Felix Bloch (1905-1983) Kimdir?

İsviçre asıllı ABD’li fizikçi. Atom çekirdeğinin manyetik alanını ölçmek için geliştirdiği nükleer indüksiyon yöntemiyle 1952 Nobel Fizik Ödülü’ nü kazanmıştır.

23 Ekim 1905’te İsviçre’nin Zürih kentinde doğdu. Eğitimine mühendis olmak amacıyla Zürih’ deki İsviçre Federal Teknik Enstitüsü’nde başlayan Bloch, daha sonra fizikle ilgilenerek Almanya’da Leipzig Üniversitesi’ne geçti. 1928’de metalik iletim üzerine yazdığı tezle doktora derecesini aldı. Hollanda, Danimarka ve İtalya gibi çeşitli Avrupa ülkelerinde önde gelen fizikçilerle çalışmalar yaptıktan sonra Leipzig Üniversitesi’ne dönerek 1932-1933 yıllarında öğretim üyeliği yaptı. 1933’te Hitler’in iktidara gelmesi üzerine bu ülkeyi terkeden Bloch, ABD’ye yerleşti ve Stanford Üniversitesi’nde profesör olarak görev aldı. 1939’da ABD vatandaşlığına geçen Bloch, II. Dünya Savaşı sırasında Harvard Üniversitesi’ndeki Radyo Araştırma Laboratuvarı’nda, Los Alamos’da atom bombası projesinde çalıştı. Savaştan sonra Stanford’daki görevine geri dönerek fizik çalışmalarını atom çekirdeklerinin manyetik alanları üzerinde yoğunlaştırdı. 1945’te nükleer indüksiyon prensibini geliştirerek maddenin kristal ve manyetik özellikleriyle nükleer manyetik alanları arasındaki ilişkiyi inceledi. 1952’de de kendisinden bağımsız bir çalışmayla aynı prensibi keşfetmiş olan E.M. Purcell ile Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı. 1948’de ABD Ulusal Bilimler Akademisi’ne seçilen Bloch, 1954-1955 yıllarında da Cenevre’de CERN’in (Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi) ilk yönetmenliğini yaptı. 1971 ’de emekliye ayrılarak Emeritus profesör unvanını aldı.

Bloch’un önemli katkıda bulunduğu nükleer manyetik rezonans konusuna ilgisini çeken olay 1933’te O. Stern’in protonun manyetik momentinin beklenenin üç katı olduğunu bulması, böylece döteryum (ağır su) çekirdeğindeki nötronun da manyetik moment içerdiğinin anlaşılmasıydı. Bloch, 1936’da bu özelliğin nötron ışınlarını, manyetize edilmiş demirden geçirerek polarlamak amacıyla kullanılabileceğini önerdi. 1939’da da bu etkiyi ve daha önce atomik ışınlara uygulanan radyo tekniğini birleştirerek Luis Alvarez ile birlikte nötronun manyetik özelliklerini doğru olarak ölçmeyi başardı. Daha sonra radyo tekniğini yalnızca parçacık ışınlarında değil, normal maddelerde de uygulanabilecek elektromanyetik bir yöntem olarak kullanmayı düşündü. 1946’da bu yöntemden yararlanan Bloch, W.W. Hansen ve M.E. Packard sudaki protonlarda, kendilerinden bağımsız olarak çalışan Purcell ve araştırma ekibi de parafindeki protonlarda nükleer manyetik rezonans (NMR) olgusunu gözlemlediler. Bloch, ölçüm için kullanılan örneği güçlü bir elektromıknatısın etkisi altında tutarak, çekirdek manyetik momentlerin bir radyo vericisiyle mıknatısın sabit manyetik alanı yönünde değişmesini sağladı. Bu değişim, Faradav’in elektromanyetik indüksiyon prensibine göre maddeye sarılan bir telde voltaj yaratıyordu. Bu nükleer indüksi-yonun bir radyo alıcısıyla saptanması daha sonra çekirdeklerin nükleer yapısını aydınlatan manyetik moment ve açısal momentumlara ilişkin önemli bilgi sağladığı gibi, aynı elementin değişik yapıdaki çekirdeklerinden oluştukları için kimyasal olarak ayrıştırı-lamayan izotoplarının analizine de olanak tanıyordu. Bloch’un çalışmaları, nükleer manyetik alanları kullanarak çeşitli maddelerin yapısal ve manyetik özelliklerinin saptanmasına, moleküllerin yapı ve niteliklerinin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlamıştır.