Биография энрико ферми. Энрико ферми - биография

] Под общей редакцией Бруно Понтекорво.
(Москва: Издательство «Наука», 1971. - Серия «Классики науки»)
Скан: AAW, обработка, формат: mor, 2010

• СОДЕРЖАНИЕ:
  От редакции (5).
  Энрико Ферми (В. Понтекорво) (9).
  1921
  1. О динамике системы жестко связанных электрических зарядов, движущейся поступательно (46).
  2. Об электростатике однородного гравитационного поля и о весе электромагнитной массы (54).
  1922
  3. О явлениях, происходящих вблизи от мировой линии (64).
  1923
  4. Разрешение существующего противоречия между электродинамической и релятивистской теориями электромагнитной массы (72).
  5. Масса в теории относительности (82).
  6. Образование изображений при помощи рентгеновских лучей (84).
  7. О весе упругих тел (90).
  8. К увлечению плоскости поляризации вращающейся средой (104).
  9. О массе излучения в пустом пространстве. (Совместно с А. Понтремоли) (108).
  10. Адиабатический принцип и системы, не допускающие введения угловых координат (111).
  11. I. Доказательство того, что нормальная механическая система в общем случае является квазиэргодической (115).
  II. О существовании квазиэргодических систем (123).
  12. Некоторые теоремы аналитической механики, важные для теории квантов (125).
  13. Ричардсоновская статистическая теория фотоэлектрического эффекта (135).
  14. К штерновскому способу вычисления константы энтропии одноатомного идеального газа (142).
  1924
  15. О вероятности квантовых состояний (146).
  16. Об отражении и рассеянии резонансного излучения (150).
  17. О квантовании систем, содержащих тождественные элементы (154).
  18. О равновесной термической ионизации (160).
  19. К теории столкновений атомов с электрически заряженными частицами (166).
  1925
  20. Об интенсивности линий мультиплета (178).
  21. О соударениях атомов с ядрами водорода (183).
  22. Об одном соотношении между постоянными инфракрасных полос трехатомных молекул (186).
  23. Влияние переменного магнитного поля на поляризацию резонансного светового излучения. (Совместно с Ф. Разетти) (188).
  24. Еще о влиянии переменного магнитного поля на поляризацию резонансного светового излучения. (Совместно с Ф. Разетти) (195).
  1926
  25. О квантовании идеального одноатомного газа (199).
  26. Об интенсивности запрещенных линий в сильных магнитных полях (214).
  27. О вращающемся электроне. (Совместно с Ф. Разетти) (220).
  28. О волновой механике процесса столкновений (227).
  29. Адиабатический принцип и понятие живой силы в новой волновой механике. (Совместно с Э. Персико) (231).
  30. Об одной формуле теории вероятностей (237).
  31. Квантовая механика и магнитный момент атома (243).
  1927
  32. Измерение отношения h/k по аномальной дисперсии паров таллия. (Совместно с Ф. Разетти) (246).
  33. Электро- и магнитооптические эффекты и их интерпретация (251).
  34. О механизме излучения в волновой механике (271).
  35. Статистический метод определения некоторых свойств атома (278).
  1928
  36. О статистическом выводе некоторых свойств атома. Приложение к теории периодической системы элементов (284).
  37. О применении статистического метода в проблеме строения атома (288).
  1929
  38. О квантовой электродинамике (302).
  39. О движении тела переменной массы (309).
  40. О комплексе 4d молекулы гелия (312).
  1930
  41. О соотношении интенсивностей в дублетах щелочных металлов (315).
  42. О магнитных моментах атомных ядер (322).
  43. Интерпретация принципа причинности в квантовой механике (337).
  44. Современная физика (343).
  45. К расчету спектров ионов (351).
  46. О квантовой электродинамике (359).
  1931
  47. Электромагнитная масса в квантовой электродинамике (364).
  1932
  48. Квантовая теория излучения (375).
  49. О взаимодействии двух электронов. (Совместно с Г. Бете) (428).
  50. Раман-эффект в молекулах и кристаллах (439).
  51. Современное состояние физики атомного ядра (458).
  52. О колебательных и вращательных полосах аммиака (474).
  1933
  53. Действие магнитного поля Земли на проникающее излучение. (Совместно с Б. Росси) (481).
  54. К теории сверхтонкой структуры. (Совместно с Э. Севре) (485).
  55. О рекомбинации электронов и позитронов. (Совместно с Дж. Уленбеком) (510).
  56. Кристалл висмута как спектрограф гамма-лучей. (Совместно с Ф. Разетти) (515).
  57. Мельчайшие частицы материи (519).
  1934
  58. К теории β-лучей (525).
  59. Орбиты ∞s элементов. (Совместно с Э. Амальди) (542).
  60. Статистическая механика (571).
  61. Радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой. I. (601).
  62. Радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой. II. (603).
  63. Возможное образование элементов с атомным номером выше 92 (605).
  64. О смещении высших спектральных линий под действием давления (611).
  65. Искусственная радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой. (Совместно с Э. Амальди, О. Д"Агостино, Ф. Разетти и Э. Сегре) (620).
  66. Естественный бета-распад (637).
  67. Влияние водородсодержащих веществ на радиоактивность, наведенную нейтронами. I. (Совместно с Э. Амальди, Б. Понтекорво, Ф. Разетти и Э. Сегре) (639).
  68. Влияние водородсодержащих веществ на радиоактивность, наведенную нейтронами. II. (Совместно с Б. Понтекорво и Ф. Разетти) (642).
  1935
  69. Искусственная радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой. II. (Совместно с Э. Амальди, О. Д"Агостино, Б. Понтекорво, Ф. Разетти и Э. Сегре) (643).
  70. О законе распределения медленных нейтронов по скоростям (675).
  71. Радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой. X. (Совместно с Э. Амалъди, О. Д"Агостино, Б. Понтекорво и Э. Сегре) (679).
  72. О рекомбинации нейтронов и протонов (684).
  1936
  73. О поглощении и диффузии медленных нейтронов. (Совместно с Э. Амальди) (691).
  74. О движении нейтронов в водородсодержащих веществах (741).
  1937
  75. Учитель: Орсо Марио Корбино (782).
  76. Искусственный генератор нейтронов. (Совместно с Э. Амальди и Ф. Разетти) (786).
  77. Памяти лорда Резерфорда (790).
  1938
  78. Воздействие бора на характеристические нейтроны иода. (Совместно с Ф. Разетти) (791).
  79. Альбедо медленных нейтронов. (Совместно с Э. Амальди и Дж. Виком) (794).
  80. Искусственная радиоактивность, возникающая при бомбардировке нейтронами (796).
  Именной указатель (805).
  Предметный указатель (810).

Энрико Ферми – выдающийся итальянский физик, лауреат Нобелевской премии за ключевые открытия в атомной физике.

Создатель научной школы в области ядерной и нейтронной физики США и Италии.

Происхождение

Родился Энрико Ферми в Риме, Италия, 29 сентября 1901 года. Отец Альберто Ферми - служащий, мать Ида де Гаттис - учительница. Его семья была далека от научных кругов, но мальчик с детства проявлял феноменальные способности к точным наукам.

Гений – самоучка

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

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

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

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

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

Научная деятельность

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

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

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

Эмиграция в Америку

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

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

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

После создания атомной бомбы Ферми сделал еще несколько значимых открытий – обосновал теорию пи-мезонов, адронного резонанса, происхождение космических лучей высокой энергии и если бы не ранняя смерть 28 ноября 1954 года, возможно его гениальный ум создал бы еще что-то выдающееся, без применения в милитаризме.

Гениальный итальянский физик Энрико Ферми, который изобрел и построил ядерный реактор и признан одним из создателей атомной бомбы, внес неизмеримый вклад в развитие физики элементарных частиц. Не менее значимы его достижения в квантовой и статической механике. Ему принадлежат много патентов, относящихся к использованию атомной энергии.

Основные события жизни

Энрико Ферми рожден в Риме в сентябре 1901 года в семье служащего в министерстве железнодорожного сообщения. С детских лет он проявлял живой интерес к точным наукам. Многое Ферми изучал самостоятельно по книгам. В июле 1918 года он окончил школу и поступил в Высшую школу в Пизе.

Получив докторскую степень по физике, молодой ученый стажировался у Макса Борна в Геттингентском университете. Биография Энрико Ферми насыщена успехами и достижениями.

Еще в возрасте 24 лет ученый стал профессором Флорентийского университета. Спустя год Ферми становится профессором в Римском университете, где заведует новой кафедрой.

В 1928 году ученый женился на Лауре Капон, принадлежащей к известному в Риме еврейскому роду. У них родились двое детей. Как большинство ученых Италии, Ферми член фашисткой партии. Несмотря на это, когда в 1938 году поехал получать Нобелевскую награду, он не вернулся в Италию, так как не хотел рисковать жизнью членов семьи. Вместе с семьей ученый эмигрировал в США.

Первоначально он работал в Колумбийском университете, позже переехал в Чикаго, где осуществил одно из главных своих достижений: запустил первый атомный реактор.

Умер Энрико Ферми от неизлечимой болезни в возрасте 53 лет в ноябре 1954 года дома в Чикаго. За свою короткую жизнь он сделал столько, сколько за век трудно сделать большому исследовательскому коллективу.

Научные достижения Энрико Ферми

Ученый основал научные школы ядерной физики в Италии и США, является автором большого количества трудов, посвященных физике элементарных частиц и квантовой теории. Им разработана теория происхождения космических лучей и природа их высокой энергии.

В 1925 году им создана квантовая статистика, а в 1934 году ученый закончил работу над теорией бета-распада, а также совместно с коллегами открыл искусственную радиоактивность, связанную с нейтронами. Величайшим результатом его научной деятельности было строительство ядерного реактора, в котором в 1942 году была произведена первая цепная ядерная реакция. По словам английского физика Джона Кокрофта, именно Ферми приоткрыл дверь в атомный век. Это достижение является революционным в науке и в развитии человеческой цивилизации.

Энрико Ферми (итал. Enrico Fermi). Родился 29 сентября 1901 года в Риме - умер 28 ноября 1954 года в Чикаго. Итальянский физик, наиболее известный благодаря созданию первого в мире ядерного реактора, внёсший большой вклад в развитие ядерной физики, физики элементарных частиц, квантовой и статистической механики. Считается одним из «отцов атомной бомбы». За свою жизнь он получил несколько патентов, связанных с использованием атомной энергии. Лауреат Нобелевской премии по физике 1938 года «за доказательство существования новых радиоактивных элементов, полученных при облучении нейтронами, и связанное с этим открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами». Ферми был одним из немногих физиков, преуспевших как в теоретической физике, так и в экспериментальной.

Член Национальной академии деи Линчеи (1935), иностранный член-корреспондент АН СССР (1929). Он создал теории бета-распада, замедления нейтронов. В 1939 году ввёл понятие цепной реакции и позже принял участие в атомном проекте.

В его честь названы распределение Ферми - Дирака, модель Томаса - Ферми, химический элемент фермий и др.

Ферми родился в 1901 году в Риме в итальянской семье. Отец - железнодорожный служащий Альберто Ферми, потомок крестьян из Пьяченцы, мать - учительница Ида де Гаттис, из семьи военных из Бари. Кроме Энрико, в семье были старшая сестра и старший брат Джулио, с которым Энрико был очень дружен. Мальчики вместе мастерили электромоторы и проводили разные физические опыты.

В 1915 году Джулио умер в ходе операции по удалению абсцесса в гортани, после чего характер Энрико стал более замкнутым. Всё своё свободное время мальчик посвящал чтению книг по физике и математике.

Первой книгой по физике, прочитанной Энрико, был найденный им на базаре на площади Кампо деи Фиори 900-страничный латинский учебник Андреа Караффо «Elementorum physicae mathematicae» (1840). В нём рассматривались основы как математики, так и астрономии, классической механики, оптики и акустики. Адольфо Амидеи, коллега Альберто Ферми, заметил глубокий интерес молодого Ферми к науке стал помогать ему в выборе литературы для обучения. Вместе со своим другом Энрико Персико Ферми проводил разнообразные физические опыты, в частности, пытался определить точную плотность питьевой воды.

В ноябре 1918 года Ферми поступил в Высшую нормальную школу в Пизе. Через четыре года, в 1922 году, он успешно её закончил и получил степень в Пизанском университете за свои эксперименты с рентгеновскими лучами. Кроме экспериментальной работы, Ферми публикует большое количество работ по общей теории относительности. Ввиду отсутствия штатных мест для физика в учебных заведениях Италии, Ферми отправляется на стажировку к Максу Борну в Гёттингенский университет.

По возвращении в Италию Ферми принимает участие в конкурсах на должность профессора физики в Пизанском и Флорентийском университетах, в последнем из которых выигрывает. До начала работы во Флоренции Ферми принимает приглашение Пауля Эренфеста, переданное ему Георгом Уленбеком, стажироваться в Лейденском университете. Способности Ферми были высоко оценены Эренфестом. Это стало поворотным моментом в карьере Ферми и заставило его поверить в свои силы.

В 1925 году он стал преподавать в Флорентийском и Римском университетах. А в декабре 1925 года он независимо от Поля Дирака разработал статистику частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу Паули, которые позднее назвали фермионами.

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

После 1932 года Ферми концентрируется на проблемах ядерной физики. В 1934 году он создал первую количественную теорию бета-распада, известную также как четырёхфермионная теория слабого взаимодействия. Суть её заключается в том, что при бета-распаде в одной точке взаимодействуют четыре фермиона (протон, нейтрон, электрон и нейтрино).

Четырёхфермионная теория стала прототипом современной теории слабых взаимодействий элементарных частиц, хотя само предположение о непосредственном взаимодействии четырёх частиц оказалось ошибочным. Ввиду значимости вклада Ферми в теоретические исследования слабого взаимодействия и бета-распада, ряд понятий в этой области физики носит его имя; так, константа, определяющая интенсивность слабого взаимодействия в современной Стандартной модели физики элементарных частиц, называется константой Ферми (GF); существует функция Ферми (не путать с функцией Ферми - Дирака), описывающая влияние заряда ядра на движение возникающего при бета-распаде электрона; известны правила отбора Ферми (соотношения между спином и чётностью начального и конечного состояния ядер), выполняющиеся для бета-распадов, известных как разрешённые фермиевские переходы. Кроме того, применяющаяся в ядерной физике единица длины носит название ферми (10−13 см).

В 1934 году Ферми выполнил первые крупные экспериментальные работы в области ядерной физики, связанные с облучением элементов нейтронами. Сразу же после открытия Ф. Жолио-Кюри искусственной радиоактивности Ферми пришёл к выводу, что нейтроны, поскольку они не имеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, должны быть наиболее эффективным орудием для получения радиоактивных элементов, в том числе трансурановых. Это оригинальное решение оказалось очень плодотворным - было получено более 60 новых радиоактивных изотопов и открыто замедление нейтронов (эффект Ферми), в 1936 году было открыто селективное поглощение нейтронов.

Ферми, как и многие итальянские учёные того времени, состоял в фашистской партии. Вместе с тем, в 1928 году он женился на Лауре Капон, которая происходила из известной еврейской семьи, и к 1938 году у них было двое детей: Нелла и Джулио.

Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном мире, она также явилась началом нейтронной физики. Эффект Ферми (явление замедления нейтронов веществами, состоящими из лёгких атомов) оказался востребован в атомной технике. За серию работ по получению радиоактивных элементов путём бомбардировки нейтронами и за открытие ядерных реакций под действием медленных нейтронов в 1938 году Энрико Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике.

Выехав в 1939 году для её получения в Стокгольм вместе с семьёй, Ферми не вернулся в Италию, так как в то время итальянскими властями были приняты законы, существенно ужесточившие положение евреев. Он переезжает в США, где пять университетов предложили ему место профессора физики. Ферми выбрал Колумбийский университет в Нью-Йорке, где и работал с 1939 по 1942 год.

В 1939 году он разработал теорию потерь энергии заряженными частицами на ионизацию вещества с учётом его поляризации.

В январе 1939 года Ферми высказал мысль, что при делении ядра урана следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, то тогда путь к цепной реакции будет открыт (до него это теоретически предсказал, но не смог получить Лео Силард). Проведённый эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов, хотя их число на один акт деления осталось не очень достаточно определённым.

В то же время Ферми начал работать над теорией цепной реакции в уран-графитовой системе. К весне 1941 года эта теория разрабатывалась, а уже летом началась серия экспериментов, главной задачей которых являлось измерение нейтронного потока. Совместно с Г. Андерсоном было поставлено около тридцати опытов, и в июне 1942 года был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы. Это означало возможность получения цепной реакции в достаточно большой решетке из урана и графита и послужило началом разработки конструкции реактора. Ферми сделал поправку к полученному значению коэффициента размножения и учел это в размерах планируемого котла, разработал метод определения критических размеров системы. Кроме того, боясь, что атмосферный азот будет хорошо поглощать нейтроны, Ферми настоял на том, чтобы все огромное устройство реактора было помещено в гигантскую палатку из материи для оболочек аэростатов. Таким образом появилась возможность поддерживать соответствующий состав атмосферы, окружающей реактор. Постройка реактора началась в Металлургической лаборатории Чикагского университета в октябре, а закончилась 2 декабря 1942 года.

В самодельной лаборатории под стадионом Stagg Field Stadium на этом реакторе был проведен эксперимент, продемонстрировавший первую самоподдерживающуюся цепную реакцию. Работы металлургической лаборатории были инициированы правительством США, которое собиралось использовать результаты в военных целях. Поиском материалов для металлургической лаборатории занимался Артур Комптон, он же пригласил Ферми в проект, отправившись для этого в Колумбийский университет. Последующие два года Ферми продолжал эксперименты с реактором, а также занимался разработкой нового реактора для Аргоннской национальной лаборатории, расположенной в окрестностях Чикаго.

В 1944 году Ферми со своей женой Лаурой принял американское гражданство. Некоторое время он работал над разработкой плутония с компанией DuPont, а в августе 1944 года стал работать в Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико. Ферми был одним из руководителей Манхеттенского проекта. Ферми наблюдал над многими экспериментами проекта, в частности первым испытанием бомбы в Аламогордо. Он был одним из научных консультантов президента Трумана по вопросам использования бомбы в военных целях.

В 1946 году он возвратился в Чикаго и занял должность профессора в Институте ядерных исследований, который сейчас носит его имя. Он продолжил свои исследования в области ядерной физики и физики элементарных частиц. Помимо этого, с 1950 года он стал одним из первых членов Комитета советников при Комиссии по атомной энергии.

Ферми был очень одержим и увлечён наукой. В возрасте около 50 лет, имея огромнейший запас знаний в области ядерной энергетики, он изменил направление своей научной деятельности и начал заниматься физикой частиц высоких энергий и астрофизикой. И здесь он совершил множество открытий: создал теорию происхождения космических лучей и раскрыл механизм ускорения частиц в них (1949), разработал статистическую теорию множественного рождения мезонов (1950), открыл изотопический квадруплет, ставший первым адронным резонансом (1952), изучал взаимодействие протонов с пи-мезонами.

Главной из особенностей физических идей Ферми является их долголетие. Ряд последних работ этого ученого был оценён лишь после его смерти. Одной из них является его совместная работа с Ч. Янгом по составным моделям элементарных частиц, в которой в качестве основных частиц рассматривались нуклоны и антинуклоны (она также известна как модель Ферми - Янга). Когда она появилась, то многие, даже многие физики-теоретики были удивлены её «бессодержательностью». Но вскоре на основе работы Ферми - Янга появились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль в развитии физики элементарных частиц. Одной из последних таких моделей является модель кварков.

На склоне лет Ферми, по словам Э. Сегре, собирался написать книгу, посвящённую тем трудным вопросам физики, кажущимися элементарными, он начал даже их собирать. Но у него не осталось на это времени. В 1946 году Ферми сказал, что сделал лишь одну треть всей своей работы. Две трети он так усердно пытался сделать, что уплотнял свой рабочий день до предела. По словам Понтекорво, «одна треть», которую успел сделать Ферми из намеченного им плана, достойна 6 - 8 Нобелевских премий, которые навсегда сохранят в науке имя этого исключительного одарённого учёного.

Лето 1954 года Ферми провёл в Европе, находясь на последней стадии рака желудка. Он побывал с лекциями во Франции, Германии и Италии, встретился со старыми друзьями. По возвращении в Чикаго, два месяца Ферми посещал различные медицинские процедуры. Он умер во сне 28 ноября 1954 года в возрасте 53 лет.

Незадолго до смерти Ферми Комиссия по атомной энергии учредила специальную премию для учёного. В 1956 году эта премия стала носить имя Премия Энрико Ферми и вручаться регулярно. Премией награждаются учёные, внесшие выдающийся вклад в области исследования, использования и производства энергии. В его честь назван 100-й химический элемент - фермий. Его имя носят Чикагский институт ядерных исследований, Национальная ускорительная лаборатория (Фермилаб) и космический телескоп, а также улицы во многих итальянских городах.

На сайте Аргоннской национальной лаборатории он назван «последним универсальным учёным» (англ. last universal scientist).

Ученики Энрико Ферми:

Ферми является создателем крупной научной школы. Среди его учеников времен работы в Римском университете (конец 1920-х - 1930-е годы) - Э. Амальди, Ф. Разетти, Э. Сегре, Б. Понтекорво, Дж. Бернардини, Дж. Вик, Э. Майорана, Б. Росси, Дж. Рака, Дж. Оккиалини и др. В 1940-е - 1950-е годы в Чикаго учениками Ферми являлись Г. Андерсон, М. Гелл-Манн, М. Гольдбергер, Ц. Ли, Ч. Ян, Дж. Чу, О. Чемберлен, М. Розенблют, Дж. Штейнбергер и др.

Итало-американский физик Энрико Ферми родился в Риме. Он был младшим из трех детей железнодорожного служащего Альберте Ферми и урожденной Иды де Гаттис, учительницы. Еще в детстве Ферми обнаружил большие способности к математике и физике. Его выдающиеся познания в этих науках, приобретенные в основном в результате самообразования, позволили ему получить в 1918 г. стипендию и поступить в Высшую нормальную школу при Пизанском университете. Уже через четыре года, в 1922 г., Ферми получил докторскую степень по физике с отличием за работу по экспериментальному исследованию рентгеновских лучей.

По возвращении в Рим Ферми получил от итальянского правительства стипендию, позволившую ему продолжать изучение современной физики в Германии, у Макса Борна, возглавлявшего в то время отделение теоретической физики Геттингенского университета, и в Голландии, у Пауля Эренфеста в Лейденском университете. Эренфест поддержал юного Ферми.

В 1924 г. Ферми приступил к чтению лекций по математической физике и механике во Флорентийском университете. В первые годы его исследования затрагивали проблемы общей теории относительности Альберта Эйнштейна , статистической механики, квантовой теории и теории электронов в твердом теле. В 1926 г. им была разработана новая разновидность статистической механики, подсказанная принципами запрета Вольфганга Паули . Она позволяла успешно описывать поведение электронов, а позднее была применена к протонам и нейтронам. Статистика Ферми позволила лучше понять электропроводность металлов и привела к построению более эффективной модели атома. Когда в Римском университете в 1927 г. была учреждена первая кафедра теоретической физики, Ферми, успевший обрести международный авторитет, был избран ее главой. В Риме Ферми сплотил вокруг себя несколько выдающихся ученых и основал первую в Италии школу современной физики. В международных научных кругах ее стали называть группой Ферми. Через два года Ферми был назначен Бенито Муссолини на почетную должность члена вновь созданной Королевской академии Италии.

В начале 30-х гг. Ферми перенес свое внимание с внешних электронов атома на атомное ядро. В 1933 г. он предложил теорию бета-распада, позволившую объяснить, каким образом ядро спонтанно испускает электроны и роль нейтрино-частиц, лишенных электрического заряда и не поддававшихся тогда экспериментальному обнаружению. Существование таких частиц было постулировано Паули, а название придумано Ферми (Нейтрино было экспериментально обнаружено в 1956 г.). Теория бета-распада Ферми затрагивала новый тип сил, получивших название слабого взаимодействия. Такие силы действуют между нейтронами и протонами в ядре и обусловливают бета-распад, По интенсивности слабое взаимодействие значительно уступает сильному, удерживающему вместе нуклоны – частицы, из которых состоит ядро. Статья Ферми о бета-распаде была отвергнута из-за своей новизны английским журналом «Нейче», но опубликована в итальянском и в немецком журналах. Опираясь на высказанные Ферми идеи, Хидеки Юкава предсказал в 1935 г. существование новой элементарной частицы, известной ныне под названием пи-мезона, или пиона.

В 20-х гг. было принято считать, что атом содержит два типа заряженных частиц: отрицательные электроны, которые обращаются вокруг ядра из положительных протонов. Физиков интересовало, может ли ядро содержать частицу, лишенную электрического заряда. Эксперименты по обнаружению электронейтральной частицы достигла кульминации в 1932 г., когда Джеймс Чедвик открыл нейтрон, в котором физики, в особенности Вернер Гейзенберг , почти сразу признали ядерного партнера протона. Ферми по достоинству оценил значение нейтрона как мощного средства инициирования ядерных реакций. Экспериментаторы пытались бомбардировать атомы заряженными частицами, но для преодоления электрического отталкивания заряженные частицы необходимо разгонять на мощных и дорогих ускорителях. Налетающие электроны отталкиваются атомными электронами, а протоны и альфа-частицы – ядром так, как отталкиваются одноименные электрические заряды. Поскольку нейтрон не имеет электрического заряда, необходимость в ускорителях отпадает.

Значительный прогресс был достигнут в 1934 г., когда Фредерик Жолио и Ирен Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность. Бомбардируя ядра бора и алюминия альфа-частицами, они впервые создали новые радиоактивные изотопы известных элементов. Продолжая начатую этими исследованиями работу, Ферми и его сотрудники в Риме принялись бомбардировать нейтронами каждый элемент периодической таблицы в надежде получить новые радиоактивные изотопы с помощью присоединения нейтронов к ядрам. Первого успеха удалось достичь при бомбардировке фтора. Методически бомбардируя все более тяжелые элементы, Ферми и его группа получили сотни новых радиоактивных изотопов. При бомбардировке урана – 92-го элемента, самого тяжелого из встречающихся в природе, они получили сложную смесь изотопов. Химический анализ не обнаружил в ней ни изотопов урана, ни изотопов соседнего элемента (более того, результаты анализа исключали присутствие всех элементов с номерами от 86 до 91). Возникло подозрение, что экспериментаторам впервые удалось получить новый искусственный элемент с атомным номером 93. К неудовольствию Ферми, директор лаборатории Орсо Корбино, не дожидаясь контрольных анализов, объявил об успешном синтезе 93-го элемента. В действительности же Ферми не удалось его получить. Но он, сам того не зная, вызвал деление урана, расщепив тяжелое ядро на два или большее число осколков и других фрагментов. Деление урана было открыто в 1938 г. Отто Ганом , Лизе Майтнер и Фритцем Штрассманом.

В 1935 г., через несколько месяцев после начала экспериментов, Ферми и его сотрудники обнаружили, что если нейтроны замедлить, пропуская через воду и парафин, то они более эффективно инициируют ядерные реакции. Замедление нейтронов обусловлено их столкновениями с ядрами водорода (протонами), в больших количествах содержащихся в этих средах. При столкновениях нейтронов и протонов значительная часть энергии нейтронов теряется, так как массы этих частиц почти равны. Столь же большая передача энергии наблюдается при столкновениях бильярдных шаров с одинаковыми массами. Тем временем в Италии все большую силу набирала фашистская диктатура Муссолини. В 1935 г. итальянская агрессия против Эфиопии привела к экономическим санкциям со стороны членов Лиги Наций, а в 1936 г. Италия заключила союз с нацистской Германией. Группа Ферми в Римском университете начала распадаться. После принятия итальянским правительством в сентябре 1938 г. антисемитских гражданских законов Ферми и его жена, еврейка по национальности, решили эмигрировать в США. Приняв приглашение Колумбийского университета занять должность профессора физики, Ферми информировал итальянские власти о том, что он уезжает в Америку на полгода.

В 1938 г. Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике. В решении Нобелевского комитета говорилось, что премия присуждена Ферми «за доказательства существования новых радиоактивных элементов, полученных при облучении нейтронами, и связанное с этим открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами». «Наряду с выдающимися открытиями Ферми всеобщее признание получили его искусство экспериментатора, поразительная изобретательность и интуиция... позволившая пролить новый свет на структуру ядра и открыть новые горизонты для будущего развития атомных исследований», – заявил, представляя лауреата, Ханс Плейель из Шведской королевской академии наук.

Во время церемонии вручения премии, состоявшейся в декабре 1938 г. в Стокгольме, Ферми обменялся рукопожатием с королем Швеции, вместо того чтобы приветствовать того фашистским салютом, за что подвергся нападкам в итальянской печати. Сразу же после торжеств Ферми отправился за океан. По прибытии в Соединенные Штаты, Ферми, как и всем эмигрантам того времени, пришлось пройти тест на проверку умственных способностей. Нобелевского лауреата попросили сложить 15 и 27 и разделить 29 на 2.

Вскоре после того, как семейство Ферми высадилось в Нью-Йорке, в США из Копенгагена прибыл Нильс Бор , чтобы провести несколько месяцев в принстонском Институте фундаментальных исследований. Бор сообщил об открытии Ганом, Майтнер и Штрассманом расщепления урана при бомбардировке его нейтронами. Многие физики начали обсуждать возможность цепной реакции. Если всякий раз, когда нейтрон расщепляет атом урана, испускались новые нейтроны, то они могли бы, сталкиваясь с другими атомами урана, порождать новые нейтроны и тем самым вызвать незатухающую цепную реакцию. Так как при каждом делении урана высвобождается большое количество энергии, цепная реакция могла бы сопровождаться колоссальным ее выделением. Если бы удалось «взнуздать» цепную реакцию, то уран стал бы взрывчатым веществом неслыханной силы, с целью осуществить цепную реакцию Ферми приступил к планированию экспериментов, которые позволили бы определить, возможна ли такая реакция и управляема ли она.

На переговорах с Управлением военно-морского флота в 1939 г. Ферми впервые упомянул о возможности создания атомного оружия на основе цепной реакции с мощным выделением энергии. Он получил федеральное финансирование для продолжения своих исследований. В ходе работы Ферми и итальянский физик Эмилио Сегре , бывший его студент, установили возможность использования в качестве «взрывчатки» для атомной бомбы тогда еще не открытого элемента плутония. Хотя плутоний (Pu), элемент с порядковым номером 94, еще не был известен, оба ученых были убеждены в том, что элемент с массовым числом 239 (239 Pu) должен расщепляться и может быть получен в урановом реакторе при захвате нейтрона ураном-238.

В 1942 г., когда в США был создан Манхэттенский проект для работ по созданию атомной бомбы, ответственность за исследование цепной реакции и получение плутония была возложена на Ферми, имевшего с юридической точки зрения статус «иностранца – подданного враждебной державы». На следующий год исследования были перенесены из Колумбийского в Чикагский университет, в котором Ферми как председатель подсекции теоретических аспектов Уранового комитета руководил созданием первого в мире ядерного реактора, который строился на площадке для игры в сквош под трибунами университетского футбольного стадиона Стэгг-Филд.

Воздвигаемый реактор на техническом жаргоне называли «кучей», так как он был сложен из брусков графита (чистого углерода), которые должны были сдерживать скорость цепной реакции (замедлять нейтроны). Уран и оксид урана размещались между графитовыми брусками. 2 декабря 1942 г. кадмиевые регулирующие стержни, поглощающие нейтроны, были медленно выдвинуты, чтобы запустить первую в мире самоподдерживающуюся цепную реакцию. «Было ясно, – писал впоследствии Джон Кокрофт, – что Ферми открыл дверь в атомный век». Несколько позднее Ферми был назначен руководителем отдела современной физики в новой лаборатории, созданной под руководством Роберта Оппенгеймера для создания атомной бомбы в строго засекреченном местечке Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико). Ферми и его семья стали гражданами Соединенных Штатов в июле 1944 г., а в следующем месяце они переехали в Лос-Аламос. Ферми был свидетелем первого взрыва атомной бомбы 16 июля 1945 г. близ Аламогордо (штат Нью-Мексико). В августе 1945 г. атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

В конце войны Ферми вернулся в Чикагский университет, чтобы занять пост профессора физики и стать сотрудником вновь созданного при Чикагском университете Института ядерных исследований. Ферми был великолепным педагогом и славился как непревзойденный лектор. Среди его аспирантов можно назвать Марри Гелл-Манна, Янга Чжэньнина, Ли Цзун-дао и Оуэна Чемберлена. После завершения в 1945 г. в Чикаго строительства циклотрона (ускорителя частиц) Ферми начал эксперименты по изучению взаимодействия между незадолго до того открытыми пи-мезонами и нейтронами. Ферми принадлежит также теоретическое объяснение происхождения космических лучей и источника их высокой энергии.

В 1928 г. Ферми вступил в брак с Лаурой Капон, принадлежавшей к известной в Риме еврейской семье. У супругов Ферми родились сын и дочь. Человек выдающегося интеллекта и безграничной энергии, Ферми увлекался альпинизмом, зимними видами спорта и теннисом. Он умер от рака желудка у себя дома в Чикаго вскоре после того, как ему исполнилось пятьдесят три года. На следующий год в честь него новый, 100-й элемент был назван фермием.

Ферми был избран членом Национальной академии наук США (1945), почетным членом Эдинбургского королевского общества (1949) и иностранным членом Лондонского королевского общества (1950). Президентом США Ферми был назначен членом Генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии (1946–1950). Он был вице-президентом (1952) и президентом (1953) Американского физического общества. Помимо Нобелевской премии, Ферми был удостоен золотой медали Маттеуччи Национальной академии наук Италии (1926), медали Хьюза Лондонского королевского общества (1943), гражданской медали «За заслуги» правительства Соединенных Штатов Америки (1946), медали Франклина Франклиновского института (1947), золотой медали Барнарда за выдающиеся научные заслуги Колумбийского университета (1950) и первой премии Ферми, присужденной Комиссией по атомной энергии Соединенных Штатов Америки (1954). Он был почетным доктором многих высших учебных заведений, в том числе Вашингтонского и Йельского университетов, Рокфордского колледжа. Гарвардского и Рочестерского университетов.