Энрико Ферми - Enrico Fermi

«Ферми» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Ферми (значения).

Энрико Ферми
Энрико Ферми 1943-49.jpg
Родившийся(1901-09-29)29 сентября 1901 г.
Рим, Италия
Умер28 ноября 1954 г.(1954-11-28) (53 года)
Чикаго, Иллинойс, США
ГражданствоИтальянский (1901–44)
Американец (1944–54)
Альма-матерСкуола Нормале Супериоре
Известен
Супруг (а)Лаура Капон Ферми
Награды
Научная карьера
ПоляФизика
Учреждения
Академические консультанты
Докторанты
Другие известные студенты
Подпись
Энрико Ферми signature.svg

Энрико Ферми (Итальянский:[enˈriːko ˈfermi]; 29 сентября 1901 - 28 ноября 1954) был итальянцем (позже натурализованный Американский) физик и создатель первого в мире ядерный реактор, то Чикаго Пайл-1. Его называли «архитектором ядерный век "[1] и «архитектор атомной бомбы».[2] Он был одним из очень немногих физиков, преуспевших в обоих теоретическая физика и экспериментальная физика. Ферми был награжден премией 1938 г. Нобелевская премия по физике за его работу над наведенная радиоактивность нейтронной бомбардировкой и за открытие трансурановые элементы. Вместе со своими коллегами Ферми зарегистрировал несколько патентов, связанных с использованием ядерной энергии, и все они были переданы правительством США. Он внес значительный вклад в развитие статистическая механика, квантовая теория, и ядерный и физика элементарных частиц.

Первый крупный вклад Ферми касался статистическая механика. После Вольфганг Паули сформулировал свой принцип исключения в 1925 году Ферми представил статью, в которой он применил этот принцип к идеальный газ, используя статистическую формулировку, теперь известную как Статистика Ферми – Дирака. Сегодня частицы, подчиняющиеся принципу исключения, называются "фермионы Позже Паули постулировал существование незаряженной невидимой частицы, испускаемой вместе с электрон в течение бета-распад, чтобы удовлетворить закон сохранение энергии. Ферми подхватил эту идею, разработав модель, включающую постулируемую частицу, которую он назвал "нейтрино ". Его теория, позже названная Взаимодействие Ферми и теперь называется слабое взаимодействие, описал один из четырех фундаментальные взаимодействия в природе. Через эксперименты по индукции радиоактивности с недавно обнаруженным нейтрон, Ферми обнаружил, что медленные нейтроны было легче захвачен к атомные ядра чем быстрые, и он разработал Уравнение Ферми возраста чтобы описать это. После бомбардировки торий и уран с медленными нейтронами он пришел к выводу, что создал новые элементы. Хотя за это открытие он был удостоен Нобелевской премии, позже выяснилось, что новые элементы продукты ядерного деления.

Ферми покинул Италию в 1938 году, спасаясь от нового Итальянские расовые законы это повлияло на его еврейскую жену, Лаура Капон. Эмигрировал в США, где работал над Манхэттенский проект во время Второй мировой войны. Ферми возглавил команду, которая разработала и построила Chicago Pile-1, которая критический 2 декабря 1942 года, демонстрируя первую самодостаточную, созданную человеком ядерная цепная реакция. Он был под рукой, когда Графитовый реактор X-10 в Ок-Ридж, Теннесси, стал критическим в 1943 году, а когда Реактор B на Хэнфорд сайт сделал это в следующем году. В Лос-Аламос, он возглавлял F-дивизию, часть которой работала на Эдвард Теллер с термоядерный "супер "бомба. Он присутствовал на Тринити-тест 16 июля 1945 г., когда он использовал свой Ферми метод оценить мощность бомбы.

После войны Ферми служил под началом Дж. Роберт Оппенгеймер о Генеральном консультативном комитете, который консультировал Комиссия по атомной энергии по ядерным вопросам. После взрыва первого советского бомба деления в августе 1949 года он решительно выступил против разработки водородной бомбы как по моральным, так и по техническим причинам. Он был среди ученых, которые свидетельствовали от имени Оппенгеймера на конференции 1954 г. слушание Это привело к отказу в допуске Оппенгеймера к секретной информации. Ферми проделал важную работу в области физики элементарных частиц, особенно в отношении пионы и мюоны, и он предположил, что космические лучи возник, когда вещество было ускорено магнитными полями в межзвездном пространстве. Многие награды, концепции и учреждения являются назван в честь Ферми, в том числе Премия Энрико Ферми, то Институт Энрико Ферми, то Национальная ускорительная лаборатория Ферми (Фермилаб), то Космический гамма-телескоп Ферми, то Энрико Ферми АЭС, а синтетический элемент фермий, что сделало его одним из 16 ученых, которые элементы, названные в их честь.

Отличный[3][4] и любимый[5] Преподаватель, Ферми был наставником или непосредственно повлиял на не менее 8 молодых исследователей, которые впоследствии получили Нобелевские премии.[6][7]

Ранние годы

Ферми родился в Риме по адресу Via Gaeta 19.
Мемориальная доска на месте рождения Ферми

Энрико Ферми родился в Риме, Италия, 29 сентября 1901 года. Он был третьим ребенком Альберто Ферми, начальника отдела Министерства путей сообщения, и Иды де Гаттис, учителя начальной школы.[8][9] Его сестра Мария была на два года старше, его брат Джулио на год старше. После того, как двух мальчиков отправили в сельскую общину кормилица Энрико вернулся в свою семью в Риме, когда ему было два с половиной года.[10] Хотя он был крещен Римский католик в соответствии с пожеланиями его бабушки и дедушки его семья не была особенно религиозной; Энрико был агностик на протяжении всей своей взрослой жизни. В детстве он разделял интересы своего брата Джулио и строил электродвигатели и играть с электрическими и механическими игрушками.[11] Джулио умер во время операции на горле абсцесс в 1915 г.[12] и Мария погибла в авиакатастрофе недалеко от Милан в 1959 г.[13]

На местном рынке Ферми нашел книгу по физике, 900-страничную. Elementorum Physicae Mathematicae. Написано на латыни Иезуит Отец Андреа Караффа [Это ], профессор Collegio Romano, он представил математика, классическая механика, астрономия, оптика, и акустика как они понимались во время его публикации в 1840 году.[14][15] С научным другом, Энрико Персико,[16] Ферми занимался такими проектами, как строительство гироскопы и измерения ускорения Земли сила тяжести.[17] Коллега отца Ферми дал ему книги по физике и математике, которые он быстро освоил.[18]

Скуола Нормале Супериоре в Пизе

Энрико Ферми - студент в Пизе

Ферми окончил среднюю школу в июле 1918 г. и по настоянию Амидеи подал заявление в Скуола Нормале Супериоре в Пиза. Потеряв одного сына, родители неохотно разрешили ему прожить в квартире школы четыре года.[19][20] Ферми занял первое место на сложном вступительном экзамене, который включал эссе на тему «Особые характеристики звуков»; 17-летний Ферми решил использовать Анализ Фурье вывести и решить уравнение в частных производных для вибрирующего стержня, и после интервью с Ферми экзаменатор заявил, что станет выдающимся физиком.[19][21]

На Скуола Нормале Супериоре Ферми пошалил с однокурсником Франко Разетти; они стали близкими друзьями и сотрудниками. Ферми посоветовал Луиджи Пуччанти, директор физической лаборатории, который сказал, что он мало что может научить Ферми, и часто просил Ферми научить его чему-нибудь вместо этого. Знания Ферми в квантовой физике были такими, что Пуччанти попросил его организовать семинары по этой теме.[22] За это время Ферми узнал тензорное исчисление, технический ключ к общая теория относительности.[23] Первоначально Ферми выбрал математику в качестве своей специальности, но вскоре переключился на физику. Он оставался в основном самоучкой, изучая общую теорию относительности, квантовая механика, и атомная физика.[24]

В сентябре 1920 года Ферми был принят на физический факультет. Поскольку на кафедре было всего три студента - Ферми, Разетти и Нелло Каррара - Пуччанти разрешил им свободно использовать лабораторию для любых целей, которые они выбрали. Ферми решил, что им следует исследовать Рентгеновская кристаллография, и все трое работали над созданием фотографии Лауэ - рентгеновской фотографии кристалла.[25] В 1921 году, на третьем курсе университета, Ферми опубликовал свои первые научные работы в итальянском журнале. Nuovo Cimento. Первая называлась «О динамике жесткой системы электрических зарядов при поступательном движении» (Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio). Признаком грядущего было то, что масса было выражено как тензор - математическая конструкция, обычно используемая для описания чего-то движущегося и изменяющегося в трехмерном пространстве. В классической механике масса - это скаляр количество, но в теории относительности оно изменяется со скоростью. Второй доклад был «Об электростатике однородного гравитационного поля электромагнитных зарядов и о весе электромагнитных зарядов» (Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e sul peso delle masse elettromagnetiche). Используя общую теорию относительности, Ферми показал, что заряд имеет вес, равный U / c2, где U - электростатическая энергия системы, c - скорость света.[24]

Первая статья, казалось, указала на противоречие между электродинамической теорией и релятивистской теорией относительно вычисления электромагнитных масс, поскольку первая предсказывала значение 4/3 U / c.2. Ферми обратился к этому в следующем году в статье «О противоречии между электродинамический и релятивистская теория электромагнитной массы », в которой он показал, что очевидное противоречие было следствием теории относительности. Эта статья была достаточно хорошо оценена, что была переведена на немецкий язык и опубликована в немецком научном журнале Physikalische Zeitschrift в 1922 г.[26] В том же году Ферми представил свою статью «О явлениях, происходящих около мировая линия " (Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria) в итальянский журнал I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei [Это ]. В этой статье он исследовал Принцип эквивалентности, и ввел так называемый "Координаты Ферми ". Он доказал, что на мировой линии, близкой к временной линии, пространство ведет себя так, как если бы оно было Евклидово пространство.[27][28]

А световой конус представляет собой трехмерную поверхность всех возможных световых лучей, приходящих и выходящих из точки в пространство-время. Здесь он изображен с подавленным одним пространственным измерением. Временная шкала - это вертикальная ось.

Ферми представил диссертацию «Теорема о вероятности и некоторые ее приложения» (Un teorema di calcolo delle probabilità ed alcune sue applications), в Скуола Нормале Супериоре в июле 1922 г. и получил Laurea в необычно молодом возрасте 20 лет. дифракция рентгеновских лучей изображений. Теоретическая физика еще не считалась дисциплиной в Италии, и единственный тезис, который был бы принят, был экспериментальная физика. По этой причине итальянские физики не спешили осваивать новые идеи, такие как теория относительности, пришедшая из Германии. Поскольку Ферми чувствовал себя как дома в лаборатории, занимаясь экспериментальной работой, это не создавало для него непреодолимых проблем.[28]

При написании приложения к итальянскому изданию книги Основы теории относительности Эйнштейна к Август Копфф в 1923 году Ферми первым указал на то, что внутри знаменитого Уравнение Эйнштейна (E = MC2) было огромное количество ядерная потенциальная энергия быть эксплуатируемым. «Кажется невозможным, по крайней мере, в ближайшем будущем, - писал он, - найти способ высвободить это ужасное количество энергии - и все к лучшему, потому что первый эффект взрыва такого ужасного количества энергия могла бы разнести вдребезги физика, который имел несчастье найти способ сделать это ».[28]

В 1924 году Ферми был посвящен в Масонская ложа "Адриано Лемми" из Великий Восток Италии.[29]

Ферми провел семестр, обучаясь под Макс Борн на Геттингенский университет, где он встретился Вернер Гейзенберг и Паскуаль Джордан. Ферми тогда учился в Лейден с Поль Эренфест с сентября по декабрь 1924 г. по стипендии от Фонд Рокфеллера полученный с помощью математика Вито Вольтерра. Здесь Ферми встретил Хендрик Лоренц и Альберт Эйнштейн и подружились с Сэмюэл Гоудсмит и Ян Тинберген. С января 1925 года до конца 1926 года Ферми преподавал математическая физика и теоретическая механика на Университет Флоренции, где он вместе с Разетти провел серию экспериментов по воздействию магнитных полей на пары ртути. Он также участвовал в семинарах в Римском университете Ла Сапиенца, читая лекции по квантовой механике и физика твердого тела.[30] Читая лекции по новой квантовой механике, основанной на поразительной точности предсказаний уравнения Шредингера, Ферми часто говорил: «Нет дела, чтобы так хорошо подходить!»[31]

После Вольфганг Паули объявил о своем принцип исключения в 1925 году Ферми ответил статьей «О квантовании идеального одноатомного газа» (Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico), в котором он применил принцип исключения к идеальному газу. Работа была особенно примечательна статистической формулировкой Ферми, описывающей распределение частиц в системы из многих идентичные частицы которые подчиняются принципу исключения. Это было независимо разработано вскоре после этого британским физиком. Поль Дирак, который также показал, как это связано с Статистика Бозе – Эйнштейна. Соответственно, теперь он известен как Статистика Ферми – Дирака.[32] После Дирака частицы, подчиняющиеся принципу исключения, сегодня называются "фермионы ", а те, которые этого не делают, называются"бозоны ".[33]

Профессор в Риме

Ферми и его исследовательская группа ( Виа Панисперна мальчики ) во дворе Физического института Римского университета на Виа Панисперна, около 1934 года. Слева направо: Оскар Д'Агостино, Эмилио Сегре, Эдоардо Амальди, Франко Разетти и Ферми

Профессора в Италии присуждались по конкурсу (Concorso) на вакантную кафедру, соискатели оцениваются по их публикациям комитетом профессоров. Ферми подал заявление на кафедру математической физики в Университет Кальяри на Сардиния, но был обойден вниманием в пользу Джованни Джорджи.[34] В 1926 году, в возрасте 24 лет, он подал заявление на должность профессора в Римский университет Ла Сапиенца. Это была новая кафедра, одна из первых трех кафедр теоретической физики в Италии, созданная министром образования по настоянию профессора Орсо Марио Корбино, который был профессором экспериментальной физики Университета, директором Института физики и членом Бенито Муссолини кабинет. Корбино, который также возглавлял отборочную комиссию, надеялся, что новая кафедра поднимет уровень и репутацию физики в Италии.[35] Комитет выбрал Ферми перед Энрико Персико и Альдо Понтремоли,[36] и Корбино помог Ферми набрать команду, к которой вскоре присоединились известные студенты, такие как Эдоардо Амальди, Бруно Понтекорво, Этторе Майорана и Эмилио Сегре, и Франко Разетти, которого Ферми назначил своим помощником.[37] Вскоре их прозвали "Виа Панисперна мальчики "после улицы, где располагался Институт физики.[38]

Ферми женился Лаура Капон, студент естествознания университета, 19 июля 1928 г.[39] У них было двое детей: Нелла, родившаяся в январе 1931 года, и Джулио, родившаяся в феврале 1936 года.[40] 18 марта 1929 года Ферми был назначен членом Королевская академия Италии Муссолини, а 27 апреля он присоединился к Фашистская партия. Позже он выступил против фашизма, когда 1938 г. расовые законы были обнародованы Муссолини, чтобы идеологически приблизить итальянский фашизм к немецкому Национал-социализм. Эти законы угрожали Лауре, которая была еврейкой, и лишили работы многих научных сотрудников Ферми.[41][42][43][44][45]

Во время своего пребывания в Риме Ферми и его группа внесли важный вклад во многие практические и теоретические аспекты физики. В 1928 г. он опубликовал Введение в атомную физику (Введение в alla fisica atomica), который предоставил студентам итальянских университетов актуальный и доступный текст. Ферми также проводил публичные лекции и писал популярные статьи для ученых и учителей, чтобы как можно шире распространять знания о новой физике.[46] Частью его метода обучения было собирать вместе коллег и аспирантов в конце дня и обсуждать проблему, часто на основе его собственных исследований.[46][47] Признаком успеха было то, что теперь в Италию начали приезжать иностранные студенты. Самым известным из них был немецкий физик. Ганс Бете,[48] который приехал в Рим в качестве сотрудника Фонда Рокфеллера и сотрудничал с Ферми в работе 1932 года «О взаимодействии двух электронов» (Немецкий: Über die Wechselwirkung von Zwei Elektronen).[46]

В это время физиков недоумевали бета-распад, в котором электрон был выпущен из атомное ядро. Чтобы удовлетворить закон сохранение энергии, Паули постулировал существование невидимой частицы без заряда и с небольшой массой или без нее, которая также испускалась в то же время. Ферми поддержал эту идею, которую он развил в предварительной статье в 1933 году, а затем в более длинной статье в следующем году, в которой была включена постулируемая частица, которую Ферми назвал "нейтрино ".[49][50][51] Его теория, позже названная Взаимодействие Ферми, а еще позже как теория слабое взаимодействие, описал один из четырех фундаментальные силы природы. Нейтрино было обнаружено после его смерти, и его теория взаимодействия показала, почему его так трудно обнаружить. Когда он отправил свою статью в британский журнал Природа, редактор этого журнала отклонил его, потому что он содержал предположения, которые были «слишком далеки от физической реальности, чтобы представлять интерес для читателей».[50] Таким образом, Ферми увидел, что теория была опубликована на итальянском и немецком языках, прежде чем она была опубликована на английском языке.[37]

Во введении к английскому переводу 1968 года физик Фред Л. Уилсон отметил, что:

Теория Ферми, помимо поддержки предположения Паули о нейтрино, имеет особое значение в истории современной физики. Следует помнить, что в то время, когда была предложена теория, были известны только естественные β-излучатели. Позже, когда был открыт распад позитрона, этот процесс был легко включен в исходные рамки Ферми. На основе его теории был предсказан и в конечном итоге обнаружен захват орбитального электрона ядром. Со временем накопилось много экспериментальных данных. Хотя особенности β-распада наблюдались много раз, теория Ферми всегда была на высоте.
Следствия теории Ферми огромны. Например, β-спектроскопия была создана как мощный инструмент для изучения структуры ядра. Но, возможно, наиболее влиятельным аспектом этой работы Ферми является то, что его особая форма β-взаимодействия установила паттерн, который подходит для изучения других типов взаимодействий. Это была первая успешная теория создания и уничтожения материальных частиц. Раньше было известно, что создаются и уничтожаются только фотоны.[51]

В январе 1934 г. Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио объявили, что они засыпали элементы альфа-частицы и побудил радиоактивность в них.[52][53] К марту помощник Ферми Джан-Карло Вик предоставил теоретическое объяснение, используя теорию бета-распада Ферми. Ферми решил перейти к экспериментальной физике, используя нейтрон, который Джеймс Чедвик открыл в 1932 году.[54] В марте 1934 года Ферми хотел посмотреть, может ли он вызвать радиоактивность с помощью препарата Разетти. полоний -бериллий источник нейтронов. Нейтроны не имеют электрического заряда и поэтому не будут отклоняться положительно заряженным ядром. Это означало, что им требовалось гораздо меньше энергии для проникновения в ядро, чем заряженным частицам, и поэтому не требовалось ускоритель частиц, чего не было у мальчиков Виа Панисперна.[55][56]

Энрико Ферми между Франко Разетти (слева) и Эмилио Сегре в академическая одежда

Ферми пришла в голову идея заменить полоний-бериллиевый источник нейтронов на радон -бериллиевый, который он создал, наполнив стеклянную колбу порошком бериллия, откачав воздух, а затем добавив 50 мкмCi газа радон, поставляемый Джулио Чезаре Трабакки.[57][58] Это привело к созданию гораздо более мощного источника нейтронов, эффективность которого снизилась с периодом 3,8 суток. период полураспада радона. Он знал, что этот источник также будет излучать гамма излучение, но, исходя из своей теории, он считал, что это не повлияет на результаты эксперимента. Он начал с бомбардировки платина, элемент с высоким атомный номер это было легко доступно, но безуспешно. Он обратился к алюминий, который испустил альфа-частицу и произвел натрий, который затем распался на магний излучением бета-частиц. Он пытался вести, без успеха, а затем фтор в виде фторид кальция, который испустил альфа-частицу и произвел азот, распадаясь на кислород излучением бета-частиц. Всего он вызвал радиоактивность в 22 различных элементах.[59] Ферми быстро сообщил об открытии нейтронно-индуцированной радиоактивности в итальянском журнале. La Ricerca Scientifica 25 марта 1934 г.[58][60][61]

Естественная радиоактивность торий и уран затруднял определение того, что происходило, когда эти элементы бомбардировались нейтронами, но, правильно исключив присутствие элементов легче урана, но тяжелее свинца, Ферми пришел к выводу, что они создали новые элементы, которые он назвал гесперий и аусоний.[62][56] Химик Ида Ноддак предполагая, что некоторые из экспериментов могли произвести более легкие элементы, чем свинец, а не новые, более тяжелые элементы. В то время ее предложение не было воспринято всерьез, потому что ее команда не проводила никаких экспериментов с ураном и не создавала теоретических оснований для этой возможности. В то время расщепление считалось маловероятным, если не невозможным с теоретической точки зрения. В то время как физики ожидали, что элементы с более высокими атомными номерами образуются в результате нейтронной бомбардировки более легких элементов, никто не ожидал, что нейтроны будут иметь достаточно энергии, чтобы разделить более тяжелый атом на два фрагмента легких элементов, как предлагал Ноддак.[63][62]

Бета-распад. А нейтрон распадается на протон, и электрон испускается. Паули и Ферми постулировали, что для того, чтобы полная энергия в системе оставалась прежней, нейтрино () также был выпущен.

Мальчики с Via Panisperna также заметили некоторые необъяснимые эффекты. Казалось, эксперимент лучше работает на деревянном столе, чем на мраморной. Ферми вспомнил, что Жолио-Кюри и Чедвик отметили, что парафиновая свеча был эффективен при замедлении нейтронов, поэтому он решил попробовать это. Когда нейтроны пропускались через парафин, они вызывали в сотни раз больше радиоактивности. серебро по сравнению с тем, когда его забрасывали без парафина. Ферми предположил, что это произошло из-за атомов водорода в парафине. Те, кто был из дерева, аналогичным образом объяснили разницу между деревянной и мраморной столешницами. Это было подтверждено повторением эффекта с водой. Он пришел к выводу, что столкновения с атомами водорода замедляют нейтроны.[64][56] Чем ниже атомный номер ядра, с которым он сталкивается, тем больше энергии нейтрон теряет при столкновении и, следовательно, тем меньше столкновений требуется, чтобы замедлить нейтрон на заданную величину.[65] Ферми понял, что это вызывает большую радиоактивность, потому что медленные нейтроны было легче захвачен чем быстрые. Он разработал уравнение диффузии чтобы описать это, который стал известен как Уравнение Ферми возраста.[64][56]

В 1938 году Ферми получил Нобелевская премия по физике в возрасте 37 лет за его «демонстрации существования новых радиоактивных элементов, образующихся при нейтронном облучении, а также за связанное с ним открытие ядерные реакции вызвано медленными нейтронами ".[66] После того, как Ферми получил приз в Стокгольм, он не вернулся домой в Италию, а в декабре 1938 года продолжил со своей семьей в Нью-Йорк, где они подали заявление на постоянное проживание. Решение переехать в Америку и стать гражданами США было связано в первую очередь с расовыми законами Италии.[41]

Манхэттенский проект

Ферми прибыл в Нью-Йорк 2 января 1939 года.[67] Ему сразу же предложили должности в пяти университетах, а один - в Колумбийский университет,[68] где он уже читал летние лекции в 1936 году.[69] Он получил известие, что в декабре 1938 года немецкие химики Отто Хан и Фриц Штрассманн обнаружил элемент барий после бомбардировки урана нейтронами,[70] который Лиз Мейтнер и ее племянник Отто Фриш правильно интерпретируется как результат ядерное деление. Фриш подтвердил это экспериментально 13 января 1939 г.[71][72] Новости об интерпретации Мейтнер и Фришем открытия Гана и Штрассмана пересекли Атлантику с Нильс Бор, который должен был читать лекции в Университет Принстона. Исидор Исаак Раби и Уиллис Лэмб, два физика из Колумбийского университета, работавшие в Принстоне, узнали об этом и привезли его обратно в Колумбию. Лави сказал, что сказал Энрико Ферми, но Ферми позже отдал должное Лэмбу:[73]

Я очень хорошо помню первый месяц, январь 1939 года, когда я начал работать в Pupin Laboratories, потому что все стало происходить очень быстро. В то время Нильс Бор читал лекцию в Принстонском университете, и я помню, как однажды днем ​​Уиллис Лэмб вернулся очень взволнованным и сказал, что Бор передал отличные новости. Просочившаяся прекрасная новость заключалась в открытии деления и, по крайней мере, в общих чертах его интерпретации. Затем, несколько позже в том же месяце, состоялась встреча в Вашингтоне, на которой возможная важность недавно открытого явления деления впервые обсуждалась полушутя и серьезно как возможный источник атомная энергия.[74]

В конце концов, Ноддак оказался прав. Ферми отклонил возможность деления на основе своих расчетов, но он не принял во внимание энергия связи что появится, когда нуклид при нечетном количестве нейтронов поглощается лишний нейтрон.[63] Для Ферми эта новость стала глубоким смущением, поскольку трансурановые элементы что он частично был удостоен Нобелевской премии за открытие вообще не трансурановых элементов, а продукты деления. Он добавил сноску на этот счет к своей речи о вручении Нобелевской премии.[73][75]

Схема Чикаго Пайл-1, первый ядерный реактор с самоподдерживающейся цепной реакцией. Разработанный Ферми, он состоял из урана и оксида урана в кубической решетке, встроенной в графит.

Ученые из Колумбии решили, что им следует попытаться обнаружить энергию, выделяющуюся при ядерном делении урана при бомбардировке нейтронами. 25 января 1939 г. в подвале Пупин Холл в Колумбии экспериментальная группа, в которую входил Ферми, провела первый в США эксперимент по делению ядер. Остальные члены команды были Герберт Л. Андерсон, Юджин Т. Бут, Джон Р. Даннинг, Г. Норрис Глэсо, и Фрэнсис Г. Слэк.[76] На следующий день в Вашингтоне, округ Колумбия, началась Пятая Вашингтонская конференция по теоретической физике под совместной эгидой Университет Джорджа Вашингтона и Институт Карнеги Вашингтона. Там новости о ядерном делении распространились еще дальше, что способствовало большему количеству экспериментальных демонстраций.[77]

Французские ученые Ганс фон Хальбан, Лью Коварски, и Фредерик Жолио-Кюри продемонстрировал, что уран, бомбардированный нейтронами, испускает больше нейтронов, чем поглощает, что предполагает возможность цепной реакции.[78] Ферми и Андерсон тоже сделали это несколько недель спустя.[79][80] Лео Сцилард получили 200 кг (440 фунтов) оксид урана из Канады радий режиссер Эльдорадо Голд Майнс Лимитед, что позволило Ферми и Андерсону проводить эксперименты с делением в гораздо большем масштабе.[81] Ферми и Сцилард совместно разработали устройство для достижения самоподдерживающейся ядерной реакции - ядерный реактор. Из-за скорости поглощения нейтронов водородом в воде маловероятно, что самоподдерживающаяся реакция может быть достигнута с использованием природного урана и воды в качестве замедлитель нейтронов. Ферми предположил, основываясь на своей работе с нейтронами, что реакция может быть достигнута с помощью блоков оксида урана и графит в качестве модератора вместо воды. Это снизит скорость захвата нейтронов и теоретически сделает возможной самоподдерживающуюся цепную реакцию. Сцилард придумал работоспособную конструкцию: груду блоков оксида урана с вкраплениями графитовых кирпичей.[82] Сцилард, Андерсон и Ферми опубликовали статью «Производство нейтронов в уране».[81] Но их рабочие привычки и характеры были другими, и Ферми было трудно работать с Сцилардом.[83]

Ферми был одним из первых, кто предупредил военачальников о потенциальном влиянии ядерной энергии, прочитав лекцию на эту тему на Военно-морское ведомство 18 марта 1939 года. Ответ не оправдал ожиданий, хотя военно-морской флот согласился выделить 1500 долларов на дальнейшие исследования в Колумбии.[84] Позже в том же году Сцилард, Юджин Вигнер, и Эдвард Теллер послал знаменитое письмо, подписанное Эйнштейном к Президент США Рузвельт, предупреждая, что нацистская Германия вероятно построит Атомная бомба. В ответ Рузвельт сформировал Консультативный комитет по урану расследовать этот вопрос.[85]

Фотография на удостоверение личности Ферми из Лос-Аламос

Консультативный комитет по урану предоставил Ферми деньги на покупку графита,[86] и он построил груду графитовых кирпичей на седьмом этаже лаборатории Pupin Hall.[87] К августу 1941 года у него было шесть тонн оксида урана и тридцать тонн графита, которые он использовал для сооружения еще большей котла в Шермерхорн-холле в Колумбии.[88]

Секция S-1 Управление научных исследований и разработок, как теперь назывался Консультативный комитет по урану, встретился 18 декабря 1941 г., и США теперь участвовали в Вторая Мировая Война, что делает его работу срочной. Большая часть усилий, спонсируемых Комитетом, была направлена ​​на производство обогащенный уран, но член комитета Артур Комптон определил, что возможная альтернатива плутоний, которые могли быть серийно производиться в ядерных реакторах к концу 1944 года.[89] Он решил сконцентрировать плутониевые работы на Чикагский университет. Ферми неохотно переехал, и его команда стала частью нового Металлургическая лаборатория там.[90]

Возможные результаты самоподдерживающейся ядерной реакции были неизвестны, поэтому казалось нецелесообразным строить первый ядерный реактор в кампусе Чикагского университета в центре города. Комптон нашел место в лесном заповеднике Аргонн-Вудс, примерно в 32 км от Чикаго. Стоун и Вебстер был заключен контракт на разработку участка, но работы были остановлены из-за производственного спора. Затем Ферми убедил Комптона, что он может построить реактор в давить суд под трибунами Чикагского университета Стагг Филд. Строительство сваи началось 6 ноября 1942 г., и Чикаго Пайл-1 шел критический 2 декабря.[91] Форма сваи должна была быть примерно сферической, но по мере продолжения работы Ферми подсчитал, что критичность может быть достигнута без окончательной обработки всей сваи, как планировалось.[92]

Этот эксперимент был вехой в поисках энергии и типичен для подхода Ферми. Каждый шаг был тщательно спланирован, каждый расчет тщательно продуман.[91] Когда была достигнута первая самоподдерживающаяся ядерная цепная реакция, Комптон позвонил по кодированному телефону в Джеймс Б. Конант, председатель Национальный комитет оборонных исследований.

Я снял трубку и позвонил Конанту. С ним связались в офисе президента по адресу: Гарвардский университет «Джим, - сказал я, - тебе будет интересно узнать, что итальянский мореплаватель только что приземлился в новом мире». Затем, наполовину извиняясь, так как я убедил Комитет СЛ в том, что потребуется еще неделя или больше, прежде чем сваю можно будет завершить, я добавил: «Земля оказалась не такой большой, как он предполагал, и он пришел к новому месту. мир раньше, чем он ожидал ».

«Так ли это?» - был взволнованный ответ Конанта. "Были ли туземцы дружелюбны?"

«Все приземлились в целости и сохранности».[93]

Говорят трое мужчин. Тот, что слева, в галстуке прислоняется к стене. Он стоит, его голова и плечи заметно выше голов двух других. Тот, что в центре, улыбается и одет в рубашку с открытым воротом. Тот, что справа, носит рубашку и лабораторный халат. У всех троих есть удостоверения личности с фотографией.
Эрнест О. Лоуренс, Ферми и Исидор Исаак Раби

Чтобы продолжить исследования там, где это не представляет опасности для здоровья, реактор был разобран и перенесен на площадку в Аргоннском лесу. Там Ферми руководил экспериментами по ядерным реакциям, упиваясь возможностями, предоставляемыми реактором, обильным производством свободных нейтронов.[94] Вскоре лаборатория перешла от физики и инженерии к использованию реактора для биологических и медицинских исследований. Первоначально Аргонн находился в ведении Ферми как часть Чикагского университета, но в мае 1944 года он стал отдельным предприятием, директором которого стал Ферми.[95]

Когда с воздушным охлаждением Графитовый реактор X-10 в Oak Ridge наступила критическая ситуация 4 ноября 1943 года, Ферми был под рукой на случай, если что-то пойдет не так. Техники разбудили его рано, чтобы он увидел, как это произошло.[96] Запуск X-10 был еще одной вехой в плутониевом проекте. Он предоставил данные о конструкции реактора, обучении для DuPont персонал, работающий на реакторе, и произвел первые небольшие количества плутония, выращенного в реакторе.[97] Ферми стал гражданином США в июле 1944 года, в самую раннюю дату, разрешенную законом.[98]

В сентябре 1944 года Ферми вставил первую урановую топливную пробку в Реактор B на Хэнфорд сайт, производственный реактор, предназначенный для производства плутония в больших количествах. Как и X-10, он был разработан командой Ферми из Металлургической лаборатории и построен DuPont, но он был намного больше и имел водяное охлаждение. В течение следующих нескольких дней было загружено 838 трубок, и реактор вышел из строя. Вскоре после полуночи 27 сентября операторы начали снимать стержни управления начать производство. Сначала все выглядело хорошо, но около 03:00 уровень мощности начал падать, и к 06:30 реактор полностью остановился. Армия и DuPont обратились за ответами к команде Ферми. Охлаждающая вода была исследована на предмет утечки или загрязнения. На следующий день реактор внезапно снова запустился, но через несколько часов снова остановился. Проблема была связана с нейтронное отравление из ксенон-135, продукт деления с периодом полураспада 9,2 часа. DuPont отклонился от первоначального проекта Металлургической лаборатории, в котором реактор имел 1500 трубок, расположенных по кругу, и добавил 504 трубки, чтобы заполнить углы. Первоначально ученые считали такую ​​переделку пустой тратой времени и денег, но Ферми понял, что если все 2004 трубки будут загружены, реактор сможет достичь требуемого уровня мощности и эффективно производить плутоний.[99][100]

В ФЕРМИАК, аналоговый компьютер изобретен Ферми для изучения переноса нейтронов

В середине 1944 г. Роберт Оппенгеймер убедил Ферми присоединиться к его Проект Y в Лос-Аламос, Нью-Мексико.[101] Прибыв в сентябре, Ферми был назначен заместителем директора лаборатории, ответственной за ядерную и теоретическую физику, и возглавил подразделение F, которое было названо его именем. Подразделение F имело четыре отделения: F-1 Super и General Theory под руководством Теллера, которые исследовали «Супер» (термоядерная) бомба; Водогрейный котел Ф-2 под Л. Д. П. Кингом, ухаживающий за «водогрейным котлом». водный гомогенный исследовательский реактор; F-3 Super Experimentation под Эгон Бретчер; и исследования деления F-4 под руководством Андерсона.[102] Ферми наблюдал Тринити-тест 16 июля 1945 года и провел эксперимент по оценке мощности бомбы, бросая полоски бумаги во взрывную волну. Он отошел на расстояние, на которое они были унесены взрывом, и рассчитал мощность в десять килотонн в тротиловом эквиваленте; фактическая мощность составила около 18,6 килотонн.[103]

Наряду с Оппенгеймером, Комптоном и Эрнест Лоуренс, Ферми был частью научной группы, которая консультировала Временный комитет по целевому выбору. Группа согласилась с комитетом, что атомные бомбы будут применены без предупреждения против промышленных целей.[104] Как и другие сотрудники лаборатории Лос-Аламоса, Ферми узнал о атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки от система громкой связи в технической зоне. Ферми не верил, что атомные бомбы удержат страны от развязывания войн, и не думал, что пришло время для мировое правительство. Поэтому он не присоединился к Ассоциация ученых Лос-Аламоса.[105]

Послевоенная работа

Ферми стал заслуженным профессором физики Чикагского университета им. Чарльза Свифта 1 июля 1945 года.[106] хотя он не покидал лабораторию Лос-Аламоса со своей семьей до 31 декабря 1945 года.[107] Он был избран членом Национальная академия наук США в 1945 г.[108] Металлургическая лаборатория стала Аргоннская национальная лаборатория 1 июля 1946 г. национальные лаборатории создан Манхэттенским проектом.[109] Небольшое расстояние между Чикаго и Аргонном позволило Ферми работать в обоих местах. В Аргонне он продолжил экспериментальную физику, исследуя рассеяние нейтронов с Леона Маршалл.[110] Он также обсудил теоретическую физику с Мария Майер, помогая ей разобраться в спин-орбитальная связь это приведет к тому, что она получит Нобелевскую премию.[111]

Манхэттенский проект был заменен Комиссия по атомной энергии (AEC) 1 января 1947 г.[112] Ферми работал в Генеральном консультативном комитете AEC, влиятельном научном комитете под председательством Роберта Оппенгеймера.[113] Ему также нравилось проводить несколько недель в году в Национальной лаборатории Лос-Аламоса.[114] где он сотрудничал с Николай Метрополис,[115] и с Джон фон Нейман на Неустойчивость Рэлея – Тейлора., наука о том, что происходит на границе двух жидкостей разной плотности.[116]

Лаура и Энрико Ферми на Институт ядерных исследований, Лос-Аламос, 1954 г.

После взрыва первого советского бомба деления В августе 1949 года Ферми вместе с Исидором Раби написали для комитета резкий отчет, в котором выступили против разработки водородной бомбы по моральным и техническим причинам.[117] Тем не менее Ферми продолжал участвовать в работе над водородной бомбой в Лос-Аламосе в качестве консультанта. Вместе с Станислав Улам, он подсчитал, что не только количество тритий необходимо для модели термоядерного оружия Теллера быть непомерно высоким, но реакция синтеза По-прежнему нельзя было гарантировать распространение даже с таким большим количеством трития.[118] Ферми был среди ученых, давших показания от имени Оппенгеймера на Слушание по вопросам безопасности Оппенгеймера в 1954 году, что привело к отказу в допуске Оппенгеймера.[119] Позже, в 1950-х годах, когда стали доступны электронные компьютеры, Ферми начал исследовать эргодические свойства нелинейных систем пружин, особенно явления повторяемости, связанные с солитонами.[120]

В последние годы своей жизни Ферми продолжал преподавать в Чикагском университете. Среди его аспирантов в послевоенный период были Оуэн Чемберлен, Джеффри Чу, Джером Фридман, Марвин Голдбергер, Цзун-Дао Ли, Артур Розенфельд и Сэм Трейман.[121][75] Джек Штайнбергер был аспирантом и Милдред Дрессельхаус находилась под сильным влиянием Ферми в течение года, когда она вместе с ним была аспирантом.[122][123] Ферми провел важные исследования в области физики элементарных частиц, особенно связанные с пионы и мюоны. Он сделал первые предсказания пион-нуклон резонанс,[115] надеется Статистические методы, поскольку он полагал, что точных ответов не требуется, когда теория в любом случае ошибочна.[124] В статье, написанной в соавторстве с Чен Нин Ян, он предположил, что пионы на самом деле могут быть составными частицами.[125] Идея была разработана Шоичи Саката. С тех пор он был вытеснен кварковая модель, в котором пион состоит из кварков, что завершило модель Ферми и подтвердило его подход.[126]

Ферми написал статью «О происхождении Космическое излучение в котором он предположил, что космические лучи возникают из-за ускорения материала магнитными полями в межзвездном пространстве, что привело к разногласиям с Теллером.[124] Ферми изучил проблемы, связанные с магнитными полями в рукавах спиральная галактика.[127] Он размышлял о том, что сейчас называется "Парадокс Ферми ": противоречие между предполагаемой вероятностью существования внеземной жизни и тем фактом, что контакт не был установлен.[128]

Могила Ферми в Чикаго

Ближе к концу своей жизни Ферми поставил под сомнение свою веру в общество в целом, чтобы сделать правильный выбор в отношении ядерных технологий. Он сказал:

Некоторые из вас могут спросить, какой толк в том, чтобы так усердно работать, просто собирая несколько фактов, которые не принесут никакого удовольствия, кроме нескольких длинноволосых профессоров, которые любят коллекционировать такие вещи и никому не принесут пользы, потому что лишь немногие специалисты в лучшем случае смогут их понять? Отвечая на такой вопрос [ы], я могу сделать довольно надежный прогноз.

История науки и техники неизменно учит нас, что научные достижения в области базового понимания рано или поздно привели к техническим и промышленным приложениям, которые революционизировали наш образ жизни. Мне кажется невероятным, чтобы попытка понять структуру материи была исключением из этого правила. Что менее определенно, и на что мы все горячо надеемся, так это то, что человек скоро вырастет достаточно взрослым, чтобы эффективно использовать силы, которые он приобретает над природой.[129]

Смерть

В октябре 1954 года Ферми перенес так называемую «исследовательскую» операцию в Мемориальной больнице Биллингса, после которой он вернулся домой. Через пятьдесят дней он умер от рак желудка в возрасте 53 лет в своем доме в Чикаго.[2] Его поминальная служба прошла в Часовня Чикагского университета, где коллеги Сэмюэл К. Эллисон Эмилио Сегре и Герберт Л. Андерсон оплакивали потерю одного из «самых блестящих и продуктивных физиков мира».[130] Его тело было похоронено в Кладбище Дубового леса.[131]

Влияние и наследие

Наследие

Как человек, Ферми казался простотой. Он был необычайно энергичным и любил игры и спорт. В таких случаях его амбициозный характер становился очевидным. Он играл в теннис с большой яростью и при восхождении на горы действовал скорее как проводник. Его можно было бы назвать доброжелательным диктатором. Помню, однажды на вершине горы Ферми встал и сказал: «Ну, без двух минут две, давайте все уходим в два часа»; и, конечно, все встали честно и послушно. Это лидерство и самоуверенность дали Ферми имя «Папа», чьи заявления были безошибочными с точки зрения физики. Однажды он сказал: «Я могу вычислить что-либо в физике с точностью до 2 на нескольких листах; чтобы правильно указать числовой коэффициент перед формулой, физику может потребоваться год для расчета, но меня это не интересует». Его лидерство могло зайти так далеко, что это было опасно для независимости человека, работающего с ним. Я вспоминаю, как однажды на вечеринке в его доме, когда моя жена резала хлеб, Ферми пришел и сказал, что у него другая философия в отношении резки хлеба, взял нож из руки моей жены и продолжил работу, потому что был убежден, что его собственный метод был лучше. Но все это нисколько не обидело, а, скорее, всех очаровало Ферми. У него было очень мало интересов помимо физики, и когда он однажды услышал, как я играю на пианино Теллера, он признался, что его интерес к музыке ограничивался простыми мелодиями.

Эгон Бретчер[132]

Ферми получил множество наград в знак признания своих достижений, в том числе Маттеуччи Медаль в 1926 г., лауреат Нобелевской премии по физике в 1938 г., Медаль Хьюза в 1942 г. Франклин Медаль в 1947 г., а Премия Рамфорда в 1953 г. был награжден Медаль за заслуги в 1946 году за вклад в Манхэттенский проект.[133] Ферми был избран Иностранный член Королевского общества (FRS) в 1950 г..[132] В Базилика Санта-Кроче, Флоренция, известный как Храм итальянской славы За его многочисленными могилами художников, ученых и выдающихся деятелей итальянской истории есть мемориальная доска, посвященная Ферми.[134] В 1999 году, Время назвал Ферми в своем списке 100 лучших людей двадцатого века.[135] Ферми широко рассматривался как необычный случай физика 20-го века, который преуспел как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Химик и писатель К. П. Сноу написал: «Если бы Ферми родился несколькими годами ранее, можно было бы хорошо представить, что он открыл Резерфорда атомное ядро, а затем развивающееся Теория Бора атома водорода. Если это звучит как преувеличение, все, что касается Ферми, может звучать как преувеличение ».[136]

Ферми был известен как вдохновляющий учитель и отличался вниманием к деталям, простотой и тщательной подготовкой лекций.[137] Позже его конспекты лекций были переведены в книги.[138] Его документы и записные книжки сегодня находятся в Чикагском университете.[139] Виктор Вайскопф отметил, что Ферми «всегда удавалось найти самый простой и самый прямой подход с минимумом сложностей и изощренности».[140] Он не любил сложные теории, и, хотя у него были большие математические способности, он никогда не использовал бы их, когда работа могла быть сделана намного проще. Он был известен тем, что получал быстрые и точные ответы на проблемы, которые ставили в тупик других людей. Позже его метод получения приблизительных и быстрых ответов путем скрытых расчетов стал неофициально известен как "Ферми метод ", и этому широко учат.[141]

Ферми любил указывать, что когда Алессандро Вольта работал в своей лаборатории, Вольта понятия не имел, к чему приведет изучение электричества.[142] Ферми обычно помнят за его работу в области ядерной энергетики и ядерного оружия, особенно за создание первого ядерного реактора и разработку первых атомных и водородных бомб. Его научная работа выдержала испытание временем. Сюда входят его теория бета-распада, его работа с нелинейными системами, его открытие эффектов медленных нейтронов, его исследование столкновений пион-нуклон и его статистика Ферми-Дирака. Его предположение о том, что пион не является фундаментальной частицей, указывает путь к изучению кварки и лептоны.[143]

Вещи, названные в честь Ферми

Знак на улице Энрико Ферми в Риме
Мемориальная доска в Базилике Санта-Кроче, Флоренция. Италия
Основная статья: Список вещей, названных в честь Энрико Ферми

Многие вещи носят имя Ферми. К ним относятся Фермилаб ускоритель элементарных частиц и физическая лаборатория в Батавия, Иллинойс, переименованный в его честь в 1974 г.,[144] и Космический гамма-телескоп Ферми, который был назван в его честь в 2008 году в знак признания его работ по космическим лучам.[145] Его именем названы три ядерные реакторные установки: Ферми 1 и Ферми 2 атомные электростанции в Ньюпорт, штат Мичиган, то Атомная электростанция Энрико Ферми в Trino Vercellese в Италии,[146] и RA-1 Энрико Ферми исследовательский реактор в Аргентина.[147] Синтетический элемент, выделенный из обломков 1952 года. Айви Майк ядерное испытание было названо фермий, в честь вклада Ферми в научное сообщество.[148][149] Это делает его одним из 16 ученых, которые элементы, названные в их честь.[150]

С 1956 года Комиссия по атомной энергии США присуждает высшую награду: Премия Ферми, после него. Среди лауреатов премии такие известные ученые, как Отто Хан, Роберт Оппенгеймер, Эдвард Теллер и Ганс Бете.[151]

Публикации

  • Introduzione alla Fisica Atomica (на итальянском). Болонья: Н. Заничелли. 1928 г. OCLC  9653646.
  • Fisica per i Licei (на итальянском). Болонья: Н. Заничелли. 1929 г. OCLC  9653646.
  • Molecole e cristalli (на итальянском). Болонья: Н. Заничелли. 1934 г. OCLC  19918218.
  • Термодинамика. Нью-Йорк: Прентис-Холл. 1937 г. OCLC  2379038.
  • Fisica per Istituti Tecnici (на итальянском). Болонья: Н. Заничелли. 1938 г.
  • Fisica per Licei Scientifici (на итальянском). Болонья: Н. Заничелли. 1938 г. (с Эдоардо Амальди )
  • Элементарные частицы. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. 1951 г. OCLC  362513.
  • Заметки по квантовой механике. Чикаго: Издательство Чикагского университета. 1961 г. OCLC  1448078.

Полный список его работ см. На страницах 75–78 в исх.[132]

Патенты

Примечания

  1. ^ «Энрико Ферми, архитектор ядерного века, умер». Осень 1954 г. Архивировано с оригинал 17 ноября 2015 г.. Получено 2 ноября 2015.
  2. ^ а б «Энрико Ферми мертв, 53 года; архитектор атомной бомбы». Нью-Йорк Таймс. 29 ноября 1954 г.. Получено 21 января 2013.
  3. ^ Дж. Бернштейн, Взгляд на премию, Нью-Йоркское обозрение книг, 24 марта 1994 г.
  4. ^ Дж. Дж. Ореар, Энрико Ферми: главный ученый, Библиотека Корнельского университета, 2004. Страницы 5, 12, 86, 108. https://ecommons.cornell.edu/handle/1813/74
  5. ^ https://www.manhattanprojectvoices.org/oral-histories/fermi-love-part-1
  6. ^ Дж. Дж. Ореар, Энрико Ферми: главный ученый, Библиотека Корнельского университета, 2004. https://ecommons.cornell.edu/handle/1813/74
  7. ^ Х. Цукерман, Научная элита: лауреаты Нобелевской премии в США, Routledge 1977 г.
  8. ^ Сегре 1970, стр. 3–4, 8.
  9. ^ Амальди 2001, п. 23.
  10. ^ Купер 1999, п. 19.
  11. ^ Сегре 1970, стр. 5–6.
  12. ^ Ферми 1954 С. 15–16.
  13. ^ "Мария Ферми Саккетти (1899–1959)". www.OlgiateOlona26giugno1959.org (на итальянском). Архивировано из оригинал 30 августа 2017 г.. Получено 6 мая 2017.
  14. ^ Сегре 1970, п. 7.
  15. ^ Бонолис 2001, п. 315.
  16. ^ Амальди 2001, п. 24.
  17. ^ Сегре 1970 С. 11–12.
  18. ^ Сегре 1970 С. 8–10.
  19. ^ а б Сегре 1970 С. 11–13.
  20. ^ Ферми 1954 С. 20–21.
  21. ^ "Edizione Nazionale Mathematica Italiana - Джулио Питтарелли" (на итальянском). Скуола Нормале Супериоре. Получено 6 мая 2017.
  22. ^ Сегре 1970 С. 15–18.
  23. ^ Бонолис 2001, п. 320.
  24. ^ а б Бонолис 2001 С. 317–319.
  25. ^ Сегре 1970, п. 20.
  26. ^ "Über einen Widerspruch zwischen der elektrodynamischen und relativistischen Theorie der elektromagnetischen Masse". Physikalische Zeitschrift (на немецком). 23: 340–344. Получено 17 января 2013.
  27. ^ Бертотти 2001, п. 115.
  28. ^ а б c Бонолис 2001, п. 321.
  29. ^ "Enrico Fermi L'Uomo, lo Scienziato e il Massone" (на итальянском). Архивировано из оригинал 20 марта 2016 г.. Получено 4 марта 2015.
  30. ^ Бонолис 2001 С. 321–324.
  31. ^ Эй и Уолтерс, 2003, п. 61.
  32. ^ Бонолис 2001 С. 329–330.
  33. ^ Купер 1999, п. 31.
  34. ^ Ферми 1954 С. 37–38.
  35. ^ Сегре 1970, п. 45.
  36. ^ Ферми 1954, п. 38.
  37. ^ а б Элисон 1957, п. 127.
  38. ^ "Энрико Ферми и рагацци на виа Панисперна" (на итальянском). Римский университет. Получено 20 января 2013.
  39. ^ Сегре 1970, п. 61.
  40. ^ Купер 1999 С. 38–39.
  41. ^ а б Элисон 1957, п. 130.
  42. ^ "Об Энрико Ферми". Чикагский университет. Получено 20 января 2013.
  43. ^ Миели, Паоло (2 октября 2001 г.). "Così Fermi scoprì la natura vessatoria del fasismo". Corriere della Sera (на итальянском). Архивировано из оригинал 19 октября 2013 г.. Получено 20 января 2013.
  44. ^ Direzione generale per gli archivi (2005). "Настоящая академия Италии: Inventario dell'archivio" (PDF) (на итальянском). Рим: Ministero per i beniulturali e ambientali. п. xxxix. Архивировано из оригинал (PDF) 7 сентября 2012 г.. Получено 20 января 2013.
  45. ^ "Юридическая экспертиза расовых законов Муссолини". Печатный материал. Centro Primo Levi. Получено 7 августа 2015.
  46. ^ а б c Бонолис 2001 С. 333–335.
  47. ^ Амальди 2001, п. 38.
  48. ^ Ферми 1954, п. 217.
  49. ^ Амальди 2001 С. 50–51.
  50. ^ а б Бонолис 2001, п. 346.
  51. ^ а б Ферми, Э. (1968). "Теория бета-распада Ферми (английский перевод Фреда Л. Уилсона, 1968 г.)". Американский журнал физики. 36 (12): 1150. Bibcode:1968AmJPh..36.1150 Вт. Дои:10.1119/1.1974382. Получено 20 января 2013.
  52. ^ Жолио-Кюри, Ирен; Жолио, Фредерик (15 января 1934 г.). "Un nouveau type de radioactivité" [Новый вид радиоактивности]. Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences (На французском). 198 (Январь – июнь 1934 г.): 254–256.
  53. ^ Жолио, Фредерик; Жолио-Кюри, Ирен (1934). «Искусственное производство нового вида радиоэлементов» (PDF). Природа. 133 (3354): 201–202. Bibcode:1934Натура.133..201J. Дои:10.1038 / 133201a0. S2CID  4096977.
  54. ^ Амальди 2001a С. 152–153.
  55. ^ Бонолис 2001 С. 347–351.
  56. ^ а б c d Амальди 2001a С. 153–156.
  57. ^ Сегре 1970, п. 73.
  58. ^ а б Де Грегорио, Альберто Г. (2005). «Нейтронная физика в начале 1930-х годов». Исторические исследования в физических и биологических науках. 35 (2): 293–340. arXiv:физика / 0510044. Bibcode:2005физика..10044D. Дои:10.1525 / hsps.2005.35.2.293. S2CID  119489980.
  59. ^ Герра, Франческо; Роботти, Надя (декабрь 2009 г.). «Открытие Энрико Ферми искусственной радиоактивности, индуцированной нейтронами: влияние его теории бета-распада». Физика в перспективе. 11 (4): 379–404. Bibcode:2009ФП .... 11..379Г. Дои:10.1007 / s00016-008-0415-1. S2CID  120707438.
  60. ^ Ферми, Энрико (25 марта 1934 г.). "Radioattività indotta da bombardamento di нейтрони". La Ricerca Scientifica (на итальянском). 1 (5): 283.
  61. ^ Fermi, E .; Amaldi, E .; д'Агостино, О .; Rasetti, F .; Сегре, Э. (1934). «Искусственная радиоактивность, создаваемая нейтронной бомбардировкой». Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки. 146 (857): 483. Bibcode:1934RSPSA.146..483F. Дои:10.1098 / rspa.1934.0168.
  62. ^ а б Бонолис 2001 С. 347–349.
  63. ^ а б Амальди 2001a С. 161–162.
  64. ^ а б Бонолис 2001 С. 347–352.
  65. ^ «Несколько хороших модераторов: цифры». Фонд «Энергия из тория». 13 февраля 2007 г.. Получено 24 сентября 2013.
  66. ^ Купер 1999, п. 51.
  67. ^ Купер 1999, п. 52.
  68. ^ Персико 2001, п. 40.
  69. ^ Бонолис 2001, п. 352.
  70. ^ Хан, О.; Штрассманн, Ф. (1939). "Об обнаружении и характеристиках щелочноземельных металлов, образующихся при облучении урана нейтронами". Naturwissenschaften (на немецком). 27 (1): 11–15. Bibcode:1939NW ..... 27 ... 11H. Дои:10.1007 / BF01488241. S2CID  5920336.
  71. ^ Фриш, О. Р. (1939). "Физические доказательства разделения тяжелых ядер под нейтронной бомбардировкой". Природа. 143 (3616): 276. Bibcode:1939 г.Натура.143..276F. Дои:10.1038 / 143276a0. S2CID  4076376. Архивировано из оригинал 23 января 2009 г.
  72. ^ Мейтнер, Л.; Фриш, О. (1939). «Распад урана нейтронами: новый тип ядерной реакции». Природа. 143 (3615): 239–240. Bibcode:1939Натура.143..239М. Дои:10.1038 / 143239a0. S2CID  4113262.
  73. ^ а б Родос 1986, п. 267.
  74. ^ Сегре 1970 С. 222–223.
  75. ^ а б Энрико Ферми на Nobelprize.org Отредактируйте это в Викиданных включая Нобелевскую лекцию 12 декабря 1938 г. Искусственная радиоактивность, создаваемая нейтронной бомбардировкой
  76. ^ Anderson, H.L .; Бут, E .; Даннинг, Дж .; Fermi, E .; Glasoe, G .; Слэк, Ф. (16 февраля 1939 г.). «Деление урана». Физический обзор. 55 (5): 511–512. Bibcode:1939ПхРв ... 55..511А. Дои:10.1103 / PhysRev.55.511.2.
  77. ^ Родос 1986 С. 269–270.
  78. ^ Von Halban, H .; Жолио, Ф .; Коварски, Л. (22 апреля 1939 г.). «Число нейтронов, высвобождающихся при делении ядер урана». Природа. 143 (3625): 680. Bibcode:1939Натура.143..680В. Дои:10.1038 / 143680a0. S2CID  4089039.
  79. ^ Андерсон, H .; Fermi, E .; Ханштейн, Х. (16 марта 1939 г.). «Производство нейтронов в уране, бомбардируемом нейтронами». Физический обзор. 55 (8): 797–798. Bibcode:1939ПхРв ... 55..797А. Дои:10.1103 / PhysRev.55.797.2.
  80. ^ Андерсон, Х.Л. (апрель 1973 г.). «Первые дни цепной реакции». Бюллетень ученых-атомщиков. 29 (4): 8–12. Bibcode:1973BuAtS..29d ... 8A. Дои:10.1080/00963402.1973.11455466.
  81. ^ а б Андерсон, H .; Fermi, E .; Сцилард, Л. (1 августа 1939 г.). «Производство и поглощение нейтронов в уране». Физический обзор. 56 (3): 284–286. Bibcode:1939ПхРв ... 56..284А. Дои:10.1103 / PhysRev.56.284.
  82. ^ Сальветти 2001 С. 186–188.
  83. ^ Бонолис 2001 С. 356–357.
  84. ^ Сальветти 2001, п. 185.
  85. ^ Сальветти 2001 С. 188–189.
  86. ^ Родос 1986 С. 314–317.
  87. ^ Сальветти 2001, п. 190.
  88. ^ Сальветти 2001, п. 195.
  89. ^ Сальветти 2001 С. 194–196.
  90. ^ Родос 1986 С. 399–400.
  91. ^ а б Сальветти 2001 С. 198–202.
  92. ^ Ферми, Э. (1946). «Развитие первой сваи цепной реакции». Proc. Являюсь. Филос. Soc. 90 (1): 20–24. JSTOR  3301034.
  93. ^ Комптон 1956, п. 144.
  94. ^ Бонолис 2001, п. 366.
  95. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 207.
  96. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 208–211.
  97. ^ Джонс 1985, п. 205.
  98. ^ Сегре 1970, п. 104.
  99. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г. С. 304–307.
  100. ^ Джонс 1985 С. 220–223.
  101. ^ Бонолис 2001 С. 368–369.
  102. ^ Хокинс 1961, п. 213.
  103. ^ Родос 1986 С. 674–677.
  104. ^ Джонс 1985 С. 531–532.
  105. ^ Ферми 1954 С. 244–245.
  106. ^ Сегре 1970, п. 157.
  107. ^ Сегре 1970, п. 167.
  108. ^ "Энрико Ферми" на NASOnline.org
  109. ^ Холл, Хьюлетт и Харрис 1997, стр. xix – xx.
  110. ^ Сегре 1970, п. 171.
  111. ^ Сегре 1970, п. 172.
  112. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 643.
  113. ^ Хьюлетт и Андерсон, 1962 г., п. 648.
  114. ^ Сегре 1970, п. 175.
  115. ^ а б Сегре 1970, п. 179.
  116. ^ Бонолис 2001, п. 381.
  117. ^ Хьюлетт и Дункан, 1969 г. С. 380–385.
  118. ^ Хьюлетт и Дункан, 1969 г. С. 527–530.
  119. ^ Купер 1999 С. 102–103.
  120. ^ Вольфрам 2002, п. 1014.
  121. ^ Энрико Ферми на Проект "Математическая генеалогия"
  122. ^ "Джек Штайнбергер - Биографический". Нобелевский фонд. Получено 15 августа 2013.
  123. ^ Корниш, Ауди (24 ноября 2014 г.). "'Queen Of Carbon среди лауреатов медали свободы ". Все учтено. энергетический ядерный реактор. Получено 30 сентября 2018.
  124. ^ а б Бонолис 2001 С. 374–379.
  125. ^ Fermi, E .; Ян, К. (1949). «Являются ли мезоны элементарными частицами?». Физический обзор. 76 (12): 1739. Bibcode:1949ПхРв ... 76.1739Ф. Дои:10.1103 / PhysRev.76.1739.
  126. ^ Джейкоб и Майани 2001 С. 254–258.
  127. ^ Бонолис 2001, п. 386.
  128. ^ Джонс 1985a, стр. 1–3.
  129. ^ Ферми 2004, п. 142.
  130. ^ Allison, S.K .; Сегре, Эмилио; Андерсон, Герберт Л. (1955). «Энрико Ферми 1901–1954». Физика сегодня. 01 января 1955 г. (1): 9–13. Bibcode:1955ФТ ..... 8а ... 9А. Дои:10.1063/1.3061909.
  131. ^ Хак и Бельски 1999 С. 147, 150.
  132. ^ а б c Bretscher, E .; Кокрофт, Дж. (1955). "Энрико Ферми. 1901–1954". Биографические воспоминания членов Королевского общества. 1: 69–78. Дои:10.1098 / rsbm.1955.0006. JSTOR  769243.
  133. ^ Элисон 1957 С. 135–136.
  134. ^ «Энрико Ферми в Санта-Кроче, Флоренция». gotterdammerung.org. Получено 10 мая 2015.
  135. ^ "Время 100 человек века ». Время. 6 июня 1999 г.. Получено 2 марта 2013.
  136. ^ Снег 1981, п. 79.
  137. ^ Риччи 2001 С. 297–302.
  138. ^ Риччи 2001, п. 286.
  139. ^ "Коллекция Энрико Ферми". Чикагский университет. Получено 22 января 2013.
  140. ^ Сальвини 2001, п. 5.
  141. ^ Фон Байер 1993, стр. 3–8.
  142. ^ Ферми 1954, п. 242.
  143. ^ Сальвини 2001, п. 17.
  144. ^ «О Фермилабе - История». Фермилаб. Получено 21 января 2013.
  145. ^ "Первый свет для космического телескопа Ферми". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 21 января 2013.
  146. ^ «Атомная энергетика в Италии». Всемирная ядерная ассоциация. Получено 21 января 2013.
  147. ^ «Отчет Национальной комиссии по атомной энергии Аргентины (CNEA)» (PDF). CNEA. Ноябрь 2004 г. Архивировано с оригинал (PDF) 14 мая 2013 г.. Получено 21 января 2013.
  148. ^ Сиборг 1978, п. 2.
  149. ^ Хофф 1978 С. 39–48.
  150. ^ Кевин А. Будро. «Происхождение названий и символов стихий». Анджело Государственный университет.
  151. ^ "Премия Энрико Ферми". Министерство энергетики США. Получено 25 августа 2010.

Рекомендации

внешняя ссылка