Enrico Fermi

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Enrico Fermi

itala fizikisto

itala fizikisto
Persona informo
Naskiĝo 29-a de septembro 1901
Romo, Italio
Morto 28-a de novembro 1954
Ĉikago, Ilinojo, Usono
Portalo pri Homoj
v  d  r
Information icon.svg

Enrico Fermi [enriko fermi] (naskiĝis la 29-an de septembro 1901, mortis la 28-an de novembro 1954) estis itala fizikisto kaj nobel-premiito, kiu kreis la unuan atoman reaktoron de la mondo, nome Ĉikago Pilo-1. Li estis nomata la "arkitekto de nuklea epoko",[1] kaj la "arkitekto de la atoma bombo".[2] Li estis unu el la malmultaj fizikistoj kiuj elstaris kaj teorie kaj eksperimente. Fermi tenis kelkajn patentojn rilatajn al la uzado de nuklea elektro, kaj estis premiita en 1938 per la Nobel-premio pri fiziko pro sia laboro en indukta radioaktiveco per neŭtrona bombardado kaj la malkovro de transuraniaj elementoj. Li faris gravajn kontribuojn al la disvolvigo de la kvantuma teorio, de la nuklea kaj partikla fiziko, kaj de la statistika mekaniko.

La unua ĉefa kontribuo de Fermi estis statistika mekaniko. Post Wolfgang Pauli anoncis sian principon de ekskludo en 1925, Fermi sekvis per artikolo en kiu li aplikis la principon al ideala gaso, uzante statistikan formuladon nune konata kiel statistiko Fermi–Dirac. Nuntempe, partikloj kiuj obeas la principon de ekskludo estas nomataj "fermionoj". Poste Pauli postulis la ekziston de neŝarĝita nevidebla partiklo elsendita kun elektrono dum beta-radiado, por plenumi la leĝon de konservado de energio. Fermi akceptis tiun ideon, disvolvigante modelon kiu aligis la postulitan partiklon, kiun li nomigis "neŭtrino". Lia teorio, poste referencata kiel interagado de Fermi kaj ankoraŭ poste kiel malforta nuklea forto, priskribis unu el la kvar fundamentaj fortoj de naturo. Pere de eksperimentoj kiuj induktas radioaktivecon per ĵus malkovritaj neŭtronoj, Fermi malkovris ke malrapidaj neŭtronoj estas pli facile kaptitaj ol tiuj rapidaj, kaj disvolvigis la ekvacion de la aĝo de Fermi por priskribi tion. Post bombardado de torio kaj de uranio pere de malrapidaj neŭtronoj, li konkludis ke li estis kreinta novajn elementojn; kvankam li ricevis la Nobel-Premion pro tiu malkovro, la novaj elementoj estis sekve rezultaj kiel fiziaj produktoj.

Vivo[redakti | redakti fonton]

Naskiĝinte en Romo, Enrico Fermi ekde 1918 studis fizikon en Pisa. En 1922 li doktoriĝis. Inter 1927 kaj 1938 li agis kiel profesoro en la universitato de Romo.

Enrico Fermi naskiĝis en Romo la 29an de Septembro 1901. Li estis la tria filo de Alberto Fermi, nome diviziestro Capo Divisione en la Ministerio de Fervojoj, kaj de Ida de Gattis, nome instruistino de elementa lernejo.[3][4] Lia nura fratino, Maria, estis du jarojn pli aĝa ol li, kaj lia frato Giulio estis unu jaron pli aĝa. Post la du knaboj estis senditaj al rura komunumo por esti mamnutritaj, Enrico rekuniĝis kun sia familio en Romo kiam li estis du kaj duono.[5] Kvankam li estis baptita kiel romkatoliko kongrue kun la deziroj de siaj geavoj, lia familio, kiel ĉe plej italaj familioj, ne estis partikulare religia; Enrico estis agnostiko laŭlonge de sia matura vivo. Estante juna knabo, li kunhavis la samajn interesojn kiel sia frato Giulio, konstruante elektrajn motorojn kaj ludante per elektraj kaj mekanikaj ludiloj.[6] Giulio mortiĝis dum la administrado de anestezo por operacio de gorĝa absceso en 1915.[7]

Unu el la unuaj fontoj de Fermi por sia studado de fiziko estis libro kiun li trovis ĉe loka merkato ĉee Campo de' Fiori en Romo. Publikigita en 1840, la 900-paĝa Elementorum physicae mathematicae, estis verkita en Latino fare de la Jezuito Andrea Caraffa, nome profesoro ĉe la Collegio Romano. Ĝi kovris matematikon, klasikan mekanikon, astronomion, optikon, kaj akustikon, tiele kiel tiuj fakoj estis komprenataj kiam la libro estis verkita.[8][9] Fermi amikiĝis al alia sciencen klinita studento, Enrico Persico,[10] kaj kune ambaŭ laboris pri sciencaj projektoj kiaj la konstruo de giroskopoj kaj la klopodoj akurate mezuri la akcelon de la gravito de la Tero.[11] La intereso de Fermi en fiziko estis poste kuraĝigita fare de la kolego de lia patro nome Adolfo Amidei, kiu donis al li kelkajn librojn pri fiziko kaj matematiko, kiujn li legis kaj asimilis rapide.[12]

Scuola Normale Superiore en Pisa[redakti | redakti fonton]

Enrico Fermi kiel studento en Pisa.

Fermi gradiĝis el altlerenjo en Julio 1918 kaj, pro premo de Amidei, aliris en la lernejo Scuola Normale Superiore en Pisa. Perdinte unu filon, liaj gepatroj malemis permesi lin foresti el hejmo dum kvas jaroj dum li studis ĉe la lernejo Sapienza Universitato de Romo, sed finfine ili akceptis. Tiu lernejo havigis senpagan loĝadon por studentoj, sed kandidatoj devis trapasi malfacilan eniran ekzamenon kiu inkludis eseon. La proponita temo estis "Specifaj karakteroj de Sonoj". La 17-jaraĝa Fermi elektis derivi kaj solvi la partan diferencialan ekvacion por vibranta linio, aplikante la analitikon de Fourier en la solvo. La ekzaminanto, Profesoro Giuseppe Pittarelli el la Sapienza Universitato de Romo, intervjuis Fermi kaj profetis ke li estos elstara fizikisto en la estonteco. Fermi atingis la unuan rangon en la klasifiko de la enirekzameno.[13]

Dum siaj jaroj ĉe la Scuola Normale Superiore, Fermi teamis kun studento nome Franco Rasetti kun kiu li eniros en amikaj amuzaĵoj kaj kiu estos poste intima amiko de Fermi kaj utila kunlaboranto. En Pisa, Fermi estis konsilita de la direktoro de la laboratorio de fiziko, nome Luigi Puccianti, kiu konfesis ke estis malmulte instruota al Fermi, kaj ofte li petis al Fermi instui ion al li anstataŭe. La sciaro de Fermi pri kvantuma fizko atingis tiom altan nivelon ke Puccianti petis al li organizi seminarion pri tiu temo.[14] Dum tiu tempo Fermi lernis tensorkalkulon, nome matematika tekniko inventita de Gregorio Ricci kaj Tullio Levi-Civita kiu bezonis pruvi la principojn de ĝenerala relativeco.[15] Fermi dekomence elektis matematikon kiel sia ĉefa fako, sed tuj ŝanĝis al fiziko. Li restis longe memlernanto, studante ĝeneralan relativeco, kvantuman mekanikon, kaj atoman fizikon.[16]

En Septembro 1920, Fermi estis akceptita en la fizika departemento. Ekde tiam estis nur tri studentoj en la departemento— nome Fermi, Rasetti, kaj Nello Carrara — Puccianti permesis al ili libere uzi la laboratorion por ajnaj celoj kiujn ili elektu. Fermi decidis ke ili devus esplori la kristalografion de Ikso-radioj, kaj la tri laboris por produkti foton Laue — nome iksoradia foto de kristalo.[17] Dum 1921, sian trian jaron ĉe la universitato, Fermi publikigis siajn unuajn sciencajn verkojn en la itala gazeto Nuovo Cimento. La unua estis titolita "Pri la dinamiko de rigida sistemo de elektraj ŝarĝoj en translacia movo" (Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio). Signo de estonteco estis ke maso estis esprimita kiel tensoro — nome matematika konstruaĵo komune uzata por priskribi ion moviĝanta kaj ŝanĝanta en tridimensia spaco. En klasika mekaniko, maso estas skalara kvuanto, sed en relativeco ĝi ŝanĝas kun rapideco. La dua artikolo estis "Pri elektrostatiko de uniforme gravitacia kampo de elektromagnetaj ŝarĝoj kaj pri la pezo de elektromagnetaj ŝarĝoj" (Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e sul peso delle masse elettromagnetiche). Uzante ĝeneralan relativecon, Fermi montris ke ŝarĝo havas pezon egala al U/c2, kie U estas la elektrostatika energio de la sistemo, kaj c estas la lumrapido.[18]

La unua artikolo ŝajnis montri kontraŭdiron inter la elektrodinamika teorio kaj tiun relativecan koncernanta la kalkuladon de la elektromagnetaj masoj, ĉar la iama antaŭdiris valoron de 4/3 U/c2. Fermi aliris al tiu afero la venontan jaron per artikolo nome "Koncerne al kontraŭdiro inter elektrodinamiko kaj la relativeca teorio pri elektromagneta maso" en kiu li montris ke la ŝajna kontraŭdiro estis konsekvenco de relativeco. Tiu artikolo estis tiom sufiĉe bone rigardiuta ke ĝi estis tradukita al la germana kaj publikigita en la germana scienca gazeto Physikalische Zeitschrift en 1922.[19] Tiun jaron, Fermi submetis sian artikolon "Pri la fenomenoj okazantaj ĉe monda linio" (Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria) al la itala gazeto I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei. En tiu artikolo li ekzaminis la Principon de Ekvivalento, kaj enkondukis la tiel nomita "Koordinatoj de Fermi". Li pruvis ke sur monda lino apuda al la tempolinio, spaco kondutas kvazaŭ ĝi estas Eŭklida spaco.[20][21]

Lumkonuso estas tridimensia surfaco de ĉiuj eblaj lumradioj alvenante kaj elirante el punkto en spactempo. Ĉi tie, oni priskribas ĝin kun unu spaca dimensio forprenita. La tempolinio estas la vertikala akso.

Fermi submetis sian tezon, "Teoremo pri la kalkulo de la probableco kaj kelkaj el ties aplikaĵoj" (Un teorema di calcolo delle probabilità ed alcune sue applicazioni), al la Scuola Normale Superiore en Julio 1922, kaj ricevis sian gradiĝon laurea je malkutime juna aĝo de 20. La tezo estis pri bildoj de difraktado de Ikso-radioj. Teoria fiziko ne estis ankoraŭ konsiderata fako en Italio, kaj la nura tezo kiu estis akceptita estis tiu pri eksperimenta fiziko. Pro tiutialo, italaj fizkistoj estis malrapidaj por akcepti la novajn ideojn kiel relativeco venanta el Germanio. Ekde Fermi estis hejme en la laboratorio farante eksperimentan laboron, tio ne metis nesurireblajn problemojn por li.[22]

Verkante la apendicon por la itallingvan eldonon de la libro Fundamentoj de la Relativieco de Einstein de August Kopff en 1923, Fermi estis la unua kiu kaŝita ene de la fama ekvacio de Einstein (E = mc2) estis enorma kvanto de nuklea potenciala energio ekspluatata. "Ne ŝajnas ebla, almenaŭ en la tuja estonteco", li verkis, "trovi vojon por liberigi tiujn terurajn kvantojn de energio — kio estas tute bona ĉar la unua efiko de eksplodo de tia terura kvanto de energio estos premita ĝis ruinigi la fizikiston kiu havis la mispaŝon trovi vojon por fari ĝin."[23]

En 1924 Fermi estis iniciatita al la framasonismo en the framasona loĝio "Adriano Lemmi" de la Granda Oriento de Italio.[24]

Fermi decidis veturi eksterlanden, kaj paŝis duonjaron studante ĉe Max Born ĉe la Universitato de Göttingen, kie li trafis Werner Heisenberg kaj Pascual Jordan. Fermi poste studis en Leiden kun Paul Ehrenfest el Septembro al Decembro en 1924 kun stipendio el la Fondaĵo Rockefeller akirita pere de la interveno de la matematikisto Vito Volterra. Tie Fermi trafis Hendrik Lorentz kaj Albert Einstein, kaj bone amikiĝis kun Samuel Goudsmit kaj Jan Tinbergen. El Januaro 1925 al fino de 1926, Fermi instruis matematikan fizikon kaj teorian mekanikon ĉe la Universitato de Florenco, kie li formis teamon kun Rasetti por konduki serion de eksperimentoj pri la efikoj de magnetaj kampoj sur hidrarga vaporo. Li partoprenis ankaŭ en seminaroj ĉe la Sapienza Universitato de Romo, instruante pri kvantuma mekaniko kaj solid-stata fiziko.[25] Dum tiu instruado de nova kvantuma mekaniko bazita sur rimarkinda akurateco de antaŭdiroj de la ekvacio de Schrödinger, la itala fizikisto dirus ofte, "Ĝi ne havas aferon kiu kongruu tiom bone!"[26]

Post Wolfgang Pauli anoncis sian principon de ekskludo en 1925, Fermi respondis per artikolo "Pri la kvantigo de perfekta unuatoma gaso" (Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico), laŭ kiu li aplikis la principon de ekskludo al ideala gaso. Tiu artikolo estis speciale elstara por la statistika formulado de Fermi, kiu priskribas la distribuadon de partikloj en fizikaj sistemoj de multaj identaj partikloj kiuj obeas al la principo de ekskludo. Tio estis sendepende disvolvigita tuj poste fare de la brita fizikisto Paul Dirac, kiu montris ankaŭ kiel ĝi estas rilata al la Statistiko de Bose-Einstein. Laŭ tio, ĝi estas nune konata kiel Statistiko de Fermi–Dirac.[27] Laŭ Dirac, partikloj kiuj obeas al la principo de ekskludo estas nuntempe nomataj "fermionoj", dum tiuj kiuj ne obeas estas nomataj "bosonoj".[28]

Profesoro en Romo[redakti | redakti fonton]

Manhatana Projekto[redakti | redakti fonton]

Pro politikaj kialoj – lia edzino estis jud-devena – li en 1938 forlasis la faŝisman Italion kaj ekloĝis en Usono. En 1939 li akiris profesoran postenon en la Kolumbia Universitato de Novjorko; ekde 1942 li laboris en Ĉikago, kie li aktive partoprenis la produktadon de la unua atombombo. En la jaro 1945 li laboris dum ioma tempo en la Los Alamos Laboratorio, Nov-Meksiko, poste li revenis al Ĉikago.

Postmilita verko[redakti | redakti fonton]

Meritoj[redakti | redakti fonton]

Li ellaboris – samtempe, sed sendepende de Paul Dirac - la kvantumstatistikon validan je korpuskloj subigitaj al la Pauli-principo. Li estis la unua, kiu uzis neŭtronojn por transformi pezajn atomkernojn. Li malkovris, ke el uranio estiĝas je efiko de neŭtronoj elementoj kun pli granda atomnumero ol uranio. Pro tio li ricevis en 1938 Nobel-premion pri fiziko. Ankaŭ la teoria klarigo de la beta-disiĝo estas ligita al lia nomo.

Li konstruis la unuan urani-atomŝtiparon, je kiu li petis kun Leó Szilárd patenton en 1942. Li havis gravan rolon en konstruo de la unua atombombo.

Bibliografio[redakti | redakti fonton]

  • (1928) Introduzione alla Fisica Atomica (itale). Bologna: N. Zanichelli. OCLC 9653646.
  • (1929) Fisica per i Licei (itale). Bologna: N. Zanichelli. OCLC 9653646.
  • (1934) Molecole e cristalli (itale). Bologna: N. Zanichelli. OCLC 19918218.
  • (1937) Thermodynamics (angle). New York: Prentice Hall. OCLC 2379038.
  • (1938) Fisica per Istituti Tecnici (itale). Bologna: N. Zanichelli.
  • (1938) Fisica per Licei Scientifici (itale). Bologna: N. Zanichelli. (kun Edoardo Amaldi)
  • (1951) Elementary particles (angle). New Haven: Yale University Press. OCLC 362513.

Por kompleta listo de liaj artikoloj, vidu paĝoj 75–78 en [29]

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Notoj[redakti | redakti fonton]

  1. "Enrico Fermi, architect of the nuclear age, dies". Aŭtuno 1954. [1] Alirita la 20an de Marto 2016.
  2. "Enrico Fermi Dead at 53; Architect of Atomic Bomb". New York Times. 29a de Novembro 1954. [2] Alirita la 20an de Marto 2016.
  3. Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, Physicist. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-74473-6. OCLC 118467. pp 3–4, 8
  4. Amaldi, Edoardo (2001). "Commemoration of the Academy Fellow Enrico Fermi". In Bernardini, C.; Bonolis, Luisa. Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. pp. 23–35. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431. p 23.
  5. Cooper, Dan (1999). Enrico Fermi: And the Revolutions in Modern physics. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-511762-X. OCLC 39508200. p 19.
  6. Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, Physicist. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-74473-6. OCLC 118467. pp 5–6.
  7. Fermi, Laura (1954). Atoms in the Family: My Life with Enrico Fermi. Chicago: University of Chicago Press. OCLC 537507. pp 15–16
  8. Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, Physicist. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-74473-6. OCLC 118467. p. 7
  9. Bonolis, Luisa (2001). "Enrico Fermi's Scientific Work". In Bernardini, C.; Bonolis, Luisa. Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. pp. 314–394. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431. p. 315
  10. Amaldi, Edoardo (2001). "Commemoration of the Academy Fellow Enrico Fermi". In Bernardini, C.; Bonolis, Luisa. Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. pp. 23–35. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431. p. 24.
  11. Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, Physicist. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-74473-6. OCLC 118467. pp. 11-12.
  12. Segrè, pp. 8–10.
  13. Segrè, pp. 11–13.
  14. Segrè, pp. 15–18.
  15. Bonolis, p. 320.
  16. Bonolis, pp. 317–319.
  17. Segrè, p. 20.
  18. Bonolis, pp. 317–319.
  19. Über einen Widerspruch zwischen der elektrodynamischen und relativistischen Theorie der elektromagnetischen Masse”, Physikalische Zeitschrift (German) 23, p. 340–344. Alirita 17an de Januaro 2013.. 
  20. Bertotti, Bruno (2001). "Fermi's Coordinates and the Principle of Equivalence". En Bernardini, C.; Bonolis, Luisa. Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. pp. 115–125. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431. p. 115.
  21. Bonolis, p. 321.
  22. Bonolis, p. 321.
  23. Bonolis, p. 321.
  24. Enrico Fermi L’Uomo, lo Scienziato e il Massone (itale). Alirita 4a de Marto 2015.
  25. Bonolis, pp. 321–324.
  26. Hey, Anthony J. G.; Walters, Patrick (2003). The new quantum universe. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-56418-2. OCLC 50252084. p. 61.
  27. Bonolis, pp. 329–330.
  28. Cooper, Dan (1999). Enrico Fermi: And the Revolutions in Modern physics. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-511762-X. OCLC 39508200. p. 31.
  29. Bretscher, E.; Cockcroft, J. D. (1955). "Enrico Fermi. 1901-1954". Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 1: 68. doi:10.1098/rsbm.1955.0006. JSTOR 769243.

Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]

  • En tiu ĉi artikolo estas uzita traduko de teksto el la artikolo Enrico Fermi en la angla Vikipedio.