Вікіпэдыя

Энрыка Фэрмі

італьянскі фізык

Энры́ка Фэ́рмі (па-італьянску: Enrico Fermi; 29 верасьня 1901 году, Рым — 28 лістапада 1954 году, Чыкага) — выбітны італьянскі фізык, адзін з заснавальнікаў квантавае фізыкі. Аўтар шэрагу адкрыцьцяў ядзернай фізыкі, распрацаваў тэорыю β-распаду[14]. Ляўрэат Нобэлеўскае прэміі ў галіне фізыкі 1938 году. Вядомы сваімі працамі па распрацоўцы першага ядзернага рэактару й унёскам у разьвіцьцё квантавай тэорыі, фізыкі ядра й часьцінак і статыстычнай мэханікі. Ён зьяўляецца адным з тых, каго называюць «бацькам атамнай бомбы»[15]. Ён шырока вядомы як адзін зь вельмі нямногіх фізыкаў, якія атрымалі посьпехі як у тэарэтычнай фізыцы, гэтак і ў экспэрымэнтальнай.

Энрыка Фэрмі
па-італьянску: Enrico Fermi[1]
Дата нараджэньня 29 верасьня 1901(1901-09-29)[2][3][1][…]
Месца нараджэньня
Дата сьмерці 28 лістапада 1954(1954-11-28)[4][2][3][…] (53 гады)
Месца сьмерці
Прычына сьмерці Рак страўніка[1]
Месца пахаваньня
Месца вучобы
Занятак фізык, фізык-тэарэтык, ядзерны фізык, прафэсар унівэрсытэту, вынаходнік
Навуковая сфэра ядзерная фізыка, квантавая мэханіка, статыстычная мэханіка[d], фізыка[10], ядзерная рэакцыя[d][10], квантавая тэорыя[d][10], фізыка элемэнтарных часьцінак[d][10], тэарэтычная фізыка[10] і экспэрымэнтальная фізыка[d][10]
Месца працы
Сябра ў Лёнданскае каралеўскае таварыства[1], Нямецкая акадэмія навук Леапальдына[d][1], Нацыянальная акадэмія дэі Лінчэі[d][1], Акадэмія навук СССР[d][1], Амэрыканскае філязофскае таварыства[d][11][1], Амэрыканская асацыяцыя прасоўваньня навукі[d][11][1], Нацыянальная акадэмія навук Італіі[d][1], Нацыянальная акадэмія навук ЗША і Турынская акадэмія навук[d][12]
Навуковая ступень доктар філязофіі
Навуковы кіраўнік Люіджы Пуч’янці[d][13]
Вучні Янг Чжэнь-нін[d], Мюрэй Гел-Ман[d], Mario Ageno[d], Лі Цзун-дао[d], Эміліё Джына Сэгрэ[d] і Оўэн Чэмбэрлен[d]
Узнагароды
Подпіс Выява аўтографу

Першы буйны ўнёсак Фэрмі зрабіў у статыстычную мэханіку. Пасьля таго, як аўстрыйскі навуковец Вольфганг Паўлі сфармуляваў прынцып забароны квантавых станаў у 1925 годзе, Фэрмі ўжыў гэты прынцып да ідэальнага газу, выкарыстоўваючы статыстычныя фармулёўкі, якія цяпер вядомыя як статыстыка Фэрмі—Дырака. Сёньня часьцінкі, якія падпарадкоўваюцца гэтаму прынцыпу забароны, называюць «фэрміёнамі».

Атрымаўшы Нобэлеўскую прэмію, Фэрмі з жонкай і дзецьмі эміграваў у Злучаныя Штаты. Прычынай эміграцыі была палітыка фашысцкага ўраду Італіі ў дачыненьні да габрэяў. Жонка Фэрмі спавядала юдэйскую веру. Энрыка быў вядучым удзельнікам Мангэтанскага праекту. Фэрмі ачоліў каманду, якая спраектавала і пабудавала «Чыкагаўскі касьцёр-1», экспэрымэнтальные выпрабаваньне якога адбылося 2 сьнежня 1942 году, прадэманстраваўшы першую створаную чалавекам самастойную ядзерную ланцуговую рэакцыю. Ён таксама ўдзельнічаў у распрацоўцы Графітавага рэактару X-10 у Ок-Рыдж, штат Тэнэсі, запуск якога адбыўся ў лістападзе 1943 году. Дзякуючы гэтым рэактарам сталася магчымым пабудаваць і ўвесьці ў эксплюатацыю Рэактар B у Гэнфардзкім комплексе. У лябараторыі Лос-Аламас, вядомой як Праект Y, навуковец ачольваў аддзел F, частка якога працавала над тэрмаядзернай бомбай «Супэр» Эдўарда Тэлера. Фэрмі прысутнічаў на выпрабаваньні «Трыніці» 16 ліпеня 1945 году, дзе ён выкарыстаў свой мэтад Фэрмі дзеля ацэнкі магчымай сілы выбуху бомбы.

Пасьля вайны Фэрмі працаваў пад кіраўніцтвам Робэрта Апэнгаймэра ў Генэральным кансультатыўным камітэце, які даваў парады Камісіі па атамнай энэргіі па ядзерных пытаньнях. Пасьля дэтанацыі першай савецкай бомбы ў жніўні 1949 году ён рашуча выступіў супраць распрацоўкі вадароднай бомбы як з маральных, гэтак і тэхнічных прынцыпаў. У ягоны гонар названы хімічны элемэнт фэрм.

Біяграфія

рэдагаваць

Дзяцінства

рэдагаваць
 
Дом у Рыме, у якім нарадзіўся Фэрмі.

Энрыка Фэрмі нарадзіўся ў Рыме 29 верасьня 1901 году. Ён быў трэцім дзіцём Альбэрта Фэрмі, начальніка аддзелу міністэрства чыгунак, і Іды дэ Гатыс, настаўніцы пачатковае школы[16][17]. Энрыкава сястра Марыя была на два гады старэйшая за яго, а брат Джуліё нарадзіўся на год раней. Двух хлопчыкаў адправілі ў сельскую мясцовасьць, дзе іх гадавалі ажна да таго моманту як Энрыка споўнілася два з паловай гады, калі хлопчыкі вярнуліся ў Рым[18]. Не зважаючы на тое, што малы быў ахрышчаны рыма-каталіком у адпаведнасьці з жаданьнямі бабулі і дзядулі, ягоная сям’я не была асабліва рэлігійнай. Энрыка заставаўся агностыкам на працягу ўсяго свайго дарослага жыцьця. У дзяцінстве ён падзяляў тыя ж інтарэсы, што і ягоны брат Джуліё, будуючы электрычныя рухавікі і гуляючы з электрычнымі і мэханічнымі цацкамі[19]. Джуліё памёр падчас апэрацыі выдаленьня абсцэсу з гартані ў 1915 годзе[20]. Марыя загінула значна пазьней у авіякатастрофе пад Мілянам у 1959 годзе[21].

На мясцовым рынку ў Кампа-дэ-Ф’ёры Фэрмі знайшоў 900-старонкавы твор «Elementorum physicae mathematicae», які быў укладзены на лацінскай мове айцом-езуітам Андрэа Карафа. Гэты рэлігійны дзяяч працаваў у свой час прафэсарам Рымскага калегіюма. Кніга ўтрымлівала веды ў матэматыцы, клясычнае мэханікі, астраноміі, оптыкі і акустыкі, гэтак як яны разумеліся на момант публікацыі ў 1840 годзе [22][23]. Разам зь сябрам Энрыка Пэрсіка, Фэрмі займаўся стварэньнем гіраскопаў і вымярэньнем паскарэньня зямнога прыцягненьня[24]. У 1914 годзе Фэрмі, які часта чакаў свайго бацьку перад ягоным офісным будынкам, сустрэў бацькавага калегу на імя Адольфа Амідэі. Абодва пагутарылі на тэму праектнай геамэтрыі, і Амідэі нават даў маладому Фэрмі пачытаць адмысловую кнігу на ўзгаданую тэму. Пераканаўшыся ў вялікім здольнасьцях хлопца, Адольфа далей настаўляў хлопчыка, даючы яму больш кніг па фізыцы і матэматыцы. Амідэі адзначаў, што Фэрмі меў вельмі добрую памяць і таму мог вярнутаць кнігі пасьля чытаньня, бо вельмі добра ведаў іхны зьмест[25].

Навучаньне

рэдагаваць
 
Студэнт Пізанскага ўнівэрсытэту Энрыка Фэрмі.

Фэрмі скончыў сярэднюю школу ў ліпені 1918 году, цалкам прапусьціўшы трэці год. На прапанову Амідэі, Фэрмі вывучыў нямецкую мову, каб мець магчымасьць чытаць шматлікія навуковыя працы, якія ў той час пераважна публікаваліся на гэтае мове. Хлопец быў залічаны ў Найвышэйшую нармальную школу ў Пізе. Амідэі палічыў, што школа дасьць лепшыя ўмовы дзеля разьвіцьця Фэрмі чым Рымскі ўнівэрсытэт Ля-Сапіенца. Страціўшы аднаго сына, Фэрмівы бацькі неахвотна далі згоду на ягоны пераезд у школы інтэрнат удалечыні ад Рыму[26][27]. Фэрмі заняў першае месца на складаным уступным іспыце, які ўключаў складаньне твору на тэму «Асаблівыя характарыстыкі гукаў». 17-гадовы Фэрмі вырашыў скарыстаць аналіз Фур’е дзеля атрыманьня і разьвязаньня дыфэрэнцыяльнага раўнаньня, складзенага дзеля вібрацыйнага стрыжня, і пасьля інтэрвію з Фэрмі экзамэнатар зрабіў заўвагу, што хлопец стане выдатным фізыкам[26][28].

У Пізе Фэрмі завёў сяброўства з Франка Разэцьці, зь якім часьцяком гарэзьнічаў. Адным разам Люіджы Пуччанці, загадчык фізычнае лябараторыі, заўважыў, што ён ня зможа чамусьці навучыць Фэрмі, бо той шмат чаго сам ведае і нават сам можа навучыць закадчыка замест гэтага. Веды Фэрмі ў галіне квантавай фізыкі былі такім, што Пуччанці зьвярнуўся да хлопца, каб той зарганізаваў сэмінары на гэтую тэму[29]. За гэты час Фэрмі вывучыў тэнзарнае вылічэньне, тэхніку, якая ёсьць ключом да агульнае тэорыі рэлятыўнасьці[30]. Спачатку Фэрмі абраў матэматыку ў якасьці прадмету сваёй спэцыяльнасьці, але неўзабаве зацікавіўся фізыкай. Ён заставаўся ў асноўным самавукам, вывучаючы і паглыбляючы веды ў агульнай тэорыі рэлятыўнасьці, квантавай мэханіцы і атамнай фізыцы[31].

У верасьні 1920 году Фэрмі быў залічаны на фізычны факультэт. Паколькі на катэдры налічвалася толькі тры студэнты, як то Фэрмі, ягоны сябар Разэцьці і Нэльлё Карара, Пуччанці дазволіў ім свабодна выкарыстоўваць лябараторыю дзеля любых мэтаў. Фэрмі вырашыў, што яны павінны дасьледаваць рэнтгенаўскую крышталяграфію, і ўтрох яны працавалі над стварэньнем фатаграфіі Ляўэ, то бок рэнтгенаўскай фатаграфіяй крышталя[32]. У 1921 годзе, навучаючыся на трэцім курсе ўнівэрсытэту, Фэрмі апублікаваў свае першыя навуковыя працы ў італьянскім часопісе Nuovo Cimento. Першая зь іх тычылася дынаміцы цьвёрдай сыстэмы электрычных ладункаў пры паступальным руху, у той час як другая работа дасьледвала электрастатыку аднастайнага гравітацыйнага поля электрамагнітных ладункаў, а таксама ўлічвала вагу электрамагнітных ладункаў. Выкарыстоўваючы агульную тэорыю рэлятыўнасьці, Фэрмі выявіў, што ладунак мае вагу, роўную U/c2, дзе U ёсьць электрастатычнай энэргіяй сыстэмы, а с — хуткасьць сьвятла[31].

У сваёй першай працы Фэрмі, як здавалася, выкрывае супярэчнасьць паміж электрадынамічнай тэорыяй і рэлятывісцкай адносна разьліку электрамагнітных масаў, бо згодна з электрадынамічнай тэорыяй значэньне павінна быць роўным 4/3 ад U/c2. Фэрмі зьвярнуўся ў наступным годзе ў артыкуле «Што тычыцца супярэчнасьці паміж электрадынамічнай і рэлятывісцкай тэорыяй электрамагнітнай масы», у якой ён паказаў, што відавочная супярэчнасьць зьяўляецца сьледзтвам рэлятывізму. Гэтая работа мела досыць вялікі розгалас, і нават была перакладзеная на нямецкую мову і апублікаваная ў нямецкім навуковым часопісе Physikalische Zeitschrift у 1922 годзе[33]. У гэтым годзе, Фэрмі прадставіў свой новы артыкул «Аб зьявах, якія адбываюцца паблізу сусьветнай лініі» (італ. Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria), які быў надрукаваны ў італьянскім часопісе Rendiconti Lincei. У гэтым артыкуле навуковец агледзеў прынцып эквівалентнасьці, і прапанаваў да выкарыстаньня гэтак званыя «каардынаты Фэрмі». Ён даказаў, што на сусьветнай лініі, паблізу лініі часу, прастора паводзіць сябе гэтак жа, як калі б гэта была эўклідава прастора[34].

 
Сьветлавы конус ёсьць трохвымернай паверхняй усіх магчымых сьветлавых прамянёў, якія трапляюць у пункт прасторы-часу і адыходзяць зь яе. Тут ён намаляваны з адным сьціснутым прасторавым вымярэньнем. Часовая шкала ёсьць вэртыкальнай восьсю.

Дыплёмнай работай Фэрмі сталася тэарэма верагоднасьці і некаторыя зь ейных прыкладаньняў у ліпені 1922 году, і атрымаў ступень магістра ў незвычайна маладым узросьце 20 гадоў. Работа была скіраваная на вывучэньне рэнтгенаўскай дыфракцыі. Тэарэтычная фізыка ў тыя часы яшчэ не лічыцца асобнай дысцыплінай у Італіі, таму ягоная праца тычылася экспэрымэнтальнай фізыкі. Ментавіта з гэтых чыньнікаў італьянскія фізыкі даволі павольна засвойвалі новыя ідэі ў фізыцы, як гэта рабілі ў Нямеччыне. Але паколькі Фэрмі меў шанец працаваць у лябараторыі ў Італіі, гэта не зрабіла нейкіх непераадольных перашкодаў[34]. Падчас напісаньня дадатку да італьянскай рэдакцыі кнігі «Асновы Айнштайнава рэлятывізму» працы Аўгуста Копфа 1923 году, Фэрмі стаўся першым, хто зьвярнуў увагу на схаваную велізарную колькасьць ядравай патэнцыйнай энэргіяй, якая выкрываецца з Айнштайнава раўнаньня (E = mc²). У 1924 годзе Фэрмі быў далучаны да масонскае ложы Адрыяна Лемі[35].

У 1923—1924 гадах Фэрмі правёў сэмэстар навучаньня ў Макса Борна ў Гётынгенскім унівэрсытэце, дзе пазнаёміўся з Вэрнэрам Гайзэнбэргам і Паскуалем Ёрданам. Затым Фэрмі зь верасьня па сьнежань 1924 году правёў у Лейдэне разам з Паўлем Эрэнфэстам на стыпэндыю фонду Ракфэлера, атрыманай пры заступніцтве матэматыка Віта Вальтэра. Тамака Фэрмі пазнаёміўся з Гэндрыкам Лёрэнцам і Альбэртам Айнштайнам, а таксама пасябраваў з Самюэлем Гудсьмітам і Янам Тынбэргенам. З студзеня 1925 году па канец 1926 году Фэрмі выкладаў матэматычную фізыку і тэарэтычную мэханіку ў Флярэнтыйскім унівэрсытэце, дзе разам з Разэцьці правялі шэраг экспэрымэнтаў па ўзьдзеяньні магнітных палёў на пары ртуці. Навуковец таксама браў удзел у сэмінарах у Рымскім унівэрсытэце Ля-Сапіенца, чытаючы лекцыі на тэму квантавай мэханікі і фізыкі цьвёрдага цела[36].

Пасьля таго, як Вольфганг Паўлі выявіў і сфармуляваў прынцып выключэньня ў 1925 годзе, Фэрмі адказаў на гэта артыкулам «Аб квантаваньні ідэальнага аднаатамнага газу» (італ. Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico), у якім ён ужыў згаданы прынцып да ідэальнага газу. Дакумэнт быў асабліва вядомы статыстычнай фармулёўкай Фэрмі, якая апісвае разьмеркаваньне часьцінак у сыстэмах з мноствам аднолькавых часьцінак, якія падпарадкоўваюцца прынцыпу выключэньня. Неўзабаве пасьля гэтага брытанскі фізык Пол Дырак самастойна распрацаў высунутую тэорыю і выявіў зьвязак гэтага прынцыпу з статыстыкай Бозэ—Айнштайна. На сёньня гэтая сфармуляваная статыстыка вядома як статыстыка Фэрмі—Дырака[37]. Часьцінкі, якія выпарадкоўваюцца прынцыпу выключэньня, на сёньня называюцца фэрміёнамі, а тыя, што не падпарадкоўваюцца, — базонамі[38].

Пасада прафэсара ў Рыме

рэдагаваць
 
Энрыка Фэрмі разам з сваімі хлапчукамі з вуліцы Паніспэрна ў двары фізычнага інстытуту Рымскага ўнівэрсытэту. Каля 1934 году.

Прафэсарскі чын у Італіі раней прадастаўляліся паводле конкурсу на вакантную катэдру, прычым кандыдаты ацэньваліся паводле сваіх публікацыяў камісіяй прафэсараў. Фэрмі падаў заяўку на катэдру матэматычнай фізыкі ва ўнівэрсытэце Кальяры на Сардыніі, але пасаду ў выніку атрымаў Джаваньні Джорджы[39]. У 1926 годзе, ва ўзросьце 24 гадоў, навуковец зьвярнуўся да Рымскага ўнівэрсытэту Ля-Сапіенца, дзе ў выніку і атрымаў пасаду. Гэта была новая катэдра, адна з трох першых у тэарэтычнай фізыцы ў Італіі, створаная адмыслова міністрам адукацыі на заклік прафэсара Орса Марыё Карбіна, які працаваў унівэрсытэцкім прафэсарам экспэрымэнтальнае фізыкі, быў дырэктарам фізычнага інстытуту і сябрам кабінета Бэніта Мусаліні. Карбіна, які таксама ачольваў адмысловы камітэт, спадзяваўся, што новы старшыня падвысіць стандарты і рэпутацыю фізыкі ў Італіі[40]. Камітэт абраў Фэрмі, які абышоў Энрыка Пэрсіка і Альда Пантрэмолі[41], а Карбіна дапамог Фэрмі сфармаваць уласную каманду, да якой неўзабаве далучыліся такія вядомыя студэнты, як то Эдаарда Амальдзі, Бруна Пантэкорва, Эторэ Маярана і Эміліё Сэгрэ, а таксама Франкам Разэцьці, якога Фэрмі прызначыў сваім памочнікам[42]. Дружына атрымала мянушку хлапчукі з вуліцы Паніспэрна, бо фізычны інстытут месьціўся менавіта на гэтае вуліцы[43].

19 ліпеня 1928 году Фэрмі ажаніўся зь Ляўрай Капон, студэнткай прыродазнаўчых навук унівэрсытэту[44]. У іх было нарадзілася дачка Нэльля ў студзені 1931 году, а затым сын Джуліё, які нарадзіўся ў лютым 1936 году[45]. 18 сакавіка 1929 году Фэрмі быў прызначаны Мусаліні сябрам Каралеўскай акадэміі Італіі, а 27 красавіка ён далучыўся да фашысцкае партыі. Пазьней навуковец выступаў супраць фашызму, калі італьянскі ўрад зацьвердзіў расавыя законы 1938 году з мэтай ідэалягічнага зьбліжэньня італьянскага фашызму зь нямецкім нацыянал-сацыялізмам. Гэтыя законы пагражалі Ляўры, якая была габрэйкай, і пазбавілі працы многіх навуковых супрацоўнікаў Фэрмі[46][47][48][49][50]. За часам знаходжаньня ў Рыме Фэрмі і ягоная група зрабілі важкі ўнёсак у многія практычныя і тэарэтычныя аспэкты фізыкі. У 1928 годзе ён апублікаваў твор «Уводзіны ў атамную фізыку», які даў студэнтам італьянскіх унівэрсытэтаў сучасны і даступны тэкст на актуальныя фізычныя тэмы. Фэрмі таксама праводзіў публічныя лекцыі і пісаў папулярныя артыкулы дзеля навукоўцаў і выкладчыкаў, каб як мага шырэй распаўсюджваць веды аб новых галінах фізыкі[51]. Адным зь ягоных мэтадаў навучаньня быў збор калегаў і асьпірантаў разам напрыканцы працоўнага часу, дзе ладзілася абмеркаваньне актуальных фізычных праблемаў, часта зь ягоных уласных дасьледаваньняў[51]. Прыкметай ягонага посьпеху сталася тое, што тым часам у Італію пачалі прыязджаць замежныя студэнты. Найбольш вядомым зь іх быў нямецкі фізык Ганс Бэтэ[52], які прыехаў у Рым у якасьці стыпэндыяту фонду Ракфэлера і супрацоўнічаў з Фэрмі, у выніку чаго нарадзілася ў 1932 годзе праца «Пра ўзаемадзеяньне двух электронаў» (ням. Über die Wechselwirkung von Zwei Elektronen[51].

У гэты час фізыкаў цікавіў бэта-распад, пры якім з атамнага ядру вылучаўся электрон. Каб не парушаць закон захаваньня энэргіі, Паўлі пастуляваў існаваньне нябачнай часьцінкі без ладунку і зь невялікай масай альбо нават наагул безь яе, якая таксама вылучалася зь ядру ў той жа час. Фэрмі падхапіў гэтую ідэю і распрацаваў яе, даўшы новай часьцінцы імя нэўтрына[53][54]. Ягоная тэорыя, пазьней названая ўзаемадзеяньнем Фэрмі, а яшчэ пазьней сталася вядомай як тэорыя слабога ўзаемадзеяньня, апісвала адну з чатырох фундамэнтальных сілаў прыроды. Нэўтрына было выяўлена ўжо па ягонай сьмерці. Калі навуковец накіраваў свой артыкул на гэтую тэму ў брытанскі часопіс Nature, рэдактар ​​гэтага часопісу адмовіўся ад ейнае публікацыі, бо лічыў, што тэорыя ёсьць занадта далёкай ад фізычнае рэчаіснасьці і ўтрымлівае навуковыя спэкуляцыі[53]. У студзені 1934 году Ірэн Жаліё-Кюры і Фрэдэрык Жаліё абвесьцілі, што праз бамбаваньне элемэнтаў альфа-часьцінамі яны выклікалі ў іх радыяактыўнасьць[55][56]. Да сакавіка памочнік Фэрмі Джан-Карлё Вік даў тэарэтычнае тлумачэньне гэтаму, выкарыстоўваючы тэорыю бэта-распаду Фэрмі, у той час як сам Фэрмі вырашыў перайсьці да экспэрымэнтальнае частцы, выкарыстоўваючы нэўтрон, які Джэймз Чадўік выявіў у 1932 годзе. У сакавіку 1934 году Фэрмі паспрабаваў выклікаць радыяактыўнасьць з дапамогай палён-бэрылевай крыніцы нэўтронаў Разэцьці. Нэўтроны ня маюць электрычнага зараду, і таму не ўхіляюцца ад дадатна зараджанага ядра. Гэта азначала, што групе Фэрмі патрабуецца значна менш энэргіі дзеля пранікненьня ў ядро, чым зараджаным часьцінкам, і таму ім не спатрэбіўся паскаральнік часьцінак, якога яны і ня мелі[57].

 
Фэрмі стаіць паміж сваімі калегамі Франкам Разэцьці (зьлева) і Эміліё Сэгрэ (справа), апранутыя ў акадэмічныя строі.

У Фэрмі зьявілася ідэя замяніць палён-бэрылевую крыніцу нэўтронаў на радон-бэрылевую, якую ён стварыў, напоўніўшы шкляную колбу берылевым парашком, выцягнуўшы зь яе паветра, а затым дадаўшы 50 мКю газу радону, які навуковец замовіў у Джуліё Чэзарэ Трабакі[58][59]. Гэта стварыла значна больш моцную крыніцу нэўтронаў, эфэктыўнасьць якой аднак зьмяншалася з пэрыядам паўраспаду радону ў 3,8 содняў. Фэрмі ведаў, што гэтая крыніца таксама будзе выпраменьваць гама-прамяні, але, грунтуючыся на сваёй тэорыі, ён лічыў, што гэта не паўплывае на вынікі экспэрымэнту. Навуковец пачаў з бамбаваньня плятыны, элемэнту з высокім атамным нумарам, які было лёгка знайсьці, аднак посьпеху яму бракавала. Фэрмі затым зьвярнуўся да алюміну, які выпраменьваў альфа-часьцінкі і ўтвараў натар, які затым распаўся на магн шляхам выкіду бэта-часьцінак. Ён безпасьпяхова скарыстаў волава, а затым фтор у выглядзе фтарыду кальцу, які вылучаў альфа-часьцінкі і прадукаваў азот, распадаючыся на кісьлю шляхам выкіду бэта-часьцінак. Усяго прафэсар выклікаў радыяактыўнасьць у 22 розных элемэнтах[60]. Фэрмі хутка паведаміў аб адкрыцьці радыяактыўнасьці, зпрадукаванай нэўтронамі, у італьянскім часопісе La Ricerca Scientifica 25 сакавіка 1934 году[59][61][62].

 
Схема бэта-распаду. Нэўтрон расчапляецца на пратон і электрон. Дзеля таго, каб агульная энэргія ў сыстэме заставалася нязьменнай, Паўлі і Фэрмі пастулявалі, што ў выніку расчапленьня таксама вылучаецца нэўтрына ( ).

Натуральная радыяактыўнасьць тору і ўрану абцяжарвала вызначэньне таго, што адбываецца, калі гэтыя элемэнты бамбуюцца нэўтронамі, але пасьля слушнага выдаленьня наяўнасьці элемэнтаў, лягчэйшых за ўран, але цяжэйшых за волава, Фэрмі прыйшоў да высновы, што яны ствараюць новыя элемэнты, якім ён даў назоў гэспэр і аўзон[63]. Хімічка Іда Нодак выказала здагадку, што пры некаторых экспэрымэнтах маглі стварацца больш лёгкія элемэнты, чымсьці волава, а не новыя, як лічылася, больш цяжкія элемэнты. У той час ейная прапанова не была ўспрынятая досыць сур’ёзна, бо ейная каманда не праводзіла аніякіх экспэрымэнтаў з уранам і не падрыхтавала тэарэтычны базіс да такой магчымасьці. На той момант дзяленьне ядра лічылася неверагодным ці нават немагчымым з тэарэтычных меркаваньняў. Фізыкі чакалі, што элемэнты з больш высокімі атамнымі нумарамі ўтвараюцца ў выніку нэўтронавага бамбаваньня больш лёгкіх элемэнтаў, і аніхто не ўяўляў, што нэўтроны будуць мець дастаткова энэргіі, каб расчапіць больш цяжкі атам на два фрагмэнты лёгкіх элемэнтаў такім чынам, як гэта меркавала Нодак[63]. Хлапчукі з вуліцы Паніспэрна таксама заўважылі некаторыя невытлумачальныя эфэкты. Здавалася, што экспэрымэнт лепш працуе на драўлянай стальніцы, чым на мармуровай. Фэрмі прыгадаў, што Жаліё-Кюры і Чадўік адзначалі, што парафіна дае плён у справе запавольваньня нэўтронаў, таму вырашыў скарыстаць яе. Калі нэўтроны прапускалі праз парафіну, яны выклікалі ў срэбры ў сто разоў большую радыяактыўнасьць у параўнаньні з тым, калі бамбаваньне адбывалася без парафіны. Фэрмі здагадаўся, што гэта ёсьць зьвязаным з атамамі вадароду ў парафіне. Гэта таксама тлумачыла розьніцу ў выніках паміж драўлянымі і мармуровымі стальніцамі. Высновы атрымалі пацьверджаньне праз экспэрымэнт з выкарыстаньнем вады. Фэрмі выявіў, што сутыкненьні з атамамі вадароду запавольваюць нэўтроны[64]. То бок, чым меншым ёсьць атамны нумар ядра, зь якім нэўтрон сутыкаецца, тым больш энэргіі ён губляе за сутыкненьне, і, такім чынам, тым менш сутыкненьняў патрабуецца, каб запаволіць яго на пэўнае значэньне[65]. Навуковец зразумеў, што гэта выклікае большую радыяактыўнасьць, бо павольныя нэўтроны захопліваюцца лягчэй, чым хуткія. Дзеля апісаньня гэтага ён распрацаваў раўнаньне дыфузіі, якое вядома на сёньня як раўнаньне ўзросту Фэрмі[64].

У 1938 годзе Фэрмі атрымаў Нобэлеўскую прэмію ў галіне фізыкі ва ўзросьце 37 гадоў за дэманстрацыю існаваньня новых радыяактыўных элемэнтаў, якія ўтвараюцца ў выніку нэўтронавага апрамяненьня, і за выяўленьне ядравых рэакцыяў, выкліканых павольнымі нэўтронамі[66]. Пасьля таго, як італьянскі фізык атрымаў прэмію ў Стакгольме, ён больш не вярнуўся дадому, а ў сьнежні 1938 году выправіўся ў Нью-Ёрк, дзе з сваёй сям’ёй падаў заяву на атрыманьне сталага жыхарства. Галоўнымі чыньнікамі такога рашэньне былі чынныя расавыя законы ў Італіі[46][67].

Крыніцы

рэдагаваць
  1. ^ а б в г д е ё ж з і к л м н о п https://www.biography.com/people/enrico-fermi-9293405
  2. ^ а б IMDb (анг.) — 1990.
  3. ^ а б Enrico Fermi // Nationalencyklopedin (шв.) — 1999.
  4. ^ а б в Понтекорво Б. М. Ферми Энрико // Большая советская энциклопедия (рас.): [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — Москва: Советская энциклопедия, 1977. — Т. 27 : Ульяновск — Франкфорт. — С. 306.
  5. ^ Архіў гістарычных запісаў — 1808.
  6. ^ http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-662-07791-7_11.pdf
  7. ^ http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00107510500144639
  8. ^ Scuola Normale Superiore Elenco degli alunni della Scuola Normale Superiore di Pisa dal 1847 al 1970 (італ.) — Pisa: Pacini Editore, 1973. — P. 31. — 104 с.
  9. ^ а б в г д е MacTutor History of Mathematics archive — 1994.
  10. ^ а б в г д е Нацыянальная служба Чэскай рэспублікі
  11. ^ а б NNDB (анг.) — 2002.
  12. ^ www.accademiadellescienze.it (італ.)
  13. ^ Матэматычная генеалогія (анг.) — 1997.
  14. ^ Голин Г. М. Клясыкі фізычнай навукі: Кароткія творчыя партрэты = Классики физической науки: Краткие творческие портреты. — Мн.: Выш. школа, 1981. — С. 137.
  15. ^ Enrico Fermi Dead at 53; Architect of Atomic Bomb. New York Times.
  16. ^ Segrè 1970. С. 3—4.
  17. ^ Segrè 1970. С. 8.
  18. ^ Cooper 1999. С. 19.
  19. ^ Segrè 1970. С. 5—6.
  20. ^ Fermi 1954. С. 15—16.
  21. ^ «Maria Fermi Sacchetti (1899–1959)». Olgiate Olona26 giugno 1959.
  22. ^ Segrè 1970. С. 7.
  23. ^ Bonolis 2001. С. 315.
  24. ^ Segrè 1970. С. 11—12.
  25. ^ Segrè 1970. С. 8—10.
  26. ^ а б Segrè 1970. С. 11—13.
  27. ^ Fermi 1954. С. 20—21.
  28. ^ «Edizione Nazionale Mathematica Italiana — Giulio Pittarelli». Scuola Normale Superiore.
  29. ^ Segrè 1970. С. 15—18.
  30. ^ Bonolis 2001. С. 320.
  31. ^ а б Bonolis 2001. С. 317—319.
  32. ^ Segrè 1970. С. 20.
  33. ^ «Über einen Widerspruch zwischen der elektrodynamischen und relativistischen Theorie der elektromagnetischen Masse». Physikalische Zeitschrift. 23: 340–344.
  34. ^ а б Bonolis 2001. С. 321.
  35. ^ «Enrico Fermi L'Uomo, lo Scienziato e il Massone». Collegio Circoscrizionale dei Maestri Venerabili della Lombardia.
  36. ^ Bonolis 2001. С. 321—324.
  37. ^ Bonolis 2001. С. 329—330.
  38. ^ Cooper 1999. С. 31.
  39. ^ Fermi 1954. С. 37—38.
  40. ^ Segrè 1970. С. 45.
  41. ^ Fermi 1954. С. 38.
  42. ^ Alison 1957. С. 127.
  43. ^ «Enrico Fermi e i ragazzi di via Panisperna». University of Rome.
  44. ^ Segrè 1970. С. 61.
  45. ^ Cooper 1999. С. 38—39.
  46. ^ а б Alison 1957. С. 130.
  47. ^ «About Enrico Fermi». University of Chicago.
  48. ^ Mieli, Paolo (2001). «Così Fermi scoprì la natura vessatoria del fascismo». Corriere della Sera.
  49. ^ Direzione generale per gli archivi (2005). «Reale accademia d'Italia:inventario dell’archivio». Rome: Ministero per i beni culturali e ambientali. — С. xxxix.
  50. ^ «A Legal Examination of Mussolini’s Race Laws». Printed Matter. Centro Primo Levi.
  51. ^ а б в Bonolis 2001. С. 333—335.
  52. ^ Fermi 1954. С. 217.
  53. ^ а б Bonolis 2001. С. 346.
  54. ^ Fermi, E. (1968). «Fermi’s Theory of Beta Decay». American Journal of Physics. 36 (12): 1150. doi:10.1119/1.1974382.
  55. ^ Joliot-Curie, Irène; Joliot, Frédéric (1934). «Un nouveau type de radioactivité». Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Académie des Sciences. 198: С. 254—256.
  56. ^ Joliot, Frédéric; Joliot-Curie, Irène (1934). «Artificial Production of a New Kind of Radio-Element». Nature. 133 (3354): С. 201—202. doi:10.1038/133201a0.
  57. ^ Bonolis 2001. С. 347—351.
  58. ^ Segrè 1970. С. 73.
  59. ^ а б De Gregorio, Alberto G. (2005). «Neutron physics in the early 1930s». Historical Studies in the Physical and Biological Sciences. 35 (2): С. 293—340. doi:10.1525/hsps.2005.35.2.293.
  60. ^ Guerra, Francesco; Robotti, Nadia (2009). «Enrico Fermi’s Discovery of Neutron-Induced Artificial Radioactivity: The Influence of His Theory of Beta Decay». Physics in Perspective. 11 (4): С. 379—404. doi:10.1007/s00016-008-0415-1.
  61. ^ Fermi, Enrico (1934). «Radioattività indotta da bombardamento di neutroni». La Ricerca Scientifica.
  62. ^ Fermi, E.; Amaldi, E.; d'Agostino, O.; Rasetti, F.; Segre, E. (1934). «Artificial Radioactivity Produced by Neutron Bombardment». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 146 (857): 483. doi:10.1098/rspa.1934.0168.
  63. ^ а б Bonolis 2001. С. 347—349.
  64. ^ а б Bonolis 2001. С. 347—352.
  65. ^ «A Few Good Moderators: The Numbers». The Energy From Thorium Foundation.
  66. ^ Cooper 1999. С. 51.
  67. ^ Sullivan 2016. С. 19.

Літаратура

рэдагаваць

Вонкавыя спасылкі

рэдагаваць
Атрымана з «https://be-tarask.wikipedia.org/w/index.php?title=Энрыка_Фэрмі&oldid=2342630»