Jack Steinberger Fisikawan Berdarah Yahudi

JACK STEINBERGER adalah Ahli fisika berdarah Yahudi asal Amerika. Penemu metode sinar neutrino serta struktur doblet lepton berdasarkan keberhasilannya mendeteksi neutrino muon. Atas prestasi ilmiah yang fantastik ini ia dianugerahi Hadiah Nobel Fisika di tahun 1988 bersama dua rekan risetnya, Leon Lederman dan Melvin Schwartz.

Jack Steinberger lahir pada tanggal 25 Mei 1921 di kota kecil Bad Kissingen, Jerman. Ayahnya saat itu hanya bekerja sebagai agen ternak skala desa seraya menjadi penyanyi gereja Yahudi dan pengajar agama bagi komunitas kecil Yahudi yang hidup di wilayah itu. Masa kecil Jack dan kedua saudara lelakinya sangat sederhana. Maklum, dalam periode itu, Jerman sedang tertatih-tatih melewati masa depresi pascaPerang Dunia I. Bagi Jack dan keluarganya, situasi berubah dramatis tatkala Partai Nazi mulai mendominasi gelanggang politik Jerman.

Propaganda anti-Yahudi bertebaran di seluruh negeri, demikian pula diskriminasi dan penganiayaan sistematis terhadap komunitas ini. Pada tahun 1934, saat ia berusia 13 tahun, Badan Amal Yahudi Amerika menawarkan perlindungan bagi 300 anak Yahudi Jerman, orang tua Jack mendaftarkan Jack dan saudara lelakinya. Tepat pada hari Natal 1934, mereka bergerak menuju New York dengan menumpang kapal S.S. Washington.

Di negeri baru, Barnett Faroll, pemilik rumah penyelia gandum yang menjadi anggota Dewan Perdagangan Chicago, bertindak sebagai orang tua asuh Jack. Faroll pula yang kemudian memindahkan orang tua dan adik lelaki Jack ke Amerika di tahun 1938. Jack bersekolah di SMA New Trier Township di daerah pantai utara Chicago. Lembaga pendidikan ini punya reputasi tinggi dan dilengkapi dengan fasilitas kolam renang, lapangan atletik, kafetaria serta guru-guru kelas satu.

Sebagai emigran muda dari daerah pedesaan Jerman, Jack tidak pernah membayangkan bakal menyerap pengetahuan di lingkungan senyaman dan sehebat itu. Saat keluarganya berkumpul kembali di Chicago dan membuka toko daging kecil-kecilan, ia ikut tinggal di sana. Hidup mereka sangat sederhana tetapi itu tak masalah lantaran mereka sudah terbiasa dengan situasi seperti itu di Jerman. Jack yang sudah lulus SMA melanjutkan kuliah ke Institut Teknologi Armour (sekarang Institut Teknologi Illinois) dan masuk Jurusan Teknik Kimia. Ia mahasiswa cerdas tetapi saat itu depresi sedang melanda Amerika dan beasiswa untuknya berakhir.

Jack pun dipaksa bekerja untuk menambah pendapatan keluarga. Kala itu ia berumur 20 dan pengalaman mencari pekerjaan di usia itu sangat pahit baginya. Tanpa koneksi ia ditolak berkali-kali sebelum akhirnya diterima sebagai pencuci perlengkapan kimia di sebuah laboratorium farmasi, G.D. Searl & Co, dengan upah 18 dolar per-minggu. Sore harinya ia belajar fisika di Universitas Chicago dan di akhir pekan ia membantu di toko milik keluarga. Satu tahun berikutnya, ia memperoleh beasiswa dari Universitas Chicago sehingga ia tak perlu lagi menjadi babu cuci.

Pada tahun 1942, Jack lulus dari Jurusan Kimia. Seiring pecahnya perang Amerika-Jepang, ia segera masuk tentara dan dikirim ke laboratorium radiasi MIT setelah menempuh kursus istimewa tentang pengantar elektromagnetik di Universitas Chicago. Di laboratorium itu digulir proyek pembangunan bom radar dan Jack ditugaskan di kelompok pembuat antena. Di sini ia berkenalan dengan dua fisikawan hebat Ed Purcell dan Julian Schwinger. Yang terpenting dari kehadiran dua tahunnya di tempat itu adalah peluang yang ia peroleh untuk mengikuti kuliahdasar fisika dari Purcell dan Schwinger.

Setelah Perang Dunia II tutup layar, Jack melanjutkan kuliahnya di Universitas Chicago. Atmosfir di tempat itu memukau hatinya. Ia sangat “tercerahkan” oleh para profesor pengajarnya: Enrico Fermi, W. Zachariasen, Edward Teller dan Gregor Wentzel. Rekan-rekan mahasiswanya saat itu adalah Yang, Lee, Goldberger, Rosenbluth, Garwin, Chamberlain, Wolfenstein dan Chew. Jack menjalin kerjasama yang mengagumkan dengan mereka. Ia belajar dari rekan-rekan hebatnya sebanyak ia belajar dari para guru besarnya. Jack sangat menyukai tesis teoritis tetapi ia sulit menemukan topik yang setara dengan kemampuannya. Fermi lalu memintanya memeriksa masalah yang ada pada penelitian Rossi dan Sands tentang teknik menghentikan muon sinar kosmik.

Kepada Sands dan Rossi, Jack punya saran yang cemerlang guna memperbaiki hasil riset mereka. Ketika rekomendasi ini tak memperoleh sambutan memadai, Fermi mendorong Jack melakukan sendiri koreksi tersebut. Jadilah kemudian ia bereksperimen sendiri di jalur itu. Kurang dari satu tahun Jack sudah sampai pada kesimpulan yang luar biasa. Konsepnya mengenai kerusakan badan-tiga, mungkin dalam elektron dan 2 neutrino, kemudian menjadi basis riset yang universal untuk mengkaji fenomena interaksi lemah. Ia selanjutnya memperdalam fisika teoritis di Institut Studi Lanjutan di Princeton, tempat di mana Oppenheimer bertindak sebagai direkturnya.

Namun satu tahun keberadaannya Institut tersebut merupakan masa yang penuh gejolak. Jack tidak cocok dengan Dyson dan ilmuwan muda lainnya. Dengan frustasi, ia dipaksa melakukan eksperimen sendiri mengenai kerusakan meson melalui nukleon tingkat menengah. Oppenheimer menyambut gembira keputusan yang ia ambil dan hasil riset yang ia capai.

Pada tahun 1949, Jack pindah ke Universitas California di Berkeley atas undangan Gian Carlo Wick. Di sini ia bereksperimen di Laboratorium Radiasi ciptaan E.O. Lawrence dan berkutat memanfaatkan sinkrotron elektron baru buatan Ed McMillan. Rangkaian riset pertamanya bertalian dengan produksi foto pion-pion (dengan A.S. Bishop) dan pengukuran rata-rata umur pion (dengan O. Chamberlain, R.F. Mozley dan C. Weigand). Namun ia hanya bertahan satu tahun di Berkeley, sebagian karena ia tak mau meneken sumpah-setia anti-komunisme yang dipaksakan oleh pihak universitas.

Pada tahun 1950 tempat kerja baru yang dipilihnya adalah Universitas Columbia. Di sini ada Laboratorium Nevis yang dilengkapi sebuah siklotron 380 MeV dan Jack segera memanfaatkan fasilitas itu untuk mengeksploitasi sinar-sinar T-meson guna menentukan putaran dan keseimbangan pion-pion bermuatan dan netral, mengukur perbedaan massa pi-pi 0 dan mempelajari hempasan pion-pion bermuatan. Riset ini dikerjakan Jack bersama sejumlahfisikawan lain seperti D. Bodansky dan A.M. Sachs. Keseluruhan eksperimen yang sangat kompleks itu menuntut adanya penghitung sentilator kecil yang dapat diandalkan. Jack dan beberapa rekannya berusaha membuat alat itu dengan teknik ruang gelembung. Setelah berikhtiar beberapa waktu, mereka berhasil merealisasinya dalam bentuk ruang propana 15 cm tanpa bidang magnet. Uji-coba atas penghitung sentilator ini sukses besar. Dengan mengoperasikannya, kesimpulan mengenai partikel-partikel asing tak stabil dapat ditarik hingga ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Alat ciptaan Jack dan kawan-kawan itu telah mengubah secara dramatis teknik penelitian partikel dasar selama lusinan tahun berikutnya. Beberapa bulan kemudian berbagai temuan baru diciduk tim Jack di Laboratorium Nevis. Pada dekade 1960-an, bersama sejumlah rekan lamanya, beberapa guru besar seperti Plano, Baltay, Franzini, Colley dan Prodell serta beberapa mahasiswa tingkat doktoral, Jack membangun lagi tiga ruang gelembung. Ia juga mengembangkan teknik analisa dan model eksperimen yang inovatif untuk mengklarifikasi partikel-partikel baru.

Dalam kurun ini, ia dan para mitranya terlibat dalam sebarisan eksperimen mengenai demonstrasi pelanggaran keseimbangan pada kerusakan A, demonstrasi kerusakan B pada pion, penentuan keseimbangan pi 0 berdasarkan korelasi menyudut pada konversi internal ganda sinar-sinar gamma, penentuan lebar omega dan kerusakan masa hidup, penentuan keseimbangan relatif Sigma 0- Delta 0 serta demonstrasi validitas prinsip Delta S = Delta Q pada KO dan pada kerusakan hiperon. Pada bagian akhir dari rangkaian eksperimen panjang dengan ruang gelembung ini, Jack terlibat dalam ujicoba pertama dengan menggunakan sinar neutrino energi tinggi. Mitra-mitra risetnya pada tahap ini adalah D. Danby, J.M. Gaillard, D. Goulianos, L. Lederman dan N. Mistri. Hasilnya terpapar dalam sebuah makalah ilmiah yang ditulis oleh M. Schwartz.

Berkat capaian yang didapat dalam fase eksperimen itulah Jack kemudian dianugerahi Nobel Fisika di tahun 1988. Pada tahun 1964, menyusul penemuan pelanggaran CP oleh Christiansen, Cronin, Fitch dan Turley, Jack yang sedang melewatkan cuti panjang di CERN, Swiss, menggandeng Rubbia dan beberapa fisikawan lainnya untuk menindaklanjuti temuan tersebut. Eksperimen ini berakhir sukses dan segera diikuti eksperimen-eksperimen pelanggaran CP lainnya di seluruh dunia selama lebih dari satu dekade.

Pada tahun 1966, Jack meraih sukses pula tatkala mengobservasi pelanggaran CP kecil pada kerusakan K OI leptonik. Kepeloporannya dalam perancangan model eksperimen pelanggaran CP semakin nyata dan kokoh pada tahun-tahun selanjutnya. pada tahun ini pulalah, Jack memutuskan pindah ke CERN karena di pusat nuklir Eropa ini terdapat piranti baru ciptaan Charpak (ruang kabel proporsional) yang menarik hatinya. Dengan alat ini ia merasa bisa lebih dalam dan lebih menyeluruh mempelajari kerusakan K 0. Dalam eksperimen yang ia jalankan bersama timnya hingga tahun 1976, Jack menghasilkan serangkaian pengukuran tepat mengenai interferensi Ks dan KL dalam model 2-pion dan dalam kerusakan leptonik. asil-hasil ini membawa mereka menuju tingkat hasil yang lebih tepat mengenai parameter-parameter keseimbangan CP dalam proses kerusakan K 0. Di tahun 1972, Jack ikut terjun dalam kerjasama skala besar yang melibatkan tim-tim periset K 0 di CERN, Dortmund, Heidelberg dan Saclay. Sasaran utama riset keroyokan ini adalah meneliti fenomena neutrino. Untuk maksud itu, piranti baru yang diberi nama detektor CDHS didesain dan dibangun. Dengan mengoperasikannya, Jack dan kawan-kawannya memperoleh banyak data untuk, antara lain, menyisihkan hasil-hasil pengamatan yang kurang tepat, menentukan sudut Weinberg secara akurat, mencari arus netral yang benar dan mengkuantifikasi model kuark dalam nukleon. Secara keseluruhan eksperimen dengan CDHS melibatkan 30 fisikawan, termasuk Jack Steinberger.

Mulai tahun 1983, Jack terlibat dalam eksperimen yang berukuran lebih jumbo, yakni perancangan dan pembangunan detektor Penumbuk 100 + 100 GeV e+e, LEP. Ada 400 fisikawan yang berpartisipasi dalam proyek ini dan Jack bertindak sebagai juru bicara mereka. Proyek ini rampung di awal tahun 1989. Dalam kurun yang sama, Jack juga membantu mendesain sebuah eksperimen untuk membandingkan kerusakan CP dan kerusakan 2-pion netral dari K 01.

Melalui percobaan ini, ia berhasil menunjukkan, untuk pertama kalinya, kerusakan CP “secara langsung”, sebuah kemajuan penting menuju pemahaman masalah CP secara mendalam.

Di tahun 1986, Jack pensiun dari CERN dan menjadi guru besar paruh waktu di Scuola Normale Superieur di kota Pisa, Italia. Namun kepemimpinannya dalam sejumlah proyek besar CERN pada tahun-tahun berikutnya terus bergulir seperti sebelumnya.

Jack Steinberger menikah dengan Cynthia Alff, mantan mahasiswinya yang kemudian berprofesi sebagai biolog. Mereka memiliki dua anak, Julia dan John. Dari pernikahan sebelumnya dengan Joan Beauregard, Jack mempunyai dua anak laki-laki, yakni Joseph Ludwig dan Richard Noel. Di waktu luangnya, Jack tak pernah lupa main tenis atau mendaki gunung atau berperahu layar.

Dari berbagai sumber. Foto noberprize.

Posted in: Biografi Tokoh Peraih Nobel