Enrico Fermi

Enrico Fermi

Data i miejsce urodzenia	29 września 1901 Rzym
Data i miejsce śmierci	28 listopada 1954 Chicago
Przyczyna śmierci	rak żołądka
Miejsce spoczynku	Oak Woods Cemetery, Chicago
Zawód, zajęcie	fizyk
Narodowość	włoska
Tytuł naukowy	doktor
Alma Mater	Scuola Normale di Pisa
Rodzice	Alberto Fermi, Ida de Grattis
Małżeństwo	Laura Fermi
Dzieci	Nella (1931-1995) Giulio (1933-1997)

{{Biogram infobox}} Sugerowane pola (wstaw w kodzie): | alt grafiki = Nieznane pola: "podpis".

Enrico Fermi (ur. 29 września 1901 w Rzymie, Włochy, zm. 28 listopada 1954 w Chicago, USA) – włoski fizyk teoretyk, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1938, za wytworzenie w reakcjach z neutronami nowych pierwiastków promieniotwórczych.

Życiorys

Urodził się w Rzymie i wychował w zamożnej rodzinie. Jego ojciec, poczynając od urzędnika na kolei, doszedł do ważnych stanowisk w służbie państwowej. Fermi wcześnie zwracał na siebie uwagę inteligencją i szybkością kojarzenia. Bez większego trudu udało mu się rozpocząć w 1918 studia w Scuola Normale w Pizie, uczelni dla elity intelektualnej Włoch. Pogłębiał następnie wiedzę na uniwersytecie w tym samym mieście i uzyskał doktorat w 1924 roku. Po spędzeniu jakiegoś czasu za granicą, w Getyndze i Lejdzie, powrócił do Włoch i po początkowych niepowodzeniach został mianowany profesorem fizyki Uniwersytetu Sapienza w Rzymie. Już sama ta nominacja była nie lada osiągnięciem dla kogoś tak młodego, zważywszy na tradycyjny i biurokratyczny charakter włoskich uniwersytetów. Zawdzięczał ją bez wątpienia swojej reputacji, ugruntowanej już blisko 30. ważnymi publikacjami, oraz poparciu, jakiego mu udzielał O.M. Corbino, najwybitniejszy wówczas włoski fizyk, a do tego senator. Corbino zdecydowany był zmodernizować fizykę włoską i umiał dostrzec, że Fermi, pomimo młodego wieku, idealnie się do tego nadaje. W 1938 roku, po otrzymaniu Nagrody Nobla, wyemigrował do USA, ponieważ obawiał się o losy swojej żony, Laury, która miała pochodzenie żydowskie. Od 1939 roku był profesorem Columbia University w Nowym Jorku, a w latach 1941-1946 Uniwersytetu w Chicago. Zajmował się fizyką jądrową. Był współtwórcą pierwszego na świecie reaktora jądrowego (Chicago) – zaprojektował go i uruchomił 2 grudnia 1942 – i bomby atomowej (pracował nad nią w ośrodku badawczym w Los Alamos). Opracował mikroskopowy rozkład prawdopodobieństwa fermionów (statystyka Fermiego-Diraca), nazwanych tak na jego cześć. W ostatnich latach życia był wraz ze Stanisławem Ulamem inicjatorem pierwszych doświadczeń komputerowych. Zmarł na raka żołądka, po długiej chorobie, zachowując, według wspomnień Ulama, do końca jasność myśli i obiektywność sądów.

Na jego cześć mianem "ferm" (łac. fermium, skr. Fm) nazwano pierwiastek chemiczny o l.a. 100, odkryty wśród produktów rozpadu pierwszej amerykańskiej bomby wodorowej. Również pozaukładowa jednostka długości w fizyce jądrowej odpowiadająca 1 femtometrowi nazwana została "fermi" (f).

Raport Fermiego

Wedle raportu Fermiego z 1934 r., umieścił on – raczej intuicyjnie niż z przyczyn racjonalnych – parafinę pomiędzy źródłem neutronów a bombardowanym przez nie celem.

Nie było w tym przeczucia ani świadomego rozumowania... przypadkowo wziąłem kawałek parafiny.

W wyniku tego doszło do zwiększenia intensywności oddziaływania neutronów od kilkudziesięciu do kilkuset razy. Tak Fermi zetknął się przypadkowo ze spowolnionymi neutronami. Spowolnienie to nastąpiło wskutek zderzenia się neutronów z lekkimi cząsteczkami węglowodorów, dzięki czemu te pierwsze pozostawały w sąsiedztwie bombardowanego jądra dostatecznie długo, by zwiększyć szansę ich wchłonięcia przez jądro.

Nagroda Nobla

Właśnie za te badania, mające na celu "odkrycie nowych substancji promieniotwórczych... i odkrycie selektywnego działania spowolnionych neutronów" Fermi otrzymał w 1938 Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Przeoczył jednakże zjawisko o wielkim znaczeniu. Podczas systematycznych prób napromieniowywania różnych pierwiastków, Fermi i jego koledzy zbombardowali spowolnionymi neutronami również uran. Nieuchronnie doprowadziło to do rozszczepienia jądrowego, ale Fermi uważał, że doszło do powstania pierwiastków transuranowych i w przemówieniu z okazji odbierania Nagrody Nobla nawiązał do rzekomego wyprodukowania przez siebie pierwiastków o liczbach atomowych 93 i 94, które nazwał "ausonium" i "hesperium". Tymczasem już w 1938 r. Otto Hahn i Lise Meitner jako pierwsi zdali sobie sprawę, że w tego rodzaju reakcjach dochodzi do rozszczepienia jądra atomowego.

W 1953 roku American Astronomical Society przyznało mu nagrodę Henry Norris Russell Lectureship.

Główne osiągnięcia

W dziedzinie teorii głównym osiągnięciem Fermiego w okresie rzymskim była teoria rozpadu beta. Jest to proces zachodzący w nietrwałym jądrze atomowym, podczas którego dochodzi do przemiany neutronu w proton oraz emisji elektronu i antyneutrina (n→p+e+ν). Fermi poddał go wnikliwej analizie, w wyniku której wprowadził do nauki nowy rodzaj siły - oddziaływanie słabe. Opublikował tę pracę w 1933 po włosku, gdyż jej oryginalna wersja – angielska – została odrzucona przez czasopismo Nature jako zbyt spekulatywna.

W Ameryce Fermi wkrótce został wciągnięty w przedsięwzięcie zmierzające do uzyskania kontrolowanej łańcuchowej reakcji jądrowej. W 1942 udało mu się zbudować pierwszy reaktor jądrowy na stadionie University of Chicago w Stagg Field. Przy użyciu grafitu, jako moderatora, Fermi i jego zespół przystąpili do konstruowania stosu atomowego. Składał się on z około 40 000 bloków grafitowych – specjalnie do tego celu wyprodukowanych, aby wykluczyć możliwość zanieczyszczeń – w których wydrążono około 22 000 otworów, by w nich umieścić kilka ton uranu. 2 grudnia 1942 o godzinie 14:20 rozpoczęła się era atomowa, gdyż właśnie wtedy uruchomiono stos Fermiego, w którym przez 28 minut dochodziło do samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej. W historycznym telefonie, jaki po tym nastąpił, Artur Compton powiadomił dyrekcję przedsięwzięcia, Conanta, że "włoski żeglarz wylądował w nowym świecie, a krajowcy okazali się przyjaźni".

Fermi nadal pracował nad projektem Manhattan i był świadkiem pierwszego wybuchu bomby atomowej w lipcu 1945 na pustyni w stanie Nowy Meksyk. Wykonał prosty, ale bardzo pomysłowy pomiar mocy wybuchu, w chwili nadejścia fali uderzeniowej wypuszczając z dłoni garść skrawków papieru. Na podstawie ich przemieszczenia (ok. 2,5 metra) oszacował moc wybuchu na ok. 10 kiloton TNT.

Czasy powojenne, śmierć i pamięć

Po wojnie Fermi przyjął katedrę fizyki w University of Chicago i wykładał tam aż do śmierci. Zmarł w wieku 53 lat w Chicago. Jego nazwisko zostało na różne sposoby upamiętnione, m.in. w terminologii naukowej (pierwiastek o liczbie atomowej 100 – ferm, jednostka długości wynosząca 10-¹³ cm – fermi, cząstki subatomowe – fermiony) Nazwę Fermilab nosi też Państwowe Laboratorium Przyśpieszenia Cząstek Elementarnych w Batavii, w pobliżu Chicago. W technologii informatycznej jego nazwisko upamiętniła firma NVIDIA nadając nazwę kodową Fermi procesorom graficznym zastosowanym w kartach GeForce serii 400 i 500. Imieniem Fermiego nazwano też kosmiczne obserwatorium promieniowania gamma GLAST.

Zobacz też

• fermion
• teoria Fermiego
• Fermilab
• rezonans Fermiego
• paradoks Fermiego
• złota reguła Fermiego
• pytanie Fermiego

Bibliografia

• Richard Rhodes: Jak powstała bomba atomowa. Prószyński i S-ka, 2000. ISBN 83-7255-131-6.brak strony w książce
• Laura Fermi: Atoms in the Family: My Life with Enrico Fermi. University of Chicago Press, 1954. ISBN 0-88318-524-5.brak strony w książce
• Beata Tarnowska (red.): Nagrody Nobla, Leksykon PWN. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001. ISBN 83-01-13393-7.brak strony w książce
• Enrico Fermi – Biografia na stronie Fundacji Nobla (ang.)
• Enrico Fermi Dead at 53; Architect of Atomic Bomb. [w:] The New York Times [on-line]. nytimes.com, 1954-11-29. [dostęp 2013-11-14]. (ang.).