|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Фермі Енріко. Біографія вченого
Довідник / Біографії великих вчених
"Великий італійський фізик Енріко Фермі, - писав Бруно Понтекорво, - посідає особливе місце серед сучасних вчених: у наш час, коли вузька спеціалізація в наукових дослідженнях стала типовою, важко вказати настільки ж універсального фізика, яким був Фермі. Можна навіть сказати, що поява на вченій арені XX століття людини, яка зробила такий величезний внесок у розвиток теоретичної фізики, і експериментальної фізики, і астрономії, і технічної фізики, - явище радше унікальне, ніж рідкісне". Енріко Фермі народився 29 вересня 1901 року у Римі. Він був молодшим із трьох дітей залізничного службовця Альберто Фермі та вродженої Іди де Гаттіс, вчительки. Ще в дитинстві Енріко виявив великі здібності до математики та фізики. Його видатні знання у цих науках, набуті переважно у результаті самоосвіти, дозволили йому здобути 1918 року стипендію і вступити до Вищої нормальної школи при Пізанському університеті. Потім за протекцією доцента Фізичного інституту Римського університету сенатора Корбіно Енріко отримав тимчасову посаду викладача математики для хіміків у Римському університеті. У 1923 році він отримує відрядження до Німеччини, в Геттінгені, до Макса Борна. Фермі почувається не дуже впевнено, і лише велика моральна підтримка Еренфеста, який він був у Лейдені з вересня по грудень 1924 року, допомогла йому повірити у своє покликання фізика. Після повернення до Італії Фермі з січня 1925 року до осені 1926 року працює у Флорентійському університеті. Тут він отримує свій перший вчений ступінь "вільного доцента" і, що найголовніше, створює свою знамениту роботу за квантовою статистикою. У грудні 1926 року він обійняв посаду професора новоствореної кафедри теоретичної фізики в Римському університеті. Тут він організував колектив молодих фізиків: Разетті, Амальді, Сегре, Понтекорво та інших, які склали італійську школу сучасної фізики. Коли в Римському університеті в 1927 році була заснована перша кафедра теоретичної фізики, Фермі, який встиг набути міжнародного авторитету, був обраний її главою. У 1928 році Фермі одружився з Лаурою Капон, яка належала до відомої в Римі єврейської родини. У подружжя Фермі народилися син та дочка. Тут, у столиці Італії, Фермі згуртував навколо себе кілька видатних учених та заснував першу в країні школу сучасної фізики. У міжнародних наукових колах її почали називати групою Фермі. Через два роки Фермі був призначений Беніто Муссоліні на почесну посаду члена новоствореної Королівської академії Італії. У двадцяті роки було прийнято вважати, що атом містить два типи заряджених частинок: негативні електрони, які обертаються довкола ядра з позитивних протонів. Фізиків цікавило, чи ядро може містити частинку, позбавлену електричного заряду. Експерименти з виявлення електронейтральної частки досягли кульмінації в 1932 році, коли Джеймс Чедвік відкрив нейтрон, в якому фізики, особливо Вернер Гейзенберг, майже відразу визнали ядерного партнера протона. У 1934 році Фредерік Жоліо та Ірен Жоліо-Кюрі відкрили штучну радіоактивність. Бомбардуючи ядра бору та алюмінію альфа-частинками, вони вперше створили нові радіоактивні ізотопи відомих елементів. Це відкриття викликало широкий резонанс, і в короткий час було отримано низку нових радіоактивних ізотопів. Однак, якщо бомбардувати атоми зарядженими частинками, то для подолання електричного відштовхування заряджені частинки необхідно розганяти на потужних і дорогих прискорювачах. Електрони, що налітають, відштовхуються атомними електронами, а протони і альфа-частинки - ядром так, як відштовхуються однойменні електричні заряди. Фермі гідно оцінив значення нейтрону як потужного засобу ініціювання ядерних реакцій. Оскільки нейтрон немає електричного заряду, необхідність у прискорювачах відпадає. Весною 1934 року Фермі почав опромінювати елементи нейтронами. Це було несподівано та сміливо. "Я пам'ятаю, - писав О. Фріш, - що моя реакція та реакція багатьох інших була скептичною: експеримент Фермі здавався безглуздим, тому що нейтронів було набагато менше, ніж альфа-частинок". У першому повідомленні, датованому 25 березня 1934 року, Фермі повідомив, що бомбардуючи алюміній і фтор, отримав ізотопи натрію та азоту, що випускають електрони (а не позитрони, як у Жоліо-Кюрі). Метод нейтронного бомбардування виявився дуже ефективним, і Фермі писав, що ця висока ефективність у здійсненні розщеплення "цілком компенсує слабкість існуючих нейтронних джерел у порівнянні з джерелами альфа-часток та протонів". Йому вдалося цим методом активізувати 47 із шістдесяти восьми вивчених елементів. Натхненний успіхом, він у співпраці з Ф. Разетті та О. д'Агостіно зробив нейтронне бомбардування важких елементів: торію та урану. "Досліди показали, що обидва елементи, попередньо очищені від звичайних активних домішок, можуть сильно активізуватися під час бомбардування нейтронами". При бомбардуванні урану - дев'яносто другого елемента, найважчого з природи, що зустрічаються, вони отримали складну суміш ізотопів. Хімічний аналіз не виявив у ній ні ізотопів урану, ні ізотопів сусіднього елемента (більше того, результати аналізу виключали присутність всіх елементів з номерами від 86 до 91). Виникла підозра, що експериментаторам вперше вдалося отримати новий штучний елемент з атомним номером 93. На невдоволення Фермі директор лабораторії Орсо Корбіно, не чекаючи контрольних аналізів, оголосив про успішний синтез дев'яносто третього елемента. Насправді Фермі не вдалося його отримати. Але він, сам того не знаючи, викликав поділ урану, розщепивши важке ядро на два чи більше осколків та інших фрагментів. Розподіл урану було відкрито в 1938 році Отто Ганом, Лізі Майтнер і Фріцем Штрассманом. Резерфорд з великою цікавістю стежив за дослідами Фермі. Ще 23 квітня 1934 року він писав йому: "Ваші результати дуже цікаві, і немає жодного сумніву, що надалі нам вдасться отримати більше відомостей про дійсний механізм цих перетворень". 22 жовтня 1934 року Фермі зробив фундаментальне відкриття. Помістивши між джерелом нейтронів і срібним циліндром, що активується парафіновий клин, Фермі помітив, що клин не зменшує активність нейтронів, а дещо збільшує її. Фермі зробив висновок, що цей ефект, мабуть, обумовлений наявністю водню в парафіні, і вирішив перевірити, як впливатиме на активність розщеплення велика кількість водневмісних елементів. Провівши досвід спочатку з парафіном, потім із водою, Фермі констатував збільшення активності у сотні разів. Досліди Фермі виявили величезну ефективність повільних нейтронів. Але, крім чудових експериментальних результатів, цього року Фермі домігся чудових теоретичних досягнень. Вже в грудневому номері 1933 року в італійському науковому журналі було опубліковано його попередні міркування про бета-розпад. На початку 1934 року була опублікована його класична стаття "До теорії бета-променів". Авторське резюме статті говорить: "Пропонується кількісна теорія бета-розпаду, заснована на існуванні нейтрино, при цьому випромінювання електронів і нейтрино розглядається за аналогією з емісією світлового кванта збудженим атомом в теорії випромінювання. Виведені формули з часу життя ядра і для форми безперервного спектру бета променів; отримані формули порівнюються з експериментом". Фермі у цій теорії дав життя гіпотезі нейтрино та протонно-нейтронної моделі ядра, прийнявши також гіпотезу ізотонічного спина, запропоновану Гейзенбергом для цієї моделі. Спираючись на висловлені Фермі ідеї, Хідекі Юкава передбачив в 1935 існування нової елементарної частинки, відомої нині під назвою пі-мезона, або півонії. Коментуючи теорію Фермі, Ф. Разетті писав: " Побудована ним на цій основі теорія виявилася здатною витримати майже без зміни два з половиною десятиліття революційного розвитку ядерної фізики. Можна було б помітити, що фізична теорія рідко народжується в такій остаточній формі". Тим часом в Італії все більшої сили набирала фашистська диктатура Муссоліні. 1935 року італійська агресія проти Ефіопії призвела до економічних санкцій з боку членів Ліги Націй, а 1936 року Італія уклала союз із нацистською Німеччиною. Група Фермі в Римському університеті почала розпадатися. Після ухвалення італійським урядом у вересні 1938 року антисемітських цивільних законів Фермі та його дружина, єврейка за національністю, вирішили емігрувати до США. Прийнявши запрошення Колумбійського університету обійняти посаду професора фізики, Фермі інформував італійську владу про те, що він їде до Америки на півроку. У 1938 році Фермі було присуджено Нобелівську премію з фізики. У рішенні Нобелівського комітету говорилося, що премію присуджено Фермі "за докази існування нових радіоактивних елементів, отриманих при опроміненні нейтронами, і пов'язане з цим відкриття ядерних реакцій, що викликаються повільними нейтронами". "Поряд із видатними відкриттями Фермі загальне визнання отримали його мистецтво експериментатора, вражаюча винахідливість та інтуїція… що дозволила пролити нове світло на структуру ядра і відкрити нові горизонти для майбутнього розвитку атомних досліджень", - заявив, представляючи лауреата, Ханс Плейель зі Шведської королівської. Під час церемонії вручення премії, що відбулася в грудні 1938 року в Стокгольмі, Фермі обмінявся рукостисканням із королем Швеції, замість того, щоб вітати того фашистським салютом, за що зазнав нападів в італійській пресі. Відразу після урочистостей Фермі вирушив за океан. Після прибуття до Сполучених Штатів Фермі, як і всім емігрантам на той час, довелося пройти тест на перевірку розумових здібностей. Нобелівського лауреата попросили скласти 15 та 27 та розділити 29 на 2. Незабаром після того, як сімейство Фермі висадилося в Нью-Йорку, до США з Копенгагена прибув Нільс Бор, щоб провести кілька місяців у Прінстонському Інституті фундаментальних досліджень. Бор повідомив про відкриття Ганом, Майтнер і Штрассманом розщеплення урану під час бомбардування його нейтронами. Багато фізиків почали обговорювати можливість ланцюгової реакції. З метою здійснити ланцюгову реакцію Фермі приступив до планування експериментів, які б дозволили визначити, чи можлива така реакція і чи керована вона. На переговорах з управлінням військово-морського флоту в 1939 Фермі вперше згадав про можливість створення атомної зброї на основі ланцюгової реакції з потужним виділенням енергії. Він одержав федеральне фінансування для продовження своїх досліджень. У ході роботи Фермі та італійський фізик Еміліо Сегре, колишній його студент, встановили можливість використання як "вибухівки" для атомної бомби тоді ще не відкритого елемента плутонію. Хоча плутоній, елемент з масовим числом 239, ще не був відомий, обидва вчені були переконані в тому, що такий елемент повинен розщеплюватися і може бути отриманий в реакторі урановому при захопленні нейтрону ураном-238. У 1942 році, коли в США був створений Манхеттенський проект для робіт зі створення атомної бомби, відповідальність за дослідження ланцюгової реакції та отримання плутонію була покладена на Фермі, який мав з юридичного погляду статус "іноземця - підданого ворожої держави". На наступний рік дослідження були перенесені з Колумбійського до університету Чикаго, в якому Фермі як голова підсекції теоретичних аспектів Уранового комітету керував створенням першого в світі ядерного реактора, який будувався на майданчику для гри в сквош під трибунами університетського футбольного стадіону Стегг-Філд. Реакційний реактор на технічному жаргоні називали "купою", тому що він був складений з брусків графіту (чистого вуглецю), які повинні були стримувати швидкість ланцюгової реакції (уповільнювати нейтрони). Уран та оксид урану розміщувалися між графітовими брусками. 2 грудня 1942 року кадмієві регулюючі стрижні, що поглинають нейтрони, були повільно висунуті, щоб запустити першу в світі ланцюгову реакцію, що самопідтримується. "Було ясно, - писав згодом Джон Кокрофт, - що Фермі відчинив двері в атомний вік". Дещо пізніше Фермі був призначений керівником відділу сучасної фізики в новій лабораторії, створеній під керівництвом Роберта Оппенгеймера для створення атомної бомби в суворо засекреченому містечку Лос-Аламосі (штат Нью-Мексико). Фермі та його сім'я стали громадянами Сполучених Штатів у липні 1944 року, а наступного місяця вони переїхали до Лос-Аламосу. Фермі був свідком першого вибуху атомної бомби 16 липня 1945 поблизу Аламогордо (штат Нью-Мексико). У серпні 1945 року атомні бомби були скинуті на японські міста Хіросіма та Нагасакі. Наприкінці війни Фермі повернувся до університету Чикаго, щоб зайняти посаду професора фізики і стати співробітником новоствореного при університеті Чикаго Інституту ядерних досліджень. Фермі був чудовим педагогом і славився як неперевершений лектор. Серед його аспірантів можна назвати Маррі Гелл-Манна, Янга Чженьніна, Лі Чжендао та Оуена Чемберлена. Після завершення в 1945 році в Чикаго будівництва циклотрону (прискорювача частинок) Фермі розпочав експерименти з вивчення взаємодії між незадовго до того відкритими пі-мезонами та нейтронами. Фермі належить також теоретичне пояснення походження космічних променів та джерела їхньої високої енергії. Людина видатного інтелекту та безмежної енергії, Фермі захоплювався альпінізмом, зимовими видами спорту та тенісом. Він помер від раку шлунка вдома в Чикаго невдовзі після того, як йому виповнилося п'ятдесят три роки - 28 листопада 1954 року. На наступний рік на честь нього новий сотий елемент був названий фермієм. Автор: Самін Д.К.
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Комп'ютерна пам'ять допомагає людській ▪ LTE-рація Motorola TLK110 Wave ▪ LED драйвери для внутрішнього Philips Xitanium 40 та 52 Вт ▪ Штучна шкіра проти наркотиків ▪ Роботи NASA на допомогу землянам
▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей ▪ стаття Хай буде вислухана й інша сторона. Крилатий вислів ▪ стаття Чому деякі відкриття Ейлера названі іменами інших вчених? Детальна відповідь ▪ стаття Приставка до паяльника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Ожілі залізки. Фізичний експеримент
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page