James Bjorken, 90 Tahun, Meninggal; Fisikawan yang Membantu Membuktikan Bahwa Quark Ada

James Bjorken, seorang fisikawan teoretis yang memainkan peran kunci dalam menetapkan keberadaan partikel subatom yang disebut quak, wafat pada 6 Agustus di Redwood City, Calif. Dia berusia 90 tahun.

Kematian beliau, di sebuah fasilitas penunjang kehidupan di dekat rumahnya di Sky Londa, Calif., disebabkan oleh melanoma metastatik, kata putrinya Johanna Bjorken.

Dr. Bjorken, yang dikenal sebagai B.J., adalah seorang profesor di Universitas Stanford dan Laboratorium Akselerator Nasional SLAC di Menlo Park, Calif., pada akhir tahun 1960-an ketika beliau menemukan apa yang kemudian dikenal sebagai “skala Bjorken,” yang dijelaskan oleh laboratorium sebagai “prestasi ilmiah terkenalnya.”

Pada saat itu, fisikawan di SLAC sedang menembakkan elektron ke nukleon – proton dan neutron – untuk mempelajari sifat-sifatnya. Elektron berfungsi seperti kaca pembesar: Ketika ditembakkan dengan energi yang cukup tinggi, mereka memungkinkan fisikawan untuk “melihat” struktur dalam nukleon.

Dua besaran membantu menggambarkan tabrakan ini: energi saat terjadinya tabrakan dan energi elektron yang keluar. Dr. Bjorken menyatakan bahwa perilaku tabrakan tidak tergantung pada kedua besaran ini secara terpisah, tetapi pada kombinasi tertentu dari keduanya.

Wawasan ini memberikan landasan teoretis bagi fisikawan yang menjalankan eksperimen untuk memahami data mereka dengan benar, yang akhirnya mengungkapkan bahwa proton dan neutron mengandung partikel yang lebih kecil, kemudian diidentifikasi sebagai quak. Pada tahun 1990, tiga peneliti yang memimpin eksperimen tersebut dihadiahi Hadiah Nobel dalam Fisika.

Hingga tiga orang dapat berbagi Nobel setiap tahun, dan Dr. Bjorken bukanlah salah satunya. “Tapi jika ada yang keempat, dia akan menjadi orangnya,” kata Helen Quinn, seorang fisikawan di SLAC yang belajar di bawah bimbingan Dr. Bjorken, dalam sebuah wawancara.

Lance Dixon, seorang fisikawan di SLAC, mengatakan, “Banyak dari kita merasa dia pasti pantas mendapatkannya untuk memberi tahu mereka apa yang harus dilakukan dengan data tersebut.” Dia menambahkan, “Dia adalah legenda. Dan ini adalah karyanya yang paling legendaris.”

Michael Turner, seorang kosmolog di Universitas Chicago, menulis dalam sebuah email bahwa Dr. Bjorken seharusnya memenangkan Hadiah Nobel untuk memprediksi quak. Masalahnya, katanya, adalah bahwa “tidak ada yang bisa mengerti makalah-makalahnya.”

Karya Dr. Bjorken menjadi bagian dari kebangkitan penemuan pada tahun 1960-an dan ’70-an yang akhirnya berbentuk dalam Model Standar, sebuah teori yang menggambarkan sifat-sifat partikel subatom dan cara mereka berperilaku.

Ketika saya memasuki bidang ini, Model Standar belum ada,” kata Dr. Bjorken dalam sebuah wawancara tahun 2020 dengan Institusi Fisika Amerika. “Saya melewati era keemasan.”

James Daniel Bjorken lahir pada 22 Juni 1934, di Chicago dari Johann Daniel Bjorken, seorang insinyur mekanikal dan Edith (Lindstrom) Bjorken.

Mata pelajaran favoritnya di sekolah menengah adalah matematika dan kimia; baru ketika dia sampai di perguruan tinggi, di Massachusetts Institute of Technology, dia mengembangkan minat dalam fisika. Dia kemudian mengingat kembali hari pertama kelas tahun pertamanya, dan kalimat pembuka guru besar: “Mengapa kita melakukan fisika? Karena fisika menyenangkan!”

Dr. Bjorken mengadopsi frasa itu sebagai mantra pribadinya. Dia juga menggunakannya sebagai judul memoarnya yang diterbitkan pada tahun 2020.

Dr. Bjorken lulus dari M.I.T. pada tahun 1956 dan memperoleh gelar doktor dalam fisika dari Universitas Stanford tiga tahun kemudian. Dia menjadi seorang profesor di Stanford pada tahun 1961.

Pada tahun 1974, kelompok peneliti di SLAC dan Brookhaven National Laboratory secara independen menemukan quak pesona, yang keberadaannya Dr. Bjorken dan fisikawan teoretis lainnya, Sheldon Glashow dari Universitas Harvard, telah diprediksi satu dekade sebelumnya. (Dua dari fisikawan yang memimpin eksperimen tersebut dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika tahun 1976.) Penemuan tersebut memunculkan penerimaan luas di kalangan fisikawan bahwa quak sungguh ada.

Pada 1979, Dr. Bjorken meninggalkan California untuk Illinois, di mana dia menjabat sebagai direktur asosiasi untuk fisika di Fermi National Accelerator Laboratory selama 10 tahun. Selama berada di sana, dia membuat kontribusi berpengaruh terhadap desain akselerator partikel dan proses fisik yang terlibat dalam tabrakan ion berat.

Dia kembali ke SLAC pada tahun 1989 dan pensiun pada tahun 1998.

Dr. Bjorken memenangkan beberapa penghargaan sepanjang karirnya, termasuk, pada tahun 2015, Hadiah Wolf – salah satu penghargaan paling bergengsi dalam fisika dan kimia, dianggap hanya di bawah Nobel.

Bahwa Nobel tidak pernah mengunjungi Dr. Bjorken terlihat tidak pernah menyusahkan dia. “Saya lebih suka menganggap hadiah sebagai rejeki,” katanya dalam wawancara tahun 2020. “Saya senang jika terjadi, tetapi tidak lebih dari itu.”

Fisika “adalah segalanya baginya,” kata putrinya Johanna. Saat tumbuh dewasa, dia ingat, dia akan melihatnya mengisi tepi koran, belakang amplop, dan potongan kertas cadangan lainnya di sekitar rumah dengan angka dan huruf Yunani.

“Selalu ada fisika di mana-mana,” katanya.

Tetapi dia juga memiliki minat lain, khususnya musik dan pegunungan. Kesempatan untuk pergi ke opera, mendaki, atau bermain ski seringkali mengarah ke mana dia membawa karirnya. Sebuah foto Dr. Bjorken yang diambil pada 1960 menunjukkannya sedang mendaki Cathedral Peak di Taman Nasional Yosemite. Sebagai sapaan mengerti terhadap penelitiannya, rekan-rekan sejawatnya mengacunya sebagai “skala Bjorken.”

Dr. Bjorken menikah dengan Joan Goldthwaite pada tahun 1967. Dia meninggal pada tahun 1983. Selain putrinya Johanna, dia meninggalkan seorang putri lain, Eliza Davies; anak tiri mereka, Peter Nauenberg dan Maria James; dan sembilan cucu, salah satunya sekarang menjadi seorang astrofisikawan.

Pada masa pensiun, Dr. Bjorken menyelami masalah fisika spekulatif lebih lanjut, termasuk energi gelap. Dia juga menjelajahi pekerjaan lapangan geologi amatir, mengumpulkan koleksi batuan yang mengesankan sepanjang jalan.

Bahkan bulan-bulan terakhir hidupnya dihabiskan untuk renungan teoritis. “Ini mungkin adalah lamunan geriatrik dari seorang pria 89 tahun,” kenang Ms. Bjorken putrinya, “namun itu menyenangkan bagi saya!”

Dennis Overbye berkontribusi pada laporan ini.