|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
BIOGRAFIE WIELKICH NAUKOWCÓW
Fermi Enrico. Biografia naukowca
Katalog / Biografie wielkich naukowców
„Wielki włoski fizyk Enrico Fermi”, pisał Bruno Pontecorvo, „zajmuje szczególne miejsce wśród współczesnych naukowców: w naszych czasach, kiedy wąska specjalizacja w badaniach naukowych stała się typowa, trudno wskazać równie uniwersalnego fizyka, jakim był Fermi Można nawet powiedzieć, że pojawienie się na arenie naukowej XX wieku osoby, która wniosła tak ogromny wkład w rozwój fizyki teoretycznej i fizyki doświadczalnej oraz astronomii i fizyki technicznej, jest zjawiskiem raczej wyjątkowym niż rzadki. Enrico Fermi urodził się 29 września 1901 roku w Rzymie. Był najmłodszym z trójki dzieci pracownika kolei Alberto Fermiego i nauczycielki z domu Ida de Gattis. Już jako dziecko Enrico wykazywał wielkie zdolności do matematyki i fizyki. Jego wybitna wiedza w tych naukach, zdobyta głównie w wyniku samokształcenia, pozwoliła mu w 1918 roku otrzymać stypendium i wstąpić do Wyższej Szkoły Normalnej na Uniwersytecie w Pizie. Następnie, pod patronatem senatora Corbino, profesora nadzwyczajnego Instytutu Fizyki Uniwersytetu Rzymskiego, Enrico otrzymał tymczasowe stanowisko nauczyciela matematyki dla chemików na Uniwersytecie Rzymskim. W 1923 odbył podróż służbową do Niemiec, do Getyngi, do Maxa Borna. Fermi nie czuje się zbyt pewny siebie i dopiero wielkie moralne wsparcie Ehrenfesta, z którym przebywał w Lejdzie od września do grudnia 1924 roku, pomogło mu uwierzyć w jego powołanie jako fizyka. Po powrocie do Włoch Fermi pracował od stycznia 1925 do jesieni 1926 na Uniwersytecie we Florencji. Tutaj otrzymuje swój pierwszy stopień „wolnego profesora nadzwyczajnego” i, co najważniejsze, tworzy swoją słynną pracę o statystyce kwantowej. W grudniu 1926 objął stanowisko profesora w nowo utworzonej katedrze fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Rzymskim. Tutaj zorganizował zespół młodych fizyków: Rasetti, Amaldi, Segre, Pontecorvo i innych, którzy tworzyli włoską szkołę fizyki współczesnej. Kiedy w 1927 r. na Uniwersytecie Rzymskim utworzono pierwszą katedrę fizyki teoretycznej, jej przewodniczącym został wybrany Fermi, któremu udało się zdobyć międzynarodowy prestiż. W 1928 Fermi poślubił Laurę Capon, która należała do znanej rodziny żydowskiej w Rzymie. Para Fermich miała syna i córkę. Tutaj, w stolicy Włoch, Fermi zgromadził wokół siebie kilku wybitnych naukowców i założył pierwszą w kraju szkołę współczesnej fizyki. W międzynarodowych kręgach naukowych zaczęto ją nazywać grupą Fermiego. Dwa lata później Fermi został mianowany przez Benito Mussoliniego na honorowe stanowisko członka nowo utworzonej Królewskiej Akademii Włoch. W latach dwudziestych powszechnie przyjmowano, że atom zawiera dwa rodzaje naładowanych cząstek: ujemne elektrony, które krążą wokół jądra dodatnich protonów. Fizyków interesowało, czy jądro może zawierać cząstkę pozbawioną ładunku elektrycznego. Eksperymenty mające na celu wykrycie elektrycznie obojętnej cząstki zakończyły się w 1932 r., kiedy James Chadwick odkrył neutron, który fizycy, zwłaszcza Werner Heisenberg, niemal natychmiast rozpoznali jako jądrowego partnera protonu. W 1934 Frédéric Joliot i Irene Joliot-Curie odkryli sztuczną radioaktywność. Bombardując jądra boru i aluminium cząstkami alfa, po raz pierwszy stworzyli nowe radioaktywne izotopy znanych pierwiastków. Odkrycie to wywołało szeroki rezonans iw krótkim czasie uzyskano szereg nowych izotopów promieniotwórczych. Jeśli jednak atomy są bombardowane naładowanymi cząstkami, to aby przezwyciężyć odpychanie elektryczne, naładowane cząstki muszą zostać przyspieszone za pomocą potężnych i drogich akceleratorów. Elektrony padające są odpychane przez elektrony atomowe, a protony i cząstki alfa są odpychane przez jądro w taki sam sposób, jak odpychane są ładunki elektryczne o tej samej nazwie. Fermi docenił znaczenie neutronu jako potężnego środka do inicjowania reakcji jądrowych. Ponieważ neutron nie ma ładunku elektrycznego, nie ma potrzeby stosowania akceleratorów. Wiosną 1934 Fermi zaczął napromieniać pierwiastki neutronami. To było nieoczekiwane i odważne. „Pamiętam”, napisał O. Frisch, „że moja reakcja i reakcja wielu innych były sceptyczne: eksperyment Fermiego wydawał się bezsensowny, ponieważ było znacznie mniej neutronów niż cząstek alfa”. W pierwszym komunikacie z 25 marca 1934 Fermi poinformował, że bombardując aluminium i fluor, uzyskał izotopy sodu i azotu, które emitują elektrony (a nie pozytony, jak u Joliota-Curie). Metoda bombardowania neutronami okazała się bardzo skuteczna, a Fermi napisał, że ta wysoka wydajność rozszczepiania „całkowicie kompensuje słabość istniejących źródeł neutronów w porównaniu ze źródłami cząstek alfa i protonów”. Udało mu się aktywować 47 z sześćdziesięciu ośmiu pierwiastków badanych tą metodą. Zachęcony sukcesem, we współpracy z F. Razettim i O. d'Agostino podjął się bombardowania neutronami ciężkich pierwiastków: toru i uranu. „Eksperymenty wykazały, że oba pierwiastki, wcześniej oczyszczone ze zwykłych aktywnych zanieczyszczeń, mogą być silnie aktywowane podczas bombardowania neutronami”. Bombardując uran, dziewięćdziesiąty drugi pierwiastek, najcięższy naturalnie występujący pierwiastek, wytworzyli złożoną mieszaninę izotopów. Analiza chemiczna nie wykryła w nim ani izotopów uranu, ani izotopów sąsiedniego pierwiastka (ponadto wyniki analizy wykluczyły obecność wszystkich pierwiastków o numerach od 86 do 91). Powstało podejrzenie, że eksperymentatorom po raz pierwszy udało się uzyskać nowy sztuczny pierwiastek o liczbie atomowej 93. Ku niezadowoleniu Fermiego, dyrektor laboratorium, Orso Corbino, ogłosił udaną syntezę dziewięćdziesiątego trzeciego pierwiastka, nie czekając na testy kontrolne. W rzeczywistości Fermi nie uzyskał go. Ale on, nie wiedząc o tym, spowodował rozszczepienie uranu, rozszczepiając ciężkie jądro na dwa lub więcej fragmentów i inne fragmenty. Rozszczepienie uranu zostało odkryte w 1938 roku przez Otto Hahna, Lise Meitner i Fritza Strassmanna. Rutherford z wielkim zainteresowaniem śledził eksperymenty Fermiego. Już 23 kwietnia 1934 pisał do niego: „Twoje wyniki są bardzo interesujące i nie ma wątpliwości, że w przyszłości będziemy mogli uzyskać więcej informacji o faktycznym mechanizmie tych przemian”. 22 października 1934 Fermi dokonał fundamentalnego odkrycia. Umieszczając klin parafinowy między źródłem neutronów a aktywowanym srebrnym cylindrem, Fermi zauważył, że klin nie zmniejszał aktywności neutronowej, lecz nieznacznie ją zwiększał. Fermi doszedł do wniosku, że efekt ten był najwyraźniej spowodowany obecnością wodoru w parafinie i postanowił sprawdzić, jak duża liczba pierwiastków zawierających wodór wpłynie na aktywność rozszczepiania. Po przeprowadzeniu eksperymentu najpierw z parafiną, a potem z wodą, Fermi stwierdził setki razy wzrost aktywności. Eksperymenty Fermiego ujawniły ogromną wydajność wolnych neutronów. Ale oprócz niezwykłych wyników eksperymentalnych, w tym samym roku Fermi osiągnął niezwykłe osiągnięcia teoretyczne. Już w grudniowym numerze 1933 jego wstępne przemyślenia na temat rozpadu beta zostały opublikowane we włoskim czasopiśmie naukowym. Na początku 1934 roku ukazał się jego klasyczny artykuł „O teorii promieni beta”. W podsumowaniu artykułu autora czytamy: „Zaproponowano ilościową teorię rozpadu beta opartą na istnieniu neutrin, natomiast emisja elektronów i neutrin rozpatrywana jest przez analogię z emisją kwantu światła przez wzbudzony atom w teorii promieniowania. Wzory wyprowadza się na podstawie czasu życia jądra i postaci ciągłego widma promieni beta; otrzymane wzory porównuje się z eksperymentem”. Fermi w tej teorii ożywił hipotezę neutrinową i protonowo-neutronowy model jądra, akceptując również hipotezę spinu izotonicznego zaproponowaną przez Heisenberga dla tego modelu. Opierając się na pomysłach wyrażonych przez Fermiego, Hideki Yukawa przewidział w 1935 roku istnienie nowej cząstki elementarnej, znanej obecnie jako mezon pi lub pion. Komentując teorię Fermiego, F. Razetti napisał: „Teoria, którą zbudował na tej podstawie, okazała się być w stanie wytrzymać prawie niezmienione dwie i pół dekady rewolucyjnego rozwoju fizyki jądrowej. Można zauważyć, że teoria fizyczna rzadko się rodzi. w takiej ostatecznej formie." Tymczasem we Włoszech faszystowska dyktatura Mussoliniego nabierała coraz większej siły. W 1935 r. włoska agresja na Etiopię doprowadziła do sankcji gospodarczych ze strony członków Ligi Narodów, a w 1936 r. Włochy zawarły sojusz z nazistowskimi Niemcami. Grupa Fermiego na Uniwersytecie Rzymskim zaczęła się rozpadać. Po uchwaleniu antysemickich praw cywilnych przez rząd włoski we wrześniu 1938 r. Fermi i jego żydowska żona zdecydowali się na emigrację do Stanów Zjednoczonych. Przyjmując zaproszenie Uniwersytetu Columbia do objęcia stanowiska profesora fizyki, Fermi poinformował władze włoskie, że wyjeżdża na pół roku do Ameryki. W 1938 Fermi otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Decyzją Komitetu Nobla stwierdzono, że nagroda została przyznana Fermiemu „za dowód istnienia nowych pierwiastków promieniotwórczych uzyskanych przez napromieniowanie neutronami oraz związane z tym odkrycie reakcji jądrowych wywołanych przez powolne neutrony”. „Wraz z wybitnymi odkryciami Fermiego, jego umiejętności jako eksperymentatora, jego niesamowita pomysłowość i intuicja… zyskały powszechne uznanie za rzucenie nowego światła na strukturę jądra i otwarcie nowych horyzontów dla przyszłego rozwoju badań atomowych” – powiedział. Hans Pleyel z Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk przedstawia laureata. Podczas ceremonii wręczenia nagród, która odbyła się w grudniu 1938 roku w Sztokholmie, Fermi uścisnął dłoń królowi Szwecji, zamiast pozdrowić go faszystowskim pozdrowieniem, za co został zaatakowany we włoskiej prasie. Zaraz po uroczystościach Fermi wyjechał za granicę. Po przybyciu do Stanów Zjednoczonych Fermi, podobnie jak wszyscy imigranci tamtych czasów, musiał zdać test na inteligencję. Laureat Nagrody Nobla został poproszony o dodanie 15 i 27 oraz podzielenie 29 przez 2. Krótko po tym, jak rodzina Fermi wylądowała w Nowym Jorku, Niels Bohr przybył do Stanów Zjednoczonych z Kopenhagi, aby spędzić kilka miesięcy w Instytucie Badań Podstawowych Princeton. Bohr poinformował o odkryciu przez Hahna, Meitnera i Strassmanna rozszczepienia uranu przez bombardowanie go neutronami. Wielu fizyków zaczęło dyskutować o możliwości reakcji łańcuchowej. Aby przeprowadzić reakcję łańcuchową, Fermi zabrał się za planowanie eksperymentów, które pozwoliłyby ustalić, czy taka reakcja była możliwa i czy można ją kontrolować. W negocjacjach z marynarką wojenną w 1939 roku Fermi po raz pierwszy wspomniał o możliwości stworzenia broni atomowej opartej na reakcji łańcuchowej z potężnym uwalnianiem energii. Otrzymał fundusze federalne na kontynuowanie badań. W trakcie swojej pracy Fermi i włoski fizyk Emilio Segre, jego były uczeń, ustalili możliwość wykorzystania nieodkrytego wówczas pierwiastka plutonu jako „materiału wybuchowego” do bomby atomowej. Chociaż pluton, pierwiastek o liczbie masowej 239, nie był jeszcze znany, obaj naukowcy byli przekonani, że taki pierwiastek musi być rozszczepialny i może być wytwarzany w reaktorze uranowym poprzez wychwytywanie neutronu z uranem-238. W 1942 roku, kiedy w Stanach Zjednoczonych utworzono Projekt Manhattan, mający pracować nad stworzeniem bomby atomowej, odpowiedzialność za badanie reakcji łańcuchowej i pozyskanie plutonu została przypisana Fermiemu, który miał status „obcego podmiotu wrogiego”. moc” z prawnego punktu widzenia. W następnym roku badania przeniesiono z Kolumbii na Uniwersytet w Chicago, gdzie Fermi, jako przewodniczący Podsekcji Aspektów Teoretycznych Komitetu Uranu, nadzorował powstanie pierwszego na świecie reaktora jądrowego, który powstawał na korcie do squasha pod przewodnictwem trybuny uniwersyteckiego stadionu piłkarskiego Stagg Field. Wzniesiony reaktor nazwano w żargonie technicznym „hałdą”, gdyż zbudowano go z prętów grafitu (czystego węgla), które miały hamować szybkość reakcji łańcuchowej (spowalniać neutrony). Pomiędzy prętami grafitowymi umieszczono uran i tlenek uranu. 2 grudnia 1942 r. kadmowe pręty kontrolne pochłaniające neutrony zostały powoli rozciągnięte, aby rozpocząć pierwszą na świecie samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową. „Było jasne — napisał później John Cockcroft — że Fermi otworzył drzwi do ery atomowej”. Nieco później Fermi został mianowany kierownikiem wydziału fizyki współczesnej w nowym laboratorium utworzonym pod kierownictwem Roberta Oppenheimera w celu stworzenia bomby atomowej w wysoce tajnym Los Alamos w stanie Nowy Meksyk. Fermi i jego rodzina zostali obywatelami Stanów Zjednoczonych w lipcu 1944 roku i przenieśli się do Los Alamos w następnym miesiącu. Fermi był świadkiem pierwszej eksplozji bomby atomowej 16 lipca 1945 roku w pobliżu Alamogordo w Nowym Meksyku. W sierpniu 1945 roku na japońskie miasta Hiroszimę i Nagasaki zrzucono bomby atomowe. Pod koniec wojny Fermi wrócił na Uniwersytet w Chicago, aby objąć stanowisko profesora fizyki i zostać członkiem nowo utworzonego Instytutu Badań Jądrowych na Uniwersytecie w Chicago. Fermi był znakomitym nauczycielem i słynął jako niezrównany wykładowca. Wśród jego absolwentów są Murray Gell-Mann, Yang Zhenning, Li Zhengdao i Owen Chamberlain. Po ukończeniu budowy cyklotronu (akceleratora cząstek) w Chicago w 1945 roku Fermi rozpoczął eksperymenty w celu zbadania interakcji między niedawno odkrytymi mezonami pi i neutronami. Fermi należy również do teoretycznego wyjaśnienia pochodzenia promieni kosmicznych i źródła ich wysokiej energii. Fermi, człowiek o wybitnym intelekcie i bezgranicznej energii, lubił alpinizm, sporty zimowe i tenis. Zmarł na raka żołądka w swoim domu w Chicago wkrótce po tym, jak skończył 28 lata 1954 listopada XNUMX roku. W następnym roku na jego cześć nowy, setny pierwiastek został nazwany fermem. Autor: Samin D.K.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Zdrowie człowieka zależy od drzew ▪ 32-warstwowa pamięć flash 3D V-NAND II generacji ▪ Urządzenia z Androidem działają dłużej ▪ Falcon Heavy przygotowuje się do startu
▪ Sekcja telefoniczna witryny. Wybór artykułów ▪ Artykuł o klonowaniu. Historia i istota odkryć naukowych ▪ artykuł Jakie formy życia mogą wytrzymać przeciążenie setek tysięcy g? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Opony spawane - rowerowe. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Lakier smołowy. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Magiczna taca. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony