Энрико Ферми

Запрос «Ферми» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения.
Энрико Ферми
Дата рождения:

29 сентября 1901

Место рождения:

Рим

Дата смерти:

28 ноября 1954

Место смерти:

Чикаго

Гражданство:

Италия

Научная сфера:

Теоретическая физика

Энри́ко Фе́рми (Enrico Fermi, в профессиональной речи физиков: Ферми́; 29 сентября 1901, Рим28 ноября 1954, Чикаго) — выдающийся итальянский физик, внёсший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики, один из основоположников квантовой физики

.

Биография

Ферми родился в 1901 году в Риме. В 1925 году он вместе с Дираком разработал статистику частиц, подчиняющихся принципу Паули, которые позднее назвали фермионами

.

После 1933 года Ферми целиком погружается в проблемы ядерной физики. В 1934 году он создаёт теорию бета-распада. Суть её состояла в том, что при бета-распаде, кроме электрона, испускается ещё нейтрино. Эта теория Ферми явилась прототипом современной теории взаимодействия элементарных частиц

.

В 1934 году Энрико Ферми выполняет первые крупные экспериментальные работы в области ядерной физики, связанные с облучением элементов нейтронами. Сразу же после открытия Жолио-Кюри искусственной радиоактивности Ферми пришёл к выводу, что нейтроны, поскольку они не имеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, должны быть наиболее эффективным орудием для получения радиоактивных элементов. Это оригинальное решение оказалось очень плодотворным — было получено более 60 новых радиоактивных изотопов и открыто замедление нейтронов

.

В январе 1939 году Энрико Ферми высказывает мысль, что при делении урана следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, путь к цепной реакции будет открыт

.

С 1939 по 1945 год Ферми был профессором Колумбийского университета, руководил исследовательскими работами США в области использования ядерной энергии

.

Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном мире, она явилась началом нейтронной физики. Эффект Ферми оказался востребован в атомной технике. За серию работ по получению радиоактивных элементов путем нейтронной бомбардировки и за открытие ядерных реакций под действием медленных нейтронов в 1938 году Энрико Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике. Выехав в 1939 году за её получением в Стокгольм вместе с семьей, Ферми не вернулся в Италию, где фашистская диктатура Муссолини по существу ликвидировала условия для нормальной научной работы, а отправился в США, где пять университетов предложили ему позицию профессора физики. Ферми выбирает Колумбийский университет в Нью-Йорке

.

Поставленный эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов, хотя их число на один акт деления осталось не очень определённым. В это время Ферми начинает работать над теорией цепной реакции в уран-графитовой системе. К весне 1941 года эта теория была разработана, и летом началась серия экспериментов, главной задачей которых являлось измерение нейтронного потока. Было сделано около тридцати опытов, и в июне 1942 году был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы. Это означало возможность получения цепной реакции в достаточно большой решетке из урана и графита и послужило началом разработки конструкции реактора. Ферми, как всегда, сделал поправку к полученному значению коэффициента размножения и учел это в размерах планируемого котла. Кроме того, боясь, что атмосферный азот будет хорошо поглощать нейтроны, Ферми настоял на том, чтобы все огромное устройство было помещено в гигантскую палатку из материи для оболочек аэростатов. Так появилась возможность поддерживать соответствующий состав атмосферы, окружающей реактор. Постройка реактора началась в Металлургической лаборатории Чикагского университета (the Metallurgical Laboratory of the University of Chicago) в октябре, а закончилась 2 декабря 1942 года. В самодельной лаборатории под стадионом Stagg Field Stadium на этом реакторе был проведен поистине эпохальный эксперимент, продемонстрировавший первую самоподдерживающуюся цепную реакцию. Работа в Чикаго продолжалась до 1944 года, когда Ферми принимает американское гражданство и становится одним из руководителей (Associate Director) Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико (the Los Alamos National Laboratory in New Mexico). В 1946 году он возвращается в Чикаго в качестве профессора в Институте ядерных исследований, который сейчас носит его имя — Институт Ферми. Он продолжает свои исследования в области ядерной физики и физики элементарных частиц. Помимо этого, с 1950 года он становится одним из первых членов Комитета советников при Комиссии по атомной энергии (the General Advisory Committee of the Atomic Energy Commission

).

В науке Ферми всегда оставался молодым, энергичным и одержимым. В возрасте около 50 лет, имея богатейший запас знаний в области ядерной энергетики и прекрасную базу для исследований, Ферми изменяет направление своей научной деятельности и начинает заниматься областью частиц высоких энергий и астрофизикой. И здесь он достиг замечательных результатов

.

Одной из особенностей физических идей Ферми является их долголетие. Ряд последних работ великого ученого был оценён лишь после его смерти. Одной из них является совместная работа Ферми и Ч. Янга по составным моделям элементарных частиц. Когда она появилась, то многие, даже маститые физики-теоретики были удивлены её «бессодержательностью». Но прошло время, и на основе работы Ферми-Янга появились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль в развитии физики элементарных частиц. Одной из последних таких моделей является модель кварков

.

На склоне лет Ферми, по словам Сегре, собирался написать книгу, посвящённую тем трудным вопросам физики, о которых часто говорят «как хорошо известно», «как нетрудно показать» и т. п. Он начал даже собирать вопросы, лишь кажущиеся элементарными. Но, к сожалению, у него не осталось на это времени. Когда в 1946 году Ферми оценивал, что им уже сделано, он сказал Сегре: «Одна треть». Две трети он собирался ещё сделать, до предела уплотняя свой рабочий день. Ферми с олимпийским спокойствием работал до самого конца своей жизни

.

Ферми умер 28 ноября 1954 года, в возрасте всего лишь 53 лет от рака желудка. Трудно себе представить, что мог бы сделать великий физик, если бы он прожил ещё лет 15—20. Но и та «одна треть», которую успел сделать Ферми из намеченного им плана и которая, по словам Понтекорво, достойна 6—8 Нобелевских премий, навсегда сохранит в науке имя этого исключительного одарённого учёного

.

В 1956 г. в память о выдающемся учёном в США учреждена Премия Энрико Ферми, которой награждаются учёные, внесшие выдающийся вклад в области исследования, использования и производства энергии

.

Литература

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.