Енріко Фермі

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Запит «Фермі» перенаправляє сюди; див. також інші значення.
Енріко Фермі
Enrico Fermi 1943-49.jpg
Народився 29 вересня 1901(1901-09-29)
Рим, Італія
Помер 28 листопада 1954(1954-11-28) (53 роки)
Чикаго, Іллінойс, США
Місце проживання Італія, США
Громадянство Італія Італія
Галузь наукових інтересів Фізика
Alma mater Scuola Normale Superiore
Відомий завдяки: ферміони, нейтрино
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1938)
Nobel prize medal.svg

Енрі́ко Фе́рмі (* 29 вересня 1901 — 28 листопада 1954) — італійський фізик, відомий своїми роботами в області ядерної, квантової і статистичної фізики.

Серед його досягнень — відкриття ядерних реакцій, що відбуваються при бомбардуванні речовини нейтронами, в результаті яких народжуються нові радіоактивні елементи.

До його теоретичних робіт відносяться вивчення слабкої взаємодії, одної з фундаментальних взаємодій, і роботи з квантової статистики ферміонів (разом із Полем Діраком). Він запропонував концепцію енергії Фермі.

Лауреат Нобелівської премії з фізики (1938).

Лауреат премії Румфорда Американської академії мистецтв і наук (1953).

Отримавши Нобелівську премію Фермі з дружиною й дітьми емігрував до Сполучених Штатів. Причиною еміграції була політика фашистського уряду Італії щодо євреїв. Дружина Фермі сповідувала іудейську віру.

Фермі був провідним учасником Манхеттенського проекту.

Біографія[ред.ред. код]

Енріко Фермі народився у Римі в родині Альберто Фермі, головного інспектора міністерства сполучень та Іди де Ґаттіс, вчительки початкової школи. В дитинстві йому довелося пережити смерть свого старшого брата, разом з яким Енріко любив возитися з різними технічними пристроями. Брат помер від нариву в горлі, й Енріко заглибився в навчання, щоб заглушити біль від втрати.

Одною з перших наукових книг Фермі була латинська Elementorum physicae mathematicae, написана єзуїтом Андреа Караффа, викладачем Коледжо Романо. В книзі, яку Енріко придбав на базарі, розглядалися питання математики, класичної механіки, астрономії, оптики й акустики. Примітки в книзі свідчать про те, що Фермі опрацював її ґрунтовно. Разом із товаришем Енріко Персіко він працював над різноманітними фізичними проектами: будував гіроскопи, вимірював магнітне поле Землі. Батьків друг, Адольфо Амідеї дав хлопцю кілька книг з фізики й математики.

Навчання[ред.ред. код]

У 1918 Фермі поступив у пізанську Вищу нормальну школу, де згодом отримав свої наукові ступені. Абітурієнти повинні були скласти іспит, одним із завдань якого було написання есе на наукову тему. Тема есе Фермі називалася «Властивості звуку», і хлопець використав у ньому розклад у ряд Фур'є для розв'язку диференціального рівняння з частинними похідними, які описують коливання струни. Екзамінатор, професор Джуліо Піттато, після співбесіди з Фермі зауважив, що роботу можна рекомендувати на докторську дисертацію. Навчаючись у школі, Фермі заприятелював із Франко Расетті, з яким пізніше виконав багато досліджень. Між 1919 та 1923 Фермі самостійно вивчав загальну теорію відносності, квантову механіку й атомну фізику, які тоді були тільки на зорі свого розвику. Знання Фермі з квантової механіки досягли такого рівня, що професор Луїджі Пучч'янті попросив його організувати семінар, присвячений новому розділу фізики. В цей час хлопець опанував тензорний аналіз, математичний апарат загальної теорії відносності, розроблений Грегоріо Річчі та Тулліо Леві-Чівіта.

На третьому році навчання Фермі опублікував у Nuovo Cimento свою першу наукову роботу «Щодо динаміки твердотільних систем електричних зарядів у перехідних умовах». Його друга робота називалася «Про електростатику однорідного гравітаційного поля електромагнітних зарядів та про вагу електромагнітних зарядів». Роботи стосувалися питання електромагнітної природи маси. Ще через рік вийшла робота «Виправлення сильної розбіжності між електродинамічною теорією та релятивістською електромагнітних зарядів. Інерція й вага електрики.» Робота була настільки вдалою, що її переклали німецькою й опублікували у престижному Physikalische Zeitschrift.

У 1922 Фермі опублікував роботу «Про явища поблизу лінії часу», в якій він запровадив так звані координати Фермі й довів, що поблизу лінії часу простір стає евклідовим. В тому ж році Фермі закінчив Вищу нормальну школу.

У 1923, в додатку до італійського видання книги «Математична теорія відносності» Копффа, Фермі вперше зазначив, що формула Ейнштейна (E = mc2) свідчить про величезні запаси ядерної енергії, які можна було б використати.

Науковим керівником Фермі, коли він працював над дисертацією доктора філософії, був професор Луїджі Пучч'янті. У 1924 Фермі провів семестр в Геттінгенському університеті, а потім ще кілька місяців в Лейдені в Поля Еренфеста. З січня 1925 по осінь 1926 Фермі працював в Флорентійському університеті, де написав роботу зі статистики Фермі-Дірака.

Професура в Римі[ред.ред. код]

У віці 24 років Фермі отримав професуру в Римському університеті, перемігши в конкурсі, який проводив професор Орсо Маріо Корбіно, директор Інституту фізики. Корбіно допоміг Фермі набрати людей у свій відділ. Туди потрапили Едоардо Амальді, Бруно Понтекорво, Франко Расетті та Еміліо Сегре. З групою Фермі, яку прозвали «хлопці з віа Панісперна», працював теоретик Етторе Майорана. Група почала працювати над своїми відомими експериментами, але в 1933 Расетті виїхав із Італії в Північну Америку, Понтекорво поїхав у Францію, а Сегре перейшов викладати в Палермо. Фермі залишався в Римі до 1938.

Римська група Фермі зробила значний внесок у експериментальну й теоретичну фізику. Зокрема, вона працювала над вивченням бета-розпаду, для пояснення якого Вольфганг Паулі постулював у 1930 існування нейтрино. Група відкрила повільні нейтрони, що було важливим для майбутньої побудови ядерних реакторів. Бомбардуючи повільними нейтронами ядра хімічних елементів, група близько підійшла до відкриття поділу ядра. Однак, поділ ядра тоді вважався дуже малоймовірним, і, хоча хімік Іда Ноддак критикувала Фермі, вказуючи, що серед продуктів ядерних реакцій повинні бути й легші хімічні елементи, Фермі відкинув це припущення на основі своїх теоретичних розрахунків.

Фермі відомий простотою своїх розв'язків[1]. Він починав з найпростіших оцінок, і детально вивчав проблему тільки тоді, коли вважав, що вона того варта. В ньому поєднувалися теоретик і експериментатор. Він мав великий вплив на багатьох фізиків, що працювали з ним, зокрема на Ганса Бете. Ще з дитинства Фермі ретельно записував розв'язані задачі в записник, і пізніше часто використовував готові розв'язки для нових проблем.

Мангеттенський проект[ред.ред. код]

Фермі (нижній зліва), Лео Сілард (другий справа внизу) разом із колегами з проекту.

У 1938 Фермі отримав Нобелівську премію за «демонстрацію існування нових радіоактивних елементів, утворених при опроміненні нейтронами, і за пов'язані відкриття ядерних реацій, викликані повільними нейтронами». Отримавши премію в Стокгольмі, він з дружиною Лаурою та дітьми емігрував у Нью-Йорк. В основному таке рішення було зумовлене «Расовим маніфестом» фашистського режиму Беніто Муссоліні, який у ті роки пішов на зближення з німецьким нацизмом. Новий закон загрожував Лаурі, яка була єврейкою. Крім того за новим законом втратила роботу більша частина асистентів Фермі. Незабаром після прибуття в Нью-Йорк Фермі розпочав роботу в Колумбійському університеті.

В грудні 1938 німецькі хіміки Отто Ган та Фріц Штрассманн послали в Naturwissenschaften рукопис, у якому повідомляли про детектування барію після бомбардування урану нейтронами [2]. Водночас вони повідомили про свої результати Лізу Майтнер. Ліза зі своїм племінником Отто Фрішем правильно інтерпретували ці результати, як наслідок розпаду ядра[3]. За порадою Георга Плачека Фріш повторив ці дослідження й підтвердив їхні результати[4][5].

Див. також[ред.ред. код]

Наукові праці[ред.ред. код]

  • Ферми Э. Молекулы и кристаллы. — М.: ИЛ, 1947. — 268 с.
  • Ферми Э. Ядерная физика. — М.: ИЛ, 1951. — 346 с.
  • Ферми Э. Лекции по атомной физике. — М.: ИЛ, 1952. — 124 с.
  • Ферми Э. Элементарные частицы. — М.: ИЛ, 1953. — 104 с.
  • Ферми Э. Лекции о π-мезонах и нуклонах. — М.: ИЛ, 1956. — 110 с.
  • Ферми Э. Квантовая механика. — М.: Мир, 1968. — 368 с.
  • Ферми Э. Термодинамика. — Х.: ХГУ, 1969. — 140 с.

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Виноски[ред.ред. код]

  1. Rhodes, R. (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. ISBN 978-0-684-81378-3. 
  2. Hahn O. Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle // Naturwissenschaften, 27 (1939) (1) С. 11–15. — DOI:10.1007/BF01488241. (нім.)
  3. Meitner L. Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction // Nature, 143 (1939) (3615) С. 239–240. — DOI:10.1038/143239a0.
  4. Frisch O.R. Physical Evidence for the Division of Heavy Nuclei under Neutron Bombardment // Nature, 143 (1939) (3616) С. 276. — DOI:10.1038/143276a0.
  5. Rhodes, R. (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. с. 263, 268. 
  6. Lutz D. Schmadel, International Astronomical Union Dictionary of Minor Planet Names. — 5-th Edition. — Berlin Heidelberg New-York: Springer-Verlag, 2003. — 992 с. — ISBN 3-540-00238-3.