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  • 費密

    費密(物理學(xué)家)

    費密,E.(Enrico Fermi 1901-1954) 也譯為費米,美國物理學(xué)家。他在理論和實驗方面都有第一流建樹,這在現(xiàn)代物理學(xué)家中是屈指可數(shù)的。100號化學(xué)元素鐨就是為紀(jì)念他而命名的。費密一生的最后幾年,主要從事高能物理的研究。在他領(lǐng)導(dǎo)下建成了世界上第一座可控原子核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆,為原子能的利用做出了開創(chuàng)性的工作。 1949年,揭示宇宙線中原粒子的加速機制,研究了Л介子、μ子和核子的相互作用,提出宇宙線起源理論。1952年,發(fā)現(xiàn)了第一個強子共振──同位旋四重態(tài)。


    人物簡介

    費密,全名為恩利克·費米(Enrica Fermi 1901.09.29至1954.11.28)。美國物理學(xué)家。生于意大利羅馬。對統(tǒng)計物理、原子物理、原子核物理、粒子物理、中子物理都有重要貢獻(xiàn)。在他領(lǐng)導(dǎo)下建成了世界上第一座可控原子核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆,為原子能的利用做出了開創(chuàng)性的工作。

    1901年9月29日出生于羅馬。1918年進(jìn)人比薩大學(xué),1922年獲得博士學(xué)位。繼而去德國格丁根大學(xué)隨M·玻恩工作,后又去荷蘭萊頓大學(xué)隨P·厄任費斯脫工作。1924年回到意大利,在羅馬大學(xué)任教,1925年到佛羅倫薩大學(xué)任講師。1927年回羅馬在帕尼斯佩納大道的物理研究所工作,并在羅馬大學(xué)擔(dān)任第一任理論物理講座。

    1926年初,他根據(jù)泡利不相容原理,提出電子應(yīng)服從的統(tǒng)計規(guī)律——費密-狄喇克統(tǒng)計。1927年冬,他根據(jù)費密-狄喇克統(tǒng)計原理建立了一個原子結(jié)構(gòu)的模型理論——托馬斯-費密模型。1933年,費密提出了B衰變理論,成功地解釋了B衰變現(xiàn)象的許多特點。由于中子核反應(yīng)的發(fā)現(xiàn),他獲得1938年諾貝爾物理學(xué)獎。

    1938年意大利頒布了法西斯的種族歧視法,由于費密的妻子是猶太血統(tǒng),他于1938年11月利用去瑞典接受諾貝爾獎的機會,攜帶家眷離開意大利去美國,先在紐約哥倫比亞大學(xué),后在芝加哥大學(xué)任教。

    1939年N·玻爾去美國時告訴他鈉裂變的消息后,費密就著手探索核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的可能性。在他領(lǐng)導(dǎo)下,他和助手們在1942年12月2日在芝加哥大學(xué)建成世界上第一座可控原子核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆,使它達(dá)到臨界狀態(tài),產(chǎn)生可控的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這一成就是原子能時代的一個重要里程碑。隨后費密參加了原子彈的研制工作。

    費密

    主要貢獻(xiàn)

    在1939年初,據(jù)里澤·梅特納、奧特·哈爾姆和弗里茨·斯特拉斯曼報導(dǎo),中子被吸收后有時會引起鈾原子裂變。這項報導(dǎo)發(fā)表后,和其他幾位主要的物理學(xué)家一樣,費米立即認(rèn)識到一個裂變的鈾原子可以釋放出足夠的中子來引起一項鏈?zhǔn)椒磻?yīng),而且還和另外幾位物理學(xué)家一樣,費米馬上就預(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,費米與美國海軍界接觸,希望引起他們對發(fā)展原子武器的興趣。但是直到幾個月后阿爾伯特·愛因斯坦就此課題給羅斯?偨y(tǒng)寫了一封信以后,美國政府才對原子能給予重視。

    那時候,同盟國的科學(xué)家雖然已經(jīng)在討論原子彈的可能,但是還沒有正式開始進(jìn)行制造的工作。后來由于同盟國在戰(zhàn)事中一再失利,德國又開始禁止由他們占領(lǐng)捷克鈾礦區(qū)的鈾礦出口,使得同盟國意識到,德國可能已經(jīng)在認(rèn)真進(jìn)行原子彈計劃。

    不久,一位德國科學(xué)家傅吉(Siegfried Flugge)出人意料地在德文科學(xué)期刊上,公開發(fā)表了一些德國核分裂研究的新近成果。這位科學(xué)家本來是故意突破當(dāng)時德國尚未完全開始的信息封鎖,讓同盟國得知德國研究近況,但是同盟國科學(xué)家反倒因而誤認(rèn)為,如果德國能夠發(fā)布這么多資料,那么他們真正的發(fā)展情況,恐怕還要更加先進(jìn),這就更加促使美國原子彈計劃開始醞釀產(chǎn)生。

    匈裔科學(xué)家齊拉于是決定采取一些行動。首先他認(rèn)為要能控制比屬剛果的鈾礦,于是請求和比利時皇家熟識的愛因斯坦幫忙,愛因斯坦欣然同意。接著他和銀行家沙克斯(A.Sachs)共同具名擬就一信,準(zhǔn)備敦促羅斯?偨y(tǒng)在美國進(jìn)行原子彈計劃,為了增加這封信的分量,他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函,確實是促成原子彈計劃的一個關(guān)鍵因素,而這件事到戰(zhàn)后曾引起愛因斯坦相當(dāng)?shù)暮蠡凇?/p>

    美國政府一有了興趣,建立一個模式原子反應(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)是否確實可行。由于恩利克·費米是世界上主要的中子權(quán)威,且集理論與實驗天才于一身,所以被選為世界第一臺核反應(yīng)堆攻關(guān)小組組長。他最初在哥倫比亞大學(xué)工作,隨后又到芝加哥大學(xué)工作。1942年12月2日,在芝加哥,費米指導(dǎo)下設(shè)計和制造出來的核反應(yīng)堆首次運轉(zhuǎn)成功。這是原子時代的真正開端,因為這是人類第一次成功地進(jìn)行了一次核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。試驗成功的消息以意味深長的預(yù)言形式一下子就傳到了東方:意大利航海家進(jìn)入了新世界!S著這項實驗的成功,即刻做出了全速開展曼哈頓工程計劃。費米在這項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。十分顯然,這項發(fā)明的主要功勞應(yīng)歸于費米。他最先對有關(guān)方面的基礎(chǔ)理論做出了重大的貢獻(xiàn),隨后又親自指揮第一座核反應(yīng)堆的設(shè)計和建造。戰(zhàn)后,費米在芝加哥大學(xué)任教授。他于1954年去逝。100號化學(xué)元素鉘就是為紀(jì)念他而命名的。

    為了反對把原子能用于戰(zhàn)爭目的,費密于1946年初離職回到芝加哥大學(xué)任教,轉(zhuǎn)入粒子物理這個新領(lǐng)域的研究。一批有為的青年慕名來到芝加哥大學(xué),聚集在他的左右,其中如楊振寧、李政道、M·蓋耳—曼和O·張伯倫等人,后來成為有重要貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。芝加哥大學(xué)的同步回旋加速器建成以后,費密和他的小組于1951年發(fā)現(xiàn)了第一個核子共振態(tài)。1954年11月29日費密病逝于芝加哥。

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