Биография Энрико Ферми

Биография

Молодые годы

Ферми родился в 1901 году в Риме в итальянской семье. Отец — железнодорожный служащий Альберто Ферми, потомок крестьян из Пьяченцы, мать — учительница Ида де Гаттис, из семьи военных из Бари. Кроме Энрико, в семье были старшая сестра и старший брат Джулио, с которым Энрико был очень дружен. Мальчики вместе мастерили электромоторы и проводили разные физические опыты. В 1915 году Джулио умер в ходе операции по удалению абсцесса в гортани, после чего характер Энрико стал более замкнутым. Всё своё свободное время мальчик посвящал чтению книг по физике и математике. Первой книгой по физике, прочитанной Энрико, был найденный им на базаре на площади Кампо деи Фиори 900-страничный латинский учебник Андреа Караффо «Elementorum physicae mathematicae (1840)». В нём рассматривались основы как математики, так и астрономии, классической механики, оптики и акустики. Адольфо Амидеи, коллега Альберто Ферми, заметил глубокий интерес молодого Ферми к науке стал помогать ему в выборе литературы для обучения. Вместе со своим другом Энрико Персико Ферми проводил разнообразные физические опыты, в частности, пытался определить точную плотность питьевой воды.

В ноябре 1918 года Ферми поступил в Высшую нормальную школу в Пизе. Через четыре года, в 1922 году, он успешно её закончил и получил степень в Пизанском университете за свои эксперименты с рентгеновскими лучами. Кроме экспериментальной работы, Ферми публикует большое количество работ по общей теории относительности. Ввиду отсутствия штатных мест для физика в учебных заведениях Италии, Ферми отправляется на стажировку к Максу Борну в Гёттингенский университет. По возвращении в Италию Ферми принимает участие в конкурсах на должность профессора физики в Пизанском и Флорентийском университетах, в последнем из которых выигрывает. До начала работы во Флоренции Ферми принимает приглашение Пауля Эренфеста, переданное ему Георгом Уленбеком, стажироваться в Лейденском университете. Способности Ферми были высоко оценены Эренфестом. Это стало поворотным моментом в карьере Ферми и заставило его поверить в свои силы. В 1925 году он стал преподавать в Флорентийском и Римском университетах. А в декабре 1925 года он независимо от Поля Дирака разработал статистику частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу Паули, которые позднее назвали фермионами.

В Римском университете

В 1926 году Ферми был назначен на должность профессора Римского университета. В его жизни начался очень плодотворный период. В 1928 году он развил предложенный Л. Томасом метод определения основных состояний многоэлектронных атомов (теория Томаса — Ферми). Также в 1929—1930 гг. Ферми внёс принципиальный вклад в становление квантовой электродинамики, разработав канонические правила квантования электромагнитного поля, которые отличались от подхода Гейзенберга — Паули. В 1928 году 27-летнего Ферми избирают членом Королевской Академии наук Италии, а ещё через год — член-корреспондентом АН СССР.

Манхэттенский проект и атомная бомба.

В 1939 году Ферми был назначен профессором физики в Нью-Йоркском Колумбийском университете. Находясь там, Ферми обнаружил, что если нейтроны урана испускаются в делящийся уран, они могут расщеплять другие атомы урана, вызывая цепную реакцию, которая высвобождает огромное количество энергии. Его эксперименты привели к первой контролируемой ядерной цепной реакции в Чикаго, 2 декабря 1942 года, под чикагским спортивным стадионом.

Впоследствии, во время Второй мировой войны, Ферми стал одним из главных руководителей Манхэттенского проекта, который сосредоточился на разработке атомной бомбы. Чтобы укрепить свою приверженность новой стране, Ферми и его жена стали американскими гражданами в 1944 году.

После войны Ферми был назначен в Генеральный консультативный комитет Комиссии по атомной энергии. В октябре 1949 года комиссия собралась, чтобы обсудить разработку водородной бомбы. Однако Ферми был потрясен такой перспективой и позже стал соавтором приложения к докладу комитета, в котором самым резким образом осудил водородную бомбу. Когда президент Гарри С. Трумэн приказал разработать бомбу, игнорируя предупреждения Ферми и других, Ферми вернулся в Лос—Аламос, штат Нью—Мексико, чтобы помочь с расчетами, надеясь доказать, что создание сверхбомбы невозможно.

↑ Научная деятельность

Задатки ученого Ферми проявил, написав блестящую дипломную работу по оптике рентгеновских лучей. Но ему невозможно было проявить свои способности на родине, потому что в Италии отсутствовала серьезная школа современной физики. Начав работать преподавателем математики в Римском университете, Ферми оказался в научном вакууме.

В 1923 году при поддержке сенатора Корбино он уезжает на стажировку сначала в Геттинген, к Максу Борну, позднее в Голландию, к физику- теоретику Паулю Эренфесту.
Возвратившись в Италию, Ферми собрал вокруг себя во Флорентийском и Римском университетах кружок молодых ученых единомышленников. Позднее, именно этот первоначальный костяк стал основой научной итальянской школы.

Самого Ферми интересовала прежде всего физика элементарных частиц и в частности методика расчетов многоэлектронных атомов. Этой теме и была посвящена его научная работа, выполненная в 1925 году и принесшая ему мировую известность. Его начинают приглашать на международные симпозиумы и даже пришедший к власти фашистский режим для поднятия собственного престижа вводит Ферми в состав Королевской Академии Италии.

Создание ядерного реактора

Ферми высказал идею о том, что при делении уранового ядра число образовавшихся нейтронов может быть больше числа поглощённых, а как следствие, это может привести к цепной реакции. Изучение дало результат, хоть он и был довольно неопределённым. После работы с урановым ядром Энрико перешёл к работе в другой системе – Ураново-графитной. Летом 1941 года началась череда испытаний, в общей сложности около тридцати, и к лету 1942 года была определена величина размножения нейтронов.

Данная величина оказалась больше единицы, что свидетельствовало о положительном результате, наличии цепной реакции. Это означало, что в довольно большой графитно-урановой решётке можно получить качественную цепную реакцию, а это, в свою очередь, ознаменовало начало проектирования ядерного реактора. Обработанные данные были направлены для создания реактора, строительство которого началось в Чикаго и было закончено 2 декабря 1942. Данный реактор продемонстрировал самоподдерживающуюся цепную реакцию. Труды лаборатории были инициированы правительством в военных целях. Так был создан первый в мире ядерный реактор. 

НАШИ ЛЮДИ

Яценко, Леонид Петрович
Физики

украинский физик действительный член Национальной академии наук Украины, директор Института физики НАН Украины

Ярив, Амнон
Физики

израильский и американский профессор прикладной физики и электротехники в Калифорнийском технологическом институте, известный своими разработками в области оптоэлектроники

Яппа, Юрий Андреевич
Физики

советский и российский физик-теоретик

Янус, Рудольф Иванович
Физики

советский физик

Янсонс, Юрис (учёный)
Физики

советский и латвийский физик в области механики полимеров

Янский, Карл
Физики

американский физик и радиоинженер, основоположник радиоастрономии

Янг Чжэньнин
Физики

китайский и американский физик

Ялоу, Розалин Сасмен
Физики

американский биофизик

↑ Эмиграция в Америку

Научные работы по ядерной физике нейтронов, теоретические исследования получения бета – частиц и их применение для получения совершенно новой атомной энергии позволили Энрико Ферми стать Нобелевским лауреатом в 1938 году. Ферми после получения престижнейшей премии не вернулся в Италию, а вместе с семьей перебрался в Америку.

Для эмиграции были серьезны личные мотивы – его жена была еврейкой по национальности, что не приветствовалось режимом Муссолини.
В США его привлекают к государственной программе создания нового вида энергии – он занимается исследованиями реакции деления атомного ядра. Ферми разработал и создал первый ядерный реактор и смог получить на нем в 1942 году цепную ядерную реакцию.

Путь к созданию атомного оружия был открыт…Но Ферми, как и многих ученых до него и после, не слишком интересовал этический вопрос его открытия. Некоторые современники рассказывали, о циничном отзыве ученого на атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки что «все-таки это была прекрасная физика…».

↑ Гений – самоучка

Друг отца вспоминал, что Энрике не расставался с учебниками по математике и физике, хотя его никто не заставлял этим заниматься. Окружающие были поражены, что тринадцатилетний подросток смог самостоятельно решить за несколько дней 200 труднейших задач по геометрии!

Но самым любимым предметом для Энрике была физика. Особенно его интересовали научные труды с описанием экспериментальных установок.
В 17 лет талантливый юноша экстерном окончил лицей и решил продолжить обучение в университете Пизы.

Физика преподавалась там на довольно высоком уровне, но требовалось пройти обучение в высшей Нормальной школе в Пизе. Конкурс абитуриентов в школу был необычайно высоким, но Ферми получил наибольшее количество баллов и стал одновременно студентом университета и учащимся Нормальной школы.

По воспоминаниям самого ученого основные законы физики и теории относительности он прекрасно изучил самостоятельно и годы учебы в этом отношении не дали ему новых знаний. Его феноменальные способности, необыкновенная работоспособность, умение выбрать из большого объема научных трудов минимум, необходимый для пополнения знаний, принесли ему популярность не только среди сокурсников, но и преподавателей.

Уже через два года обучения его приглашают читать лекции по квантовой теории в Физическом институте.

Примечания[править | править код]

  1. Ферми Энрико // Большая советская энциклопедия:
  2.  (англ.). Нобелевский фонд. Дата обращения: 17 июня 2012.
  3. . academiaromana.ro. Дата обращения: 30 апреля 2019.
  4. ↑  (англ.). Чикагский университет. Дата обращения: 7 января 2012.
  5. П. Лятиль. Энрико Ферми. — М.: Атомиздат, 1965.
  6. Ферми Энрико — статья из Большой советской энциклопедии. Б. М. Понтекорво. 
  7. Cannistraro, Philip V. (1982), , Westport, Connecticut- London: Greenwood Press, с. 475, ISBN 0-313-21317-8
  8. . University of Chicago. Дата обращения: 20 января 2013.
  9. Лаура Ферми Атомы у нас дома. — М., ИЛ, 1958. — с. 90
  10. ↑  (англ.). www.ne.anl.gov. Дата обращения: 8 ноября 2014.
  11.  (англ.). science.energy.gov. Дата обращения: 8 ноября 2014.
  12.  (англ.). www.osti.gov. Дата обращения: 8 ноября 2014.

Получение нобелевской премии и переезд в США

Научные достижения одарённого учёного поражали многих научных деятелей, и в 1938 году Ферми был отмечен Нобелевской премией за работы по получению радиоактивных элементов. Данные труды не только были высоко отмечены многими учёными, но и фактически положили начало современной науке – нейтронной физике. Для получения премии семья Энрико поехала в Стокгольм, а после они решили не возвращаться в Италию, из-за ужесточения положения евреев в стране и поехали в Соединённые Штаты Америки, где Ферми поступило сразу 5 предложений занять профессорские должности в разных университетах.

Успешная карьера ждала физика в Америке. Учёный ответил на приглашение Колумбийского Университета, находившегося в Нью–Йорке. Таким образом Энрико Ферми и вся его семья эмигрировали в США, приняв Американское гражданство в 1944 году. Именно этот период жизни великого учёного ознаменован научными достижениями в области ядерных реакций, так как именно в Америке Ферми создал ядерный реактор.

Юношество и молодые годы Ферми

Родился герой нашей истории в Риме 29 сентября 1901 года в простой итальянской семье. В его семье было ещё двое детей, кроме Энрико: старшая сестра и старший брат Джулио, с которым они были очень дружны. Мальчики с детства проводили физические опыты и конструировали электромоторы. К сожалению, в 1915 году Джулио скончался из-за неудачной сложной медицинской операции. После этого характер Ферми сильно изменился: мальчик стал более замкнутым, тратил всё свободное время на чтение книг по физике и математике. Это вскоре было замечено его отцом, который вовремя смог помочь сыну развить интерес к точным наукам, подбирая ему научную литературу. Юноша успешно прошёл экзамены в Высшую Нормальную Школу, находившуюся в Пизе и спустя 4 года, получив отличное образование, с успехом её окончил, после чего в Пизанском университете получил степень за изучение рентгеновских лучей.

Ферми был на стажировке во многих университетах, у многих талантливых учёных, тем самым нарабатывая большой опыт. В 1925 году он начинает преподавать в Римском университете и в этом же году открывает частицы с полуцелым спином, которые позже были названы фермионами. Буквально в следующем году ферми был поставлен профессором Римского университета.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий