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Isidor Isaac Rabi nasce il 29 luglio 1898

rabi isidor

 Biografia a cura di Chiara Oppedisano

Vi è mai capitato di fare una risonanza magnetica? Lo dovete a Isidor Isaac Rabi, che nel 1944 ricevette il premio Nobel per la scoperta della risonanza magnetica nucleare. Rabi nacque nell’attuale Polonia nel Luglio del 1898 in una famiglia ebraica ortodossa che emigrò negli Stati Uniti l’anno successivo, stabilendosi a New York. Rabi ricevette un’educazione scolastica di medio livello, ma fin da ragazzino divorava tutti i libri su argomenti scientifici che trovava nelle biblioteche scolastiche e in quelle pubbliche. Quando, sempre ragazzino, lesse la teoria Copernicana diventò ateo e la scienza prese il sopravvento nella sua vita: decise di capire come funzionava il mondo. Iniziò studiando chimica. In seguito però, come dichiarò in diverse interviste, scoprì che la chimica che gli piaceva di più era in realtà… fisica!

Conseguì il dottorato alla Columbia University. Nel 1927 partí con la moglie per l’Europa dove andò perché studiando negli Stati Uniti “conosceva il libretto, ma non la musica”. Nel vecchio continente ebbe l’opportunità di incontrare e di lavorare con i “maestri” della fisica quantistica che proprio in quel periodo era in rapida evoluzione: Schröedinger, Sommerfeld, Heisenberg, Bohr, Born, Pauli, Stern. Al suo rientro, nel 1929, divenne assistente alla Columbia. Nel 1930 iniziò a sperimentare nuove tecniche per lo studio di fasci molecolari con lo scopo di misurare le proprietà magnetiche dei nuclei. In quel periodo i fisici sapevano che il nucleo era composto da protoni e neutroni e che le particelle avevano un momento angolare di “spin”, numero quantico associato alla rotazione della particella attorno al suo asse. Il nucleo possiede un momento magnetico associato allo spin, e se posto in un campo magnetico esterno sufficientemente intenso, tende ad allinearsi con esso, proprio come quando osserviamo l’ago di una bussola o della limatura di ferro in vicinanza di una calamita.

Allineamento dei nuclei posti in campo elettromagnetico esterno con la stessa frequenza del loro moto di precessione.

In Europa, nel laboratorio di Stern, Rabi aveva utilizzato un apparato sperimentale con un campo magnetico molto intenso utilizzato per deflettere gli atomi. Alla Columbia invece accoppiò al campo magnetico intenso due campi più deboli che gli permisero di ottenere misure molto precise dei momenti magnetici degli atomi e dei nuclei. Rabi predisse inoltre che il momento magnetico di un nucleo potesse essere indotto a invertire la sua orientazione magnetica (“spin flip”) se avesse assorbito energia da un’onda elettromagnetica alla frequenza necessaria, ovvero in condizioni di risonanza. I nuclei avrebbero poi emesso l’energia assorbita tornando allo stato originale. Riuscì sperimentalmente a verificare la sua ipotesi e pubblicò i risultati che gli valsero il premio Nobel. In seguito, dal principio sperimentato da Rabi, fu sviluppata la tecnica di immagine in medicina diagnostica da Edward Purcell e Felix Bloch che vinsero a loro volta il Nobel nel 1952. Nel 1977 la prima risonanza magnetica fu effettuata su un essere umano. Durante la seconda guerra mondiale Oppenheimer gli offrí un incarico nel progetto Manhattan; Rabi preferí però collaborare senza recarsi a Los Alamos, lavorando invece sullo sviluppo dei radar al RadLab del Massachusetts Institute of Technology (MIT). 


Dopo la guerra ebbe un numero considerevole di incarichi, tra i quali ci piace ricordare il contributo fondamentale alla nascita dei Laboratori Nazionali di Brookhaven dal 1946 e il ruolo, in qualità di delegato dell’UNESCO, nella nascita del CERN dal 1952. Rabi credeva molto nella scienza per il superamento delle barriere e per il ruolo cruciale che gli scienziati di tutto il mondo possono e devono avere per radicare la pace. Nel suo discorso per il trentesimo anniversario del CERN usò parole che sono sempre attuali ed ispiratrici: "Il CERN è stato fondato meno di 10 anni dopo la costruzione della bomba atomica. […] Spero che gli scienziati al CERN si ricordino di avere anche altri doveri oltre che proseguire la ricerca nella fisica delle particelle. Essi rappresentano il risultato di secoli di ricerca e di studio per mostrare il potere dello spirito umano. Quindi mi appello a loro affinché non si considerino tecnici, ma guardiani di questa fiamma dell'unità europea, così che l'Europa possa salvaguardare la pace nel mondo”. Rabi raccontava che fu sua mamma a fare di lui uno scienziato, seppur non intenzionalmente, poiché ogni giorno all’uscita dalla scuola, mentre le altre mamme chiedevano ai loro bambini se avessero imparato qualcosa quel giorno, lei gli domandava: “Izzy, hai fatto qualche buona domanda oggi?”. Quindi forse, in ultima analisi, se oggi possiamo fare una risonanza magnetica lo dobbiamo anche un pò alla mamma di Isidor Isaac Rabi.

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