Enrico Fermi | |
---|---|
ital. Enrico Fermi | |
Születési dátum | 1901. szeptember 29. [1] [2] [3] […] |
Születési hely | Róma , Olaszország |
Halál dátuma | 1954. november 28. [4] [1] [2] […] (53 éves) |
A halál helye | Chicago , Illinois , USA |
Ország |
|
Tudományos szféra | fizika |
Munkavégzés helye | |
alma Mater |
Superior Normal School Pisában , Pisai Egyetem |
Akadémiai fokozat | Ph.D |
tudományos tanácsadója |
M. Born , P. Ehrenfest |
Diákok |
C. Lee , C. Young , E. Segre , O. Chamberlain , M. Gell-Mann |
Ismert, mint | a magfizika egyik megalapítója |
Díjak és díjak |
Matteucci-érem (1926) Fizikai Nobel-díj ( 1938 ) Hughes-érem (1942) Franklin-érem (1947) Silliman-előadás (1949) Barnard-érem (1950) Richtmyer-emlékdíj (1952) Rumfoord-díj (1952) Rumfoord-díj (1953) Norris-53-díj (1953) Max Planck-érem (1954)![]() |
Autogram | |
![]() | |
![]() | |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Enrico Fermi ( olasz Enrico Fermi ; 1901. szeptember 29., Róma , Olaszország - 1954. november 28., Chicago , USA ) - olasz és amerikai fizikus , legismertebb a világ első atomreaktorának megalkotása , aki nagyban hozzájárult a magfizika , elemi fizika részecskék , kvantum - és statisztikai mechanika . Robert Oppenheimerrel és Albert Einsteinnel együtt az " atombomba atyjának" tartják . Élete során több szabadalmat kapott az atomenergia felhasználásával kapcsolatban. Fermi - 1938-ban a fizikai Nobel-díj nyertese " neutronos besugárzással nyert új radioaktív elemek létezésének bizonyításáért és a lassú neutronok által okozott nukleáris reakciók felfedezéséért " [11] . Fermi azon kevés fizikusok egyike volt, akik mind az elméleti , mind a kísérleti fizikában jeleskedtek .
A dei Lincei Nemzeti Akadémia (1935), az USA Nemzeti Tudományos Akadémia tagja (1945) [12] , a Szovjetunió Tudományos Akadémia külföldi levelező tagja (1929) [13] , a Román Akadémia külföldi tiszteletbeli tagja [14 ] ] , a Royal Society of London külföldi tagja (1950) ) [15] .
Megalkotta a béta-bomlás elméletét , lassítja a neutronokat . 1939-ben A. Einsteinnel együtt bevezette a láncreakció fogalmát, majd 1942-ben részt vett a manhattani atomprojektben. .
Tiszteletére nevezték el a Fermi-Dirac-eloszlást , a Thomas-Fermi-modellt , a Fermi- paradoxont , a fermium kémiai elemet stb.. Fermi 1954. november 28-án halt meg Chicagóban.
Fermi 1901 - ben született Rómában , olasz családban. Apa - Alberto Fermi vasúti alkalmazott, a piacenzai parasztok leszármazottja, anyja - Ida de Gattis tanár, bari katonacsaládból . Enricón kívül a családnak volt egy nővére és Giulio bátyja, akikkel Enrico nagyon barátságos volt. A fiúk közösen villanymotorokat készítettek, és különféle fizikai kísérleteket végeztek. 1915-ben Giulio meghalt a gége tályog eltávolítására irányuló műtét során, ami után Enrico karaktere visszahúzódóbbá vált. A fiú minden szabadidejét a fizikáról és a matematikáról szóló könyvek olvasásának szentelte. Az első fizikáról szóló könyv, amelyet Enrico olvasott , Andrea Caraffo Elementorum physicae mathematicae (1840) című 900 oldalas latin tankönyve volt, amelyet a Campo dei Fiori téren található bazárban talált. Felölelte a matematika és a csillagászat, a klasszikus mechanika, az optika és az akusztika alapjait egyaránt. Adolfo Amidei, Alberto Fermi munkatársa észrevette, hogy az ifjú Fermi mélyen érdeklődik a tudomány iránt, és segíteni kezdett neki az irodalom kiválasztásában. Fermi barátjával , Enrico Persicóval együtt különféle fizikai kísérleteket végzett, különösen az ivóvíz pontos sűrűségét próbálta meghatározni [16] [17] .
1918 novemberében Fermi belépett a pisai Higher Normal Schoolba [16] [18] . Négy évvel később, 1922 -ben sikeresen befejezte, és a Pisai Egyetemen szerzett diplomát röntgensugaras kísérleteiért . A kísérleti munkák mellett Fermi számos közleményt publikál az általános relativitáselméletről . Mivel az olaszországi oktatási intézményekben nincs rendszeres fizikus hely, Fermi Max Bornnál jár szakmai gyakorlatra a Göttingeni Egyetemen . Visszatérve Olaszországba , Fermi részt vesz a Pisai és a Firenzei Egyetem fizikaprofesszori posztjára kiírt pályázaton , amelyen az utóbbit megnyeri. Mielőtt Firenzében dolgozni kezd, Fermi elfogadja Paul Ehrenfest meghívását , amelyet Georg Uhlenbeck kapott , hogy tanuljon a Leideni Egyetemen [19] . Fermi képességeit az Ehrenfest nagyra értékelte. Ez fordulópont volt Fermi karrierjében, és elhitette magával. 1925 - ben kezdett tanítani a firenzei és a római egyetemen . 1925 decemberében pedig Paul Diractól függetlenül kidolgozta a Pauli -elvnek megfelelően félegész spinű részecskék statisztikáit , amelyeket később fermionoknak [16] [20] neveztek el .
1926- ban Fermit a Római Egyetem professzori posztjára nevezték ki [16] . Életében nagyon termékeny időszak kezdődött. 1928 - ban kidolgozta az L. Thomas által javasolt módszert a sokelektronos atomok alapállapotainak meghatározására ( Thomas-Fermi elmélet ). 1929-1930 - ban is . Fermi alapvetően hozzájárult a kvantumelektrodinamika fejlődéséhez, kidolgozta az elektromágneses tér kvantálásának kanonikus szabályait , amelyek eltértek a Heisenberg - Pauli megközelítéstől .
1928. július 19-én Fermi feleségül ment egy egyetemistához, Laura Caponhoz, aki prominens zsidó családból származott. Két gyermekük született: Nella (1931. január) és Giulio (1936. február) [16] .
1929. március 18-án a 27 éves Fermit a Mussolini által szervezett Olasz Királyi Akadémia Az Akadémia minden tagjától megkövetelte, hogy esküdjön fel a fasizmusra és Olaszországra [21] . 1929. április 27-én Fermi, mint sok akkori olasz tudós, csatlakozott a Fasiszta Párthoz . Később felszólalt a fasizmus ellen, amikor Mussolini 1938-ban faji törvényeket hirdetett ki, hogy az olasz fasizmust ideológiailag közelebb hozza a német nemzetiszocializmushoz. Ezek a törvények megfenyegették Laurát, aki zsidó származású volt, és Fermi sok kutatóját munka nélkül kényszerítették [22] [23] .
1931-ben Fermit a Szovjetunió Tudományos Akadémia levelező tagjává választották .
1931-ben Fermi elmagyarázta a rezonancia jelenségét , amely akkor fordul elő a rezgési spektrumban, ha a harmonikus közelítésben két rezgésállapot azonos vagy majdnem azonos energiának felel meg. 1932 után Fermi a magfizika problémáira koncentrált [16] . 1934 - ben megalkotta a béta-bomlás első kvantitatív elméletét , más néven a gyenge kölcsönhatás négyfermionos elméletét . Lényege abban rejlik, hogy a béta-bomlás során négy fermion lép kölcsönhatásba egy ponton ( proton , neutron , elektron és neutrínó ) [20] . A négy-fermion elmélet lett az elemi részecskék gyenge kölcsönhatásának modern elméletének prototípusa , bár maga a négy részecske közvetlen kölcsönhatásának feltételezése hibásnak bizonyult. Tekintettel Ferminek a gyenge kölcsönhatás és a béta-bomlás elméleti vizsgálataihoz való hozzájárulásának jelentőségére, a fizika ezen területén számos fogalom viseli a nevét; így az elemi részecskefizika modern Standard Modelljében a gyenge kölcsönhatás intenzitását meghatározó állandót Fermi-állandónak ( G F ) nevezzük; létezik egy Fermi-függvény (nem tévesztendő össze a Fermi-Dirac-függvénnyel ), amely leírja az atommag töltésének hatását az elektron mozgására a béta-bomlásból; ismertek a Fermi szelekciós szabályok (az atommagok kezdeti és végső állapotának spinje és paritása közötti összefüggések) , amelyek érvényesek a béta-bomlásokra, amelyeket megengedett Fermi-átmeneteknek neveznek. Ezenkívül a magfizikában használt hosszegységet ferminek ( 10–13 cm) nevezik.
1934 -ben Fermi végezte el az első nagyobb kísérleti munkát a magfizika területén az elemek neutronos besugárzásával kapcsolatban [20] . Közvetlenül azután, hogy F. Joliot-Curie felfedezte a mesterséges radioaktivitást, Fermi arra a következtetésre jutott, hogy a neutronoknak , mivel nincs töltésük , és nem taszítják el őket az atommagok , a leghatékonyabb eszköznek kell lennie a radioaktív elemek , köztük a transzuránok kinyerésére . Ez az eredeti megoldás nagyon gyümölcsözőnek bizonyult - több mint 60 új radioaktív izotópot sikerült előállítani , és felfedezték a neutronmérséklődést , 1936 -ban pedig a neutronok szelektív abszorpcióját fedezték fel .
Fermi mindig szigorúan betartotta a napi rutint: reggel fél hétkor kelt, és reggeli előtt két órát otthon dolgozott, majd megreggelizett és elindult az egyetemre. Délután egy órakor vacsorázott, és pihenés után három órakor folytatta a munkát. Nyolckor vacsoráztam, este fél tizenegykor lefeküdtem. [24]
A Fermi-csoport munkáját nagyra értékelték a tudományos világban, ez volt a neutronfizika kezdete is . A nukleáris technológiában a Fermi-effektus (a neutronok könnyű atomokból álló anyagok általi lelassításának jelensége) igény mutatkozott. 1938 -ban Enrico Fermi fizikai Nobel-díjat kapott a radioaktív elemek neutronbombázással történő előállításáról és a lassú neutronok hatására létrejövő nukleáris reakciók felfedezéséről szóló munkáiért [16] . Miután 1939 -ben családjával együtt Stockholmba távozott , Fermi nem tért vissza Olaszországba , mivel akkoriban az olasz hatóságok olyan törvényeket fogadtak el, amelyek jelentősen szigorították a zsidók helyzetét [16] . Az Egyesült Államokba költözött , ahol öt egyetem fizikaprofesszori állást ajánlott fel neki . Fermi a New York -i Columbia Egyetemet választotta , ahol 1939 és 1942 között dolgozott .
1939 - ben kidolgozta a töltött részecskék által okozott energiaveszteség elméletét az anyag ionizálására , figyelembe véve annak polarizációját .
1939 januárjában Fermi kifejtette, hogy az uránmag hasadása során gyors neutronok kibocsátásával kell számolni , és ha a kibocsátott neutronok száma nagyobb, mint az elnyelt neutronok száma, akkor a láncreakcióhoz vezet az út. legyen nyitott (előtte ezt elméletileg jósolták, de Szilárd Leót nem tudta fogadni ). Az elvégzett kísérlet megerősítette a gyors neutronok jelenlétét , bár a hasadási eseményenkénti számuk nem maradt túl pontosan meghatározott.
Ezzel egy időben Fermi elkezdett dolgozni az urán - grafit rendszer láncreakciójának elméletén. 1941 tavaszára ez az elmélet kidolgozás alatt állt, és már nyáron elkezdődött a kísérletsorozat, amelynek fő feladata a neutronfluxus mérése volt. G. Andersonnal együtt körülbelül harminc kísérletet hajtottak végre, és 1942 júniusában egynél nagyobb neutronsokszorozó tényezőt kaptak . Ez jelentette a láncreakció megvalósításának lehetőségét egy kellően nagy urán-grafitrácsban, és kezdetét jelentette a reaktor tervezésének kidolgozásának . Fermi a kapott szorzótényező értékén korrekciót hajtott végre és ezt figyelembe vette a tervezett kazán méreteinél, módszert dolgozott ki a rendszer kritikus méreteinek meghatározására. Emellett attól tartva, hogy a légköri nitrogén jó lesz a neutronok elnyelésében , Fermi ragaszkodott ahhoz, hogy az egész hatalmas reaktorberendezést egy óriási ballonhéjú szövetsátorban helyezzék el . Így lehetővé vált a reaktort körülvevő légkör megfelelő összetételének fenntartása. A reaktor építése a Chicagói Egyetem Kohászati Laboratóriumában kezdődött októberben, és 1942. december 2- án fejeződött be . A Stagg Field Stadium alatti ideiglenes laboratóriumban kísérletet végeztek ezen a reaktoron , bemutatva az első önfenntartó láncreakciót . A kohászati laboratórium munkáját az Egyesült Államok kormánya kezdeményezte, amely az eredményeket katonai célokra használja fel [16] . A kohászati laboratórium anyagkeresését Arthur Compton végezte , aki Fermit is meghívta a projektbe, aki a Columbia Egyetemre járt [25] . A következő két évben Fermi folytatta a kísérletezést a reaktorral , és új reaktort fejlesztett a Chicago környékén található Argonne National Laboratory számára [16] .
1944 -ben Fermi és felesége, Laura felvették az amerikai állampolgárságot. Rövid ideig plutóniumbányászattal foglalkozott a DuPonttal , majd 1944 augusztusában csatlakozott az új-mexikói Los Alamos Nemzeti Laboratóriumhoz . Fermi a Manhattan Project egyik vezetője volt . Fermi felügyelte a projekt számos kísérletét, különösen az alamogordói első bombatesztet . Truman elnök egyik tudományos tanácsadója volt a bomba katonai célú felhasználásával kapcsolatban [16] .
1946 - ban visszatért Chicagóba , és professzori tisztséget kapott a ma nevét viselő Nukleáris Kutatóintézetben . A magfizika és az elemi részecskefizika területén folytatta kutatásait [16] . A neutronok mozgásával kapcsolatos kutatások segítésére kifejlesztette a FERMIAC -ot [26] – egy speciális analóg számítógépet , amelyet Fermiről neveztek el az ENIAC számítógéppel analógiája alapján .
1950 - től az Atomenergia Bizottság Tanácsadói Bizottságának egyik első tagja lett .
Fermi nagyon megszállottan és szenvedélyesen rajongott a tudományért. Körülbelül 50 éves korában, hatalmas tudáskészlettel az atomenergia területén, megváltoztatta tudományos tevékenységének irányát, és elkezdte tanulmányozni a nagyenergiájú részecskefizikát és asztrofizikát . És itt számos felfedezést tett: megalkotta a kozmikus sugarak keletkezésének elméletét, és feltárta bennük a részecskegyorsulás mechanizmusát ( 1949 ), kidolgozta a többszörös mezontermelés statisztikai elméletét ( 1950 ), felfedezte az izotópnégyest , amely a első hadronrezonancia ( 1952 ), a protonok és a pi-mezonok kölcsönhatását tanulmányozta [20] .
Fermi fizikai elképzeléseinek fő jellemzője a hosszú élettartam. A tudós számos utolsó munkáját csak halála után értékelték. Az egyik a C. Yanggal közösen végzett munkája az elemi részecskék összetett modelljein , amelyekben a nukleonokat és az antinukleonokat tekintették a fő részecskéknek ( fermi-Yang modellként is ismert ). Amikor megjelent, sok-sok elméleti fizikust meglepett "üressége". De hamarosan Fermi-Yang munkája alapján új modellsémák jelentek meg, amelyek fontos szerepet játszottak az elemi részecskefizika fejlődésében . Az egyik legújabb ilyen modell a kvark modell .
Hanyatló éveiben Fermi, E. Segre szerint , könyvet készült írni a fizika e nehéz kérdéseiről, amelyek látszólag elemiek, és még gyűjteni is kezdte őket. De nem volt rá ideje. Fermi 1946 -ban azt mondta , hogy munkájának csak az egyharmadát végezte el. A kétharmadát annyira igyekezett, hogy a végére sűrítette a munkanapját. Pontecorvo szerint "egyharmad", amit Ferminek sikerült elkészítenie tervéből, 6-8 Nobel-díjra érdemes, amely örökre megőrzi a tudományban kivételesen tehetséges tudós nevét.
Fermi 1954 nyarát Európában töltötte, a gyomorrák utolsó stádiumában . Előadásokat tartott Franciaországban, Németországban és Olaszországban, találkozott régi barátokkal. Amikor visszatért Chicagóba, Fermi két hónapig különböző orvosi eljárásokon vett részt. Álmában halt meg 1954. november 28-án, 53 évesen [16] , és a chicagói Oak Woods temetőben temették el.
Nem sokkal Fermi halála előtt az Atomenergia Bizottság különdíjat alapított a tudós számára [16] . 1956 -ban ez a díj Enrico Fermi-díj néven vált ismertté, és rendszeresen ítélték oda. A díjat olyan tudósoknak ítélik oda, akik kiemelkedően hozzájárultak az energia kutatásához, felhasználásához és előállításához [27] . Az ő tiszteletére nevezték el a 100. kémiai elemet , a fermiumot . A Chicagói Nukleáris Kutatási Intézet , a National Accelerator Laboratory (Fermilab) és az Space Telescope [28] viseli a nevét , valamint számos olasz város utcája.
Az Argonne National Laboratory honlapján "az utolsó egyetemes tudósnak" ( eng. last universal science ) [25] nevezik .
1970-ben a Nemzetközi Csillagászati Unió Enrico Fermiről elnevezett egy krátert a Hold túlsó oldalán .
Fermi egy nagy tudományos iskola alapítója. Tanítványai közül a Római Egyetemen végzett munkája idejéből ( 1920 -as évek vége – 1930 -as évek ) - E. Amaldi , F. Razetti , E. Segre , B. Pontecorvo , G. Bernardini , J. Wieck , E. Majorana , B. Rossi , J. Cancer , J. Okchialini és mások. Az 1940 - es és 1950 - es években Chicagóban Fermi tanítványai G. Anderson , M. Gell-Mann , M. Goldberger , C. Lee , C. Yang , J. Chu , O. Chamberlain , M. Rosenbluth , J. Steinberger és mások
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Tematikus oldalak | ||||
Szótárak és enciklopédiák | ||||
Genealógia és nekropolisz | ||||
|
-díjasok 1926-1950 | Fizikai Nobel|
---|---|
| |
|