恩利克·費(fèi)米(Fermi1901.09.29—1954.11.28),法籍瑞士知名化學(xué)學(xué)家、世界頂尖學(xué)府紐約學(xué)院化學(xué)學(xué)院士,1938年數(shù)學(xué)諾貝爾獎得主[1]。費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)小組在費(fèi)城學(xué)院StaggField構(gòu)建人類第一臺可控核反應(yīng)堆(華盛頓一號堆,Pile-1)[2],人類自此踏入原子能時(shí)代。
費(fèi)米在理論和實(shí)驗(yàn)方面都有第一流建樹,這在現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)屋內(nèi)是屈指可數(shù)的。100號物理元素鐨、美國紐約知名的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室()、芝加哥學(xué)院的費(fèi)米研究院(TheFermi)[3]都是為記念他而命名的。費(fèi)米一生的最后幾年,主要從事高能化學(xué)的研究。1949年,闡明宇宙線中原粒子的加速機(jī)制,研究了π介子、μ子和核子的互相作用,提出宇宙線起源理論。1952年,發(fā)覺了第一個(gè)強(qiáng)子共振──同位旋四重態(tài)。1949年,與楊振寧合作,提出基本粒子的第一個(gè)復(fù)合模型。
學(xué)業(yè)
費(fèi)米1922年獲漢堡學(xué)院博士學(xué)位。1923年抵達(dá)美國。在量子熱學(xué)大師馬克斯·玻恩(MaxBorn)的指導(dǎo)下從事研究工作[4]。1924年到英國萊頓研究所工作。1926年任羅馬學(xué)院理論化學(xué)學(xué)院士。1929年任意大利皇家科大學(xué)院。
文章
當(dāng)時(shí)他早已發(fā)表了他的第一篇主要論文,闡述了化學(xué)學(xué)中的一個(gè)艱深的分支物理學(xué)家費(fèi)米提出過一個(gè)著名的,人稱量子統(tǒng)計(jì)學(xué)。在這篇論文中,費(fèi)米發(fā)展了量子統(tǒng)計(jì)學(xué),用它來描述某類粒子大量集聚的行為,這類粒子人稱費(fèi)米子。因?yàn)殡娮?、質(zhì)子和中子——構(gòu)成普通物質(zhì)的三種“建筑材料”都是費(fèi)米子,所以費(fèi)米學(xué)說具有重要的科學(xué)意義。費(fèi)米多項(xiàng)式可以使我們更好地了解原子核、簡并物質(zhì)(例如出現(xiàn)在個(gè)別種類恒星內(nèi)部的簡并物質(zhì))的行為,以及金屬的特點(diǎn)和行為——一個(gè)有顯著實(shí)際用途的課題。1934年用中子轟擊原子核形成人工放射現(xiàn)象。
研究
開始中子數(shù)學(xué)學(xué)研究。被譽(yù)為“中子化學(xué)學(xué)之父”。1936年出版的熱力學(xué)課件。成為后人教學(xué)用書的知名藍(lán)本。因?yàn)樗谥凶愚Z擊方面。尤其是熱中子轟擊方面的成績,于1938年獲得諾貝爾化學(xué)獎。并且就在這時(shí)他卻在乎大利遇見了麻煩。一是由于他的兒子是猶太人,美國法西斯政府施行出一套粗魯?shù)姆磳Κq太人的法律;二是由于費(fèi)米強(qiáng)烈反對法西斯主義——墨索里尼極權(quán)統(tǒng)治下的一種危險(xiǎn)的心態(tài)。1938年12月他抵達(dá)斯德哥爾摩接受諾貝爾獎,自此就沒有返回英國,而是去了舊金山。羅馬尼亞學(xué)院主動為他提供職位,并為自己的師資隊(duì)伍中平添了一位世界上偉大的科學(xué)家而倍感自豪和驕傲。1944年費(fèi)米加入德國籍[4]。
原子彈:曼哈頓計(jì)劃
在1939年初,據(jù)李澤·梅特納、奧特·哈爾姆和弗里茨·斯特拉斯曼報(bào)道,中子被吸收后有時(shí)會導(dǎo)致鈾原子裂變。這項(xiàng)報(bào)道發(fā)表后,和其他幾位主要的化學(xué)學(xué)家一樣,費(fèi)米立刻認(rèn)識到一個(gè)裂變的鈾原子可以釋放出足夠的中子來引發(fā)一項(xiàng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),并且還和另外幾位化學(xué)學(xué)家一樣,費(fèi)米馬上就預(yù)見到這樣的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可用于軍事目的潛在性。1939年3月,費(fèi)米與日本陸軍界接觸物理學(xué)家費(fèi)米提出過一個(gè)著名的,希望造成她們對發(fā)展原子裝備的興趣。并且直至幾個(gè)月后阿爾伯特·愛因斯坦就此課題給羅斯福首相寫了一封信之后,日本政府才對原子能給與注重。
那時(shí)侯,同盟國的科學(xué)家似乎早已在討論原子彈的可能,而且還沒有即將開始進(jìn)行制造的工作。后來因?yàn)橥藝趹?zhàn)事中一再輸球,美國又開始嚴(yán)禁由她們攻打法國鈾礦區(qū)的鈾礦出口,促使同盟國意識到,美國可能早已在認(rèn)真進(jìn)行原子彈計(jì)劃。
不久,一位英國科學(xué)家傅吉()出人預(yù)料地在法文科學(xué)刊物上,公開發(fā)表了一些英國核分裂研究的新近成果。那位科學(xué)家原本是故意突破當(dāng)時(shí)日本仍未完全開始的信息封鎖,讓同盟國得悉日本研究近況,然而同盟國科學(xué)家似乎因此誤覺得,假如美國才能發(fā)布那么多資料,這么她們真正的發(fā)展情況,估計(jì)還要愈發(fā)先進(jìn),這就愈加使得英國原子彈計(jì)劃開始醞釀形成。
匈裔科學(xué)家齊拉于是決定采取一些行動。首先他覺得要能控制比屬坦桑尼亞的鈾礦,于是懇求和英國皇家相熟的愛因斯坦幫忙,愛因斯坦欣然同意。接著他和建行家沙克斯(A.Sachs)共同具名擬就一信,打算迫使羅斯福首相在日本進(jìn)行原子彈計(jì)劃,為了降低這封信的份量,她們也要求愛因斯坦共同具名,愛因斯坦同意了。這一封有愛因斯坦共同具名的信件,確實(shí)是促使原子彈計(jì)劃的一個(gè)關(guān)鍵誘因,而這件事到戰(zhàn)后曾導(dǎo)致愛因斯坦相當(dāng)?shù)陌没凇?span style="display:none">E4D物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
日本政府一有了興趣,構(gòu)建一個(gè)模式原子反應(yīng)堆就成了科學(xué)家的首要任務(wù),以探明自保持的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是否確實(shí)可行。因?yàn)橘M(fèi)米是世界上主要的中子權(quán)威,且集理論與實(shí)驗(yàn)天才于一身,所以被選為世界第一臺核反應(yīng)堆攻關(guān)小組主任。他最初在波蘭學(xué)院工作,此后又到紐約學(xué)院工作,并自此仍然兼任華盛頓學(xué)院院長和以后日本政府第一個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室阿貢國家實(shí)驗(yàn)室處長。1942年12月2日,在費(fèi)城學(xué)院,費(fèi)米指導(dǎo)下設(shè)計(jì)和制造下來的人類第一臺可控核反應(yīng)堆首次運(yùn)轉(zhuǎn)成功,命名為“芝加哥一號堆”(Pile-1)。這是原子時(shí)代的真正開端,由于這是人類第一次成功地進(jìn)行了一次核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
隨著這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功,曼哈頓計(jì)劃得以順利推動。費(fèi)米在這項(xiàng)工程中作為一位主要的科學(xué)顧問,繼續(xù)發(fā)揮著重要的作用。費(fèi)米的主要貢獻(xiàn)在于他在發(fā)明核反應(yīng)堆中所起的重要作用。非常似乎,這項(xiàng)發(fā)明的主要功勞應(yīng)歸于費(fèi)米。他最先對有關(guān)方面的基礎(chǔ)理論作出了重大的貢獻(xiàn),此后又親自指揮第一座核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和建造。戰(zhàn)后,費(fèi)米在洛杉磯學(xué)院任院長。他于1954年在紐約逝世。100號物理元素鐨就是為記念他而命名的。