Енріко Фермі

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Енріко Фермі
італ. Enrico Fermi
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
·Рак шлунка[1]
Поховання
Громадянство Італія Італія
Місце проживання Італія, США
Діяльність фізик, винахідник, фізик-теоретик, фізик-ядерник, професор
Відомий завдяки Фізика
Alma mater
Науковий керівник Луїджі Пучч'янті,
М. Борн,
П. Еренфест
Відомі учні Лі Цзундао
Ч. Янг
Е. Сегре
О. Чемберлен
М. Гелл-Ман
Володіє мовами англійська[2][1] і італійська[2][1]
Заклад Вища нормальна школа[1], Геттінгенський університет[1], Лейденський університет[1], Флорентійський університет[1], Римський університет ла Сапієнца[1], Колумбійський університет[1] і Чиказький університет[1]
Членство Лондонське королівське товариство[1], Леопольдина[1], Національна академія деї Лінчеї[1], Академія наук СРСР[1], Російська академія наук[1], Американське філософське товариство[d][3][1], Американська асоціація сприяння розвитку науки[3][1], Національна академія наук Італії[d][1] і Академія наук Турина[d][1]
Посада проф.[1]
Відомий завдяки: ферміони, нейтрино
Конфесія агностицизм і зречення католицтва[d]
У шлюбі з Laura Fermi[d][1]
Автограф Enrico Fermi signature.svg
Нагороди Медаль Маттеуччі (1926)
Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1938)
Медаль Г'юза (1942)
Медаль Франкліна (1947)
Премія Румфорда (1953)
Медаль імені Макса Планка (1954)
IMDb nm0272751

Nobel prize medal.svg

Енрі́ко Фе́рмі (італ. Enrico Fermi; нар. 29 вересня 1901 — пом. 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[4].

До його теоретичних робіт належать: 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) та багатьох інших наукових відзнак.

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

Енріко Фермі народився у Римі в родині Альберто Фермі (італ. Alberto Fermi), головного інспектора міністерства сполучень та Іди де Ґаттіс (італ. Ida de Grattis), вчительки початкової школи. Він був молодшим із трьох дітей. В дитинстві йому довелося пережити смерть свого старшого брата Джуліо, разом з яким Енріко любив займатися з різними технічними пристроями. Брат помер у 1915 році під час операції по видаленню абсцесу в гортані. Після цієї події характер Енріко став замкнутішим. Весь свій вільний час хлопчик присвячував читанню книг з фізики та математики.

Одною з перших наукових книг, опрацьованих Фермі, була написана латиною «Elementorum physicae mathematicae (1840)», єзуїтом Андреа Караффо, викладачем Коледжо Романо. В книзі, яку Енріко придбав на ринку Кампо деї Фйорі, розглядалися питання математики, класичної механіки, астрономії, оптики й акустики. Примітки, залишені у книзі свідчать про те, що Фермі опрацював її ґрунтовно. Разом із товаришем, також майбутнім фізиком, Енріко Персіко він працював над різноманітними фізичними проектами: будував гіроскопи, вимірював магнітне поле Землі, визначав точну густину питної води[5][6]. Товариш батька Адольфо Амідеї, помітивши здібності юнака, дав йому декілька книг з фізики й математики.

Навчання

Видатні пізнання Енріко у математиці та фізиці, набуті в основному в результаті самоосвіти, дозволили йому одержати у 1918 році стипендію і поступити у Вищу нормальну школу при Пізанському університеті, де він згодом отримав свої перші 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. Екзаменатор, 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 розвитку. 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 фізичному науковому журналі 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 науковому журналі 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 1923 році Фермі отримує відрядження до Німеччини, в Геттінген, на стажування до Макса Борна. У 1924 Фермі провів семестр в Геттінгенському університеті, а потім ще декілька місяців в Лейдені у Пауля Еренфеста. З січня 1925 до осені 1926 Фермі викладав у Флорентійському та Римському університетах. У цей час він отримує свій перший вчений ступінь «вільного доцента» і, що найголовніше, публікує свою знамениту роботу з квантової статистики, у якій він незалежно від Поля Дірака розробив статистику часток з напівцілим спіном, що підпорядковуються принципу Паулі, котрі згодом отримали назву «ферміонів».

Професура в Римі

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. У 1928 році 27-річного Фермі обирають членом Королівської Академії наук Італії, а ще через рік — членом-кореспондентом АН СРСР. 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 ґрунтуючись на своїх теоретичних розрахунках.

Фермі відомий простотою своїх розв'язків[7]. 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.

Фермі, як і багато італійських вчених того часу, був членом фашистської партії. Разом з тим, у 1928 році він одружився з Лаурою Капон, яка походила з відомої єврейської родини, і до 1938 року у них було двоє дітей: Нелла і Джуліо[5].

Мангеттенський проект

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 реакцій, 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 [8]. Водночас вони повідомили про свої результати Лізу Майтнер. Ліза зі своїм племінником Отто Фрішем правильно інтерпретували ці результати, як наслідок розпаду ядра[9]. За порадою Георга Плачека Фріш повторив ці дослідження й підтвердив їхні результати[10][11].

Наукові праці

  • 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.

Див. також

Примітки

  1. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш щ https://www.biography.com/people/enrico-fermi-9293405
  2. а б data.bnf.fr: платформа відкритих даних — 2011.
  3. а б NNDB — 2002.
  4. Enrico Fermi Artificial radioactivity produced by neutron bombardment // Nobel Lecture, December 12, 1938. — P.414-421. (англ.)
  5. а б About Enrico Fermi. Чиказький університет. Архів оригіналу за 2013-01-10. Процитовано 2012-01-07.  (англ.)
  6. П. Лятиль. Энрико Ферми. — М. : Атомиздат, 1965. — 147 с.
  7. Rhodes, R. (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. ISBN 978-0-684-81378-3. 
  8. Hahn, O.; Strassmann, F. (1939). Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle. Naturwissenschaften 27 (1): 11–15. doi:10.1007/BF01488241.  Проігноровано невідомий параметр |trans= (довідка) (нім.)
  9. Meitner, L.; Frisch, O.R. (1939). Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction. Nature 143 (3615): 239–240. doi:10.1038/143239a0. 
  10. Frisch, O.R. (1939). Physical Evidence for the Division of Heavy Nuclei under Neutron Bombardment. Nature 143 (3616): 276. doi:10.1038/143276a0. 
  11. Rhodes, R. (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. с. 263, 268. 
  12. 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.


Література

Посилання