Rin's World: Sumbangan Jepang Terhadap Perkembangan Ilmu Fisika

Jepang adalah salah satu negera paling maju yang ada di Asia. Baik dari segi teknologi, pendidikan, kesehatan, maupun dalam pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya Ilmu Fisika.

Di bawah ini adalah beberapa dari Ilmuwan Jepang yang telah menyumbangkan ilmu yang mereka punya terhadap perkembangan ilmu Fisika Dunia.

1. Hideki Yukawa (1907-1981)

Hideki Yukawa adalah ahli fisika Jepang, penemu teori meson. Ia meramalkan adanya meson (1935). Dua belas tahu kemudian (1947) Powell, ahli fisika Inggris, menemukan meson. Jadi ramalan Yukawa benar. Oleh karena itu, pada tahun 1949 Yukawa mendapatkan hadiah nobel untuk fisika. Ia berhasil membuktikan kemampuan orang-orang Asia untuk menyumbangkan kepintarannya dalam riset fisika internasional setelah C.V Raman (peraih nobel fisika dari India).

Yukawa lahir di Tokyo pada tanggal 23 Januari 1907. Sebagai anak ketiga dari Takuji Ogawa seorang profesor geologi di Kyoto Imperial University (sekarang Universitas Kyoto).

Pada tahun 1932 Chadwik, ahli fisika dari Inggris, menemukan neutron. Pada waktu itu para ahli hanya mengenal 4 partikel subatom, yaitu proton, neutron, elektron, dan foton. Saat ini para ahli atom sudah menemukan kira-kira 200 partikel subatom. Sesudah proton dan neutron ditemukan, Yukawa mulai bertanya pada diri sendiri, apa yang menyebabkan proton dan neutron tidak berantakan? Tentu ada sejenis “lem” atau “jarum” yang mengikat atau menjahit proton dan neutron. Maka Yukawa mulai menyusun teorinya.

Pada 1935, ketika ia berumur 27 tahun, Yukawa mempublikasikan tulisan dengan judul On the Interaction of Elementary Particles I. Dalam publikasinya itu, ia mengajukan suatu teori baru tentang gaya nuklir dan meramalkan adanya partikel. Massa partikel itu harus diantara massa elektron dan proton, atau kira-kira 200-300 kali massa elektron. Yang kemudian dinamakan meson (kata Yunani yang berarti tengah). Menurutnya, sama seperti gaya elektromagnetik yang dibawa oleh foton, gaya nuklir dibawa oleh meson.

Setelah ditemukannya salah satu jenis meson oleh fisikawan Amerika pada tahun 1937, Yukawa lebih semangat lagi untuk mengkonsentrasikan risetnya pada pengembangan teori meson ini.

Pada tahun 1912 Victor Hess, ahli fisika Austria, menemukan sinar kosmik. Sinar ini berasal dari angkasa luar dan kemudian diketahui terdiri dari proton, elektron, neutron, positron, dan foton. Pada tahun 1947 Powell, ahli fisika Inggris, ternyata menemukan meson dalam sinar kosmik. Ternyata meson mempunyai energi yang luar biasa. Meson dapat bergerak hampir secepat cahaya (299.792 kilometer per detik) dan dapat menembus apa saja. Meson dapat menembus atom, inti atom, air, atau tanah setebal 700 meter, bahkan timbal setebal beberapa meter.

Partikel yang diramalkan oleh Yukawa ini semula akan dinamakan “Yukon”untuk menghormatinya, namun akhirnya orang memilih nama meson. Partikel itu sekarang ini terkenal dengan nama pi-meson atau pion. Partikel ini mempunyai massa 270 kali massa elektron. Di dalam inti atom, neutron, dan proton dengan cepat sekali saling menukarkan pion ini. Neutron dan proton terus-menerus menyerap dan melepaskan pion. Beberapa pion saja seperti “jarum” yang cepat sekali menjahit proton dan neutron hingga mereka terpadu kuat sekali.

Penemuan partikel pi-meson pada tahun 1947 membuat nama Yukawa semakin melejit. Penemuan ini semakin meyakinkan orang bahwa teori Yukawa tentang gaya nuklir berada pada jalur yang tepat. Atas prediksinya tentang keberadaan meson yang kemudian terbukti secara empiris inilah, Hideki Yukawa kemudian dikukuhkan sebagai fisikawan besar dengan penganugerahan hadiah Nobel
fisika dari Swedish Academy of Science di Stockholm, Swiss

Disamping Nobel, penghargaan yang pernah diterimanya antara lain dari Universitas Paris, the Royal Society of Edinburgh, the Indian Academy of Sciences, the International Academy of Philosophy and Sciences, dan the Pontificia Academia Scientiarum. Dari negerinya sendiri, ia juga dianugerahi bintang jasa.

Walaupun sibuk sebagai peneliti, Yukawa juga menyempatkan diri untuk aktif dalam kegiatan-kegiatan sosial. Pada bulan juli 1981, kira-kira empat bulan sebelum ia meninggal dunia, Yukawa bersama-sama dengan sekelompok ilmuwan membuat pernyataan melarang penggunaan senjata nuklir. Ia meninggal pada 8 September 1981.

2. Makoto Kobayashi

Lahir di Nagoya, Jepang pada tanggal 7 April 1944. Seperti berada di tengah-tengah Perang Dunia Kedua, Ia dievakuasi ke Desa Kawagoe Prefektur Mie tahun berikutnya untuk melarikan diri dari pemboman udara atas Nagoya. Segera setelah perang berakhir, ayahnya meninggal. Saat Ia hanya dua tahun pada waktu itu, Ia tidak punya memori tentang dirinya. Ayahnya, Hisashi, adalah seorang dokter. Pada akhir karirnya, ia menjabat sebagai direktur pusat kesehatan masyarakat utama di Nagoya.

Ia pergi ke sekolah dasar dan menengah di sekolah umum biasa. Tidak ada yang sangat unik yang terjadi selama tahun-tahun sekolah. Di sekolah tinggi, Ia membaca Evolusi Fisika oleh Albert Einstein dan Leopold Infeld. Buku itu memicu minatnya dalam fisika.

Ia memasuki Departemen Fisika Universitas Nagoya.

Sebagai mahasiswa pascasarjana, Ia mulai penelitiannya di fisika partikel sebagai anggota laboratorium Prof Sakata itu. Sebuah suasana yang bebas berlimpah di laboratorium; diperlakukan tidak memihak, para mahasiswa pascasarjana diizinkan untuk berpartisipasi dalam diskusi di antara para peneliti. Ia percaya bahwa saya belajar banyak dari pengalaman itu.

Sayangnya, Prof Sakata meninggal sewaktu Ia masih seorang mahasiswa pascasarjana. Selama hari-hari mahasiswa pascasarjananya, Ia terlibat dalam banyak diskusi dengan Prof Yoshio Ohnuki. Ia juga bertemu Toshihide Maskawa di Nagoya University. Ia mulai melakukan penelitian bersama dengan Maskawa setelah memasuki sekolah pascasarjana. Tema penelitian mereka pada waktu itu adalah pada simetri kiral. Mereka mencoba mendekati subjek dari perspektif model quark.

Pada Maret 1972, Ia menerima gelar doktoralnya dalam fisika dari Universitas Nagoya. Pada saat itu, tidak mudah bagi peneliti pasca-doktoral untuk mencari posisi. Untungnya, bagaimanapun, Ia dipekerjakan sebagai asosiasi penelitian di Departemen Fisika Universitas Kyoto. Ia pindah ke Kyoto pada bulan April. Ia kembali penelitian bersama dengan Maskawa, yang telah ditransfer ke Universitas Kyoto sedikit sebelum dia. Mereka bekerja pada CP pelanggaran, penelitian yang mereka buat kemudian mendapat Hadiah Nobel. Melibatkan satu sama lain dalam diskusi, mereka maju penelitian mereka dengan cepat, menyelesaikannya dalam waktu yang relatif singkat. Pada akhir Agustus, mereka telah selesai menulis kertas kita.

Dengan penemuan J / ψ-partikel pada 1974, ada, seperti di negara-negara lain, cukup keributan di Jepang. Banyak teori yang berani untuk karakter J / ψ-partikel, pada akhirnya, bagaimanapun, itu bertekad untuk menjadi charmonium, yang merupakan negara terikat quark c dan anti-partikel. Sebelum itu, sedikit quark keempat diperoleh oleh Kiyoshi Niu dalam eksperimennya mengekspos ruang emulsi sinar kosmik. Dalam hubungan ini, beberapa kelompok Jepang, termasuk tambang, sedang menyelidiki sebuah model empat quark tetapi tidak mampu memprediksi seumur hidup panjang negara charmonium.

Pada tahun 1975, tau lepton ditemukan. Karena ini menunjukkan adanya quark generasi ketiga, mereka mengusulkan model enam quark yang kemudian mulai menarik perhatian.

Meskipun Ia tidak memberikan kontribusi langsung kepada pengembangan model quark enam, dia tidak menulis kertas dengan Katsuhiko Sato yang agak terkait. Mereka mencoba untuk menjelaskan keterbatasan pada massa dan seumur hidup neutrino dalam menggunakan argumen kosmologis saat pencampuran rasa yang sama ada dalam sektor leptonic.

Selama periode itu, KEK (Laboratorium Nasional untuk Fisika Energi Tinggi, sekarang High Energy Accelerator Research Organization) telah memulai operasi sinkrotron akselerator proton nya, dan diskusi sedang berlangsung pada perencanaan proyek Tristan berikut. Hubungan pertamanya dengan KEK adalah partisipasi dalam diskusi ini. Ia kemudian dipekerjakan sebagai seorang profesor di Divisi Teori KEK dan pindah ke Tsukuba pada tahun 1979. Pada saat itu, Divisi Teori dipimpin oleh Hirotaka Sugawara. Motohiko Yoshimura datang ke Divisi sekitar waktu yang sama Ia lakukan. Tahun itu, Ia menerima Nishina Memorial Prize.

Setelah tiba di KEK, ia terlibat dalam penyusunan proposal untuk proyek Tristan. Ini pada awalnya dimaksudkan untuk menjadi sebuah elektron-positron collider-proton. Namun, yang disetujui untuk konstruksi pada tahun 1981 adalah elektron-positron collider. Operasi dimulai pada tahun 1987. Dengan impian mereka untuk menemukan quark terpenuhi.

Selama periode itu, ia menghabiskan tiga bulan di CERN (Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir) dari November 1982. Sementara ia berada di sana, partikel W ditemukan. Itu adalah pengalaman yang sangat menyenangkan baginya. Namun, sebelum kedatangannya di CERN, JJ Sakurai meninggal saat bekerja di sana sebagai seorang peneliti mengunjungi. Pada tahun 1985, ia dianugerahi Hadiah JJ Sakurai, dilembagakan pada tahun itu oleh American Physical Society. Pada tahun yang sama ia menerima Japan Academy Prize.

Pada tahun 1989, saya diangkat menjadi kepala KEK Fisika Divisi II, di mana saya menerima tanggung jawab untuk sebuah kelompok penelitian eksperimental. Kami mengatur tentang sungguh-sungguh untuk mempersiapkan rencana untuk akselerator pasca-Tristan: Ini akan menjadi akselerator B-pabrik dibangun di dalam terowongan Tristan dan dioperasikan dengan tujuan untuk membuktikan pelanggaran CP dalam sistem B-meson. Konstruksi disetujui dan dimulai pada tahun 1994. Percobaan menggunakan B-pabrik dimulai pada tahun 1999, dan hasil awal yang diperoleh pada tahun 2000. .

Ia pensiun dari jabatan KEK ketika sebagai direktur Institut berakhir pada tahun 2006. Sementara itu, ia diundang untuk menjadi IIAS (International Institute for Advanced Studies) Fellow. Dalam kapasitas itu, ia melakukan perjalanan pada kesempatan ke daerah Kansai untuk mengadakan diskusi dan menulis makalah dengan Taichiro Kugo, dengan siapa ia telah melakukan penelitian bersama di masa lalu.

Pada bulan Oktober 2007, ia menjadi direktur eksekutif JSPS, di mana ia menikmati banyak kesempatan untuk bertemu peneliti dari spektrum yang luas bidang.

Dalam beberapa tahun terakhir, ia menerima penghargaan Merit Pribadi Budaya pada tahun 2001 dan Orde penghargaan Kebudayaan pada tahun 2008, baik dari pemerintah Jepang, dan Energi Tinggi Fisika Partikel Prize pada 2007 dari Physical Society Eropa.

3. Dosa-itiro Tomonaga

Fisikawan Jepang Tomonaga Sin-itiro (1906-1979) adalah yang terbaik dikenal untuk kontribusi fundamental untuk elektrodinamika kuantum.

Putra tertua dari seorang filsuf dan universitas profesor, Tomonaga Sin-itiro lahir pada tanggal 31 Maret 1906, di Tokyo. Setelah mendapatkan gelar dari Universitas Kyoto pada tahun 1929, ia menghabiskan 3 tahun sebagai mahasiswa penelitian di laboratorium Kajuro Tomaki di universitas dan kemudian menjadi mahasiswa riset di bawah Yoshio Nishina dalam Ilmu Research Institute di Tokyo. Tomonaga tinggal di sana sampai 1940, dengan pengecualian beberapa waktu yang dihabiskan pada tahun 1939 di Universitas Leipzig dengan Werner Heisenberg.

Selama tahun-tahun perang, sementara bekerja di isolasi lengkap dari fisikawan lain, Tomonaga membuat kontribusi untuk elektrodinamika kuantum yang ia berbagi hadiah Nobel tahun 1965 dengan Julian Schwinger dari Harvard University dan Richard Feynman dari California Institute of Technology. Pencapaian ini fisikawan harus dipahami dalam konteks perkembangan umum fisika sejak 1925-1926, ketika mekanika kuantum ditemukan dan dijabarkan oleh Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac, Max Born, dan lain-lain. Meskipun teori elegan telah dikembangkan secara khusus untuk memahami struktur atom, ia segera umum oleh Heisenberg, Wolfgang Pauli, Dirac, dan Enrico Fermi untuk menyertakan penjelasan tentang proses radiasi dan proses, seperti efek Compton, yang melibatkan interaksi radiasi dan materi. Teori yang dihasilkan - elektrodinamika kuantum - setuju kualitatif dengan percobaan tetapi menolak untuk menghasilkan kesepakatan yang tepat. Kebanyakan fisikawan tahun 1930-an mengambil ini berarti bahwa ada sesuatu yang secara fundamental salah dengan teori. "Tomonaga, Schwinger, dan Feynman," tulis FJ Dyson di Science (1965), "diselamatkan teori tanpa membuat inovasi radikal kemenangan mereka adalah kemenangan konservasi.. Mereka terus dasar fisik teori [postulation elektron hanya , positron, dan foton] persis seperti itu telah ditetapkan oleh AM Dirac, dan hanya mengubah suprastruktur matematika. Dengan polishing dan pemurnian dengan keterampilan hebat matematika formalisme, mereka mampu menunjukkan bahwa teori sebenarnya tidak memberikan prediksi bermakna untuk semua diamati jumlah. "

Hal yang luar biasa, seperti Dyson menunjukkan, adalah bahwa, meskipun eksperimen tertentu telah memainkan peran menentukan dalam Schwinger dan berpikir Feynman, Tomonaga telah mencapai wawasan dasarnya identik atas dasar pertimbangan teoritis saja. Dia telah diterbitkan dalam bahasa Jepang kesimpulan tersebut pada tahun 1943, namun surat-suratnya tidak diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris sampai tahun 1948 - sampai Schwinger dan Feynman telah mampu mengarahkan upaya mereka jauh dari perang-terkait penelitian independen dan telah mencapai hasil yang sama pada dasarnya.

Setelah perang Tomonaga banyak menerima gelar kehormatan untuk karyanya. Selain Hadiah Nobel 1965, ia menerima Japan Academy Prize pada tahun 1948, Orde Kebudayaan (Jepang) pada tahun 1952, dan Medali Lomonosov dari Uni Soviet pada tahun 1964. Dia adalah profesor fisika di Universitas Tokyo Pendidikan 1949-1969, dan menjabat sebagai presiden lembaga dari tahun 1956 sampai 1962. Pada tahun 1963, ia menjadi direktur universitas Institut Penelitian Optical. Dia juga ketua Dewan Sains Jepang 1963-1969. Dia pensiun dari Universitas Tokyo pada tahun 1969 Pendidikan, dan menjabat sebagai Profesor Emeritus sampai kematiannya di Tokyo pada tanggal 8 Juli 1979.

4. Leo Esaki

Lahir di kota Osaka, Jepang, Esaki lulus dalam fisika di Universitas Tokyo pada tahun 1947, memperoleh gelar doktor di sana pada tahun 1959. Doktornya bekerja ada di fisika semikonduktor, dan pada tahun 1958 ia melaporkan efek yang dikenal sebagai 'tunneling', yang telah diamati pada p-n sempit persimpangan germanium yang berat diolah dengan kotoran. Fenomena tunneling adalah efek mekanik kuantum di mana elektron dapat menembus penghalang potensial melalui wilayah sempit padat, di mana teori klasik memprediksi tidak bisa lulus.

Esaki dengan cepat melihat kemungkinan penerapan efek terowongan, dan pada tahun 1960 dilaporkan pembangunan perangkat dengan sifat diodelike - terowongan (atau Esaki) dioda. Dengan potensi bias negatif, dioda bertindak sebagai sirkuit pendek, sementara di bawah kondisi tertentu bias maju itu dapat memiliki resistensi efektif negatif (penurunan arus dengan tegangan meningkat). Karakteristik penting dari dioda terowongan adalah kecepatan yang sangat cepat operasi, ukuran kecil fisik, dan konsumsi daya yang rendah. Ini telah menemukan aplikasi dalam berbagai bidang elektronik, terutama di komputer, perangkat microwave, dan di mana suara elektronik yang rendah diperlukan. Esaki berbagi Hadiah Nobel untuk fisika pada tahun 1973 dengan Brian Josephson dan Ivar Giaever .

Esaki bekerja untuk komputer perusahaan International Business Machines di Thomas J. Watson Research Center, Yorktown Heights, New York, sampai tahun 1992, ketika dia kembali ke Jepang untuk menjadi presiden Universitas Tsukuba, Ibaraki.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari penulisan makalah diatas, dapat disimpulkan bahwa, Jepang banyak sekali menyumbangkan ilmu-ilmu yang semakin menambah luas pengetahuan ilmu Fisika. Seperti ditemukannya muson oleh Hideki Yukawa, lalu Makoto Kobayashi yang menemukan quark enam, Dosa-itiro Tomonaga yang menemukan elektrodinamika kuantum, dan Leo Isaki yang telah menemukan fenomena tunneling adalah efek mekanik kuantum di mana elektron dapat menembus penghalang potensial melalui wilayah sempit padat, di mana teori klasik memprediksi tidak bisa lulus.