles veranderde.
De Atomic Beam Magnetic Resonance-methode
Rabi’s grote overwinning kwam in 1944 toen hij de Nobelprijs voor de natuurkunde ontving. De commissie citeerde zijn uitvinding van de atomaire en moleculaire magnetische resonantiemethode. Het klinkt droog. Dat is het niet.
Vóór Rabi gokten wetenschappers naar de structuur van de kern. Ze wisten dat er dingen bestonden. Ze wisten niet hoe ze hun specifieke magnetische eigenschappen moesten meten. Rabi ontdekte hoe hij de spin van protonen in de kern van het atoom kon meten. Dit is een nucleair magnetisch moment. Het is de sleutel.
Door zijn magnetische resonantiemethode toe te passen konden onderzoekers mechanische en magnetische eigenschappen afleiden. Ze konden de vorm van de atoomkern zien. De metingen waren nauwkeurig. Deze precisie was van belang. Het opende deuren voor technologieën die we dagelijks gebruiken.
Rabi’s methode vormde de centrale techniek voor vrijwel alle moleculaire en atomaire bundelexperimenten.
De radaroorlogsinspanning en beleidsmacht
Het werk uit de jaren dertig vormde de basis voor de jaren veertig. Van 1940 tot 1945 leidde Rabi een groep wetenschappers aan het MIT. Ze werkten op de radar. Dit was toen nog geen theoretische natuurkunde. Het was oorlogstechniek. De ontwikkeling van radar heeft bijgedragen aan het beëindigen van een mondiaal conflict.
Na de oorlog verschoof Rabi’s rol van het laboratorium naar het beleid. Hij werd lid van het Algemeen Adviescomité van de Commissie voor Atoomenergie. Hij diende van 1946 tot 1956. Hij volgde zelfs J. Robert Oppenheimer op als voorzitter van 1952 tot 1956.
Hij was niet alleen een wetenschapper. Hij was een vormgever van het wetenschapsbeleid. Hij bedacht het concept voor CERN, het internationale laboratorium voor hoge-energiefysica in Genève, Zwitserland. Hij was ook een van de oprichters van het Brookhaven National Laboratory in Upton, New York.
Een afdeling van winnaars opbouwen
Rabi bouwde een van ‘s werelds beste natuurkundeafdelingen aan de Columbia University. Het ging niet alleen om hem. Hij cultiveerde talent. De afdeling bracht verschillende Nobelprijswinnende natuurkundigen voort. Hij creëerde een omgeving waarin de volgende generatie het werk kon doen waarmee hij was begonnen.
Zijn uitvinding uit 1937 was niet zomaar een papiertje. Het was een stichting. De nauwkeurige metingen uit zijn methode maakten latere toepassingen mogelijk.
Denk aan de technologie in uw zak of uw ziekenhuis. De atoomklok. De meester. De laser. Deze zijn allemaal gebaseerd op de principes die Rabi heeft vastgesteld.
Dan is er de medische kant. Nucleaire magnetische resonantie beeldvorming (MRI) wordt tegenwoordig in de diagnostische geneeskunde gebruikt. Het redt levens. Hiermee kunnen artsen in het lichaam kijken zonder het open te snijden. De techniek komt rechtstreeks voort uit Rabi’s werk over het meten van nucleaire magnetische momenten.
R
