Enrico Fermi

Enrico Fermi

El grupo de física alrededor de Enrico Fermi en el patio del Instituto de Física (Via Panisperna) en Roma en 1934 o poco después, de izquierda a derecha: Oscar D'Agostino , Emilio Segrè , Edoardo Amaldi , Franco Rasetti y Enrico Fermi

Enrico Fermi - Foto de su identificación de Los Alamos (Segunda Guerra Mundial)

Piedra conmemorativa de Enrico Fermi en la iglesia "Santa Croce" en Florencia , Italia.

El FERMIAC , un ordenador analógico inventado por Enrico Fermi para estudiar el transporte de neutrones

Enrico Fermi (nacido el 29 de septiembre de 1901 en Roma , † el 28 de noviembre de 1954 en Chicago , Illinois ) fue un físico italiano y uno de los físicos nucleares más importantes del siglo XX. En 1938 recibió el Premio Nobel de Física .

Vida

A los 17 años comenzó a estudiar física en la Scuola Normale Superiore de Pisa , que completó magna cum laude en 1922 con una tesis experimental sobre dispersión de rayos X sobre cristales con un título de Laureado. En 1923, gracias a una beca, Fermi pasó varios meses investigando en Gotinga con Max Born . En ese momento, Göttingen era el principal centro de física teórica , y fue aquí donde se llevó a cabo una gran cantidad de trabajo importante para la mecánica cuántica . En 1924 trabajó durante varios meses en los Países Bajos para Paul Ehrenfest , también cofundador de la mecánica cuántica. En enero de 1925, Fermi fue nombrado inicialmente profesor de matemáticas en Florencia. En 1926 ingresó en la Universidad de Roma (La Sapienza) como profesor de física teórica en la cátedra de física teórica recién fundada por Orso Mario Corbino , que ocupó hasta 1938. Fermi había sido miembro de la Asociación de Francmasones desde 1924 . Desde 1928 estuvo casado con Laura Capon (1907-1977) y tuvo dos hijos con ella: Nella (1931-1995) y Giulio (1936-1997). En el período de 1926 a 1932, Fermi produjo importantes trabajos sobre la mecánica cuántica con aplicaciones, por ejemplo, en la Física del estado sólido y la estadística cuántica ( la estadística de Fermi-Dirac para fermiones , la regla de oro de Fermi , de la superficie de Fermi , de resonancia de Fermi , Thomas- teoría de Fermi del átomo). Un grupo muy activo de físicos teóricos y experimentales se desarrolló alrededor de Fermi en Roma. Incluía a Gian-Carlo Wick , Ugo Fano , Giovanni Gentile , Giulio Racah , Ettore Majorana y los experimentadores Franco Rasetti , Giuseppe Cocconi , Emilio Segrè , Edoardo Amaldi y Bruno Pontecorvo .

Inspirado por el descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932 y la evidencia de transformaciones nucleares después de la irradiación con partículas alfa por Irène y Frédéric Joliot-Curie , Fermi se dedicó a la física experimental en 1934 . Su descubrimiento pionero fue que los procesos de transmutación nuclear que utilizan radiación de neutrones son mucho más efectivos. Se obtiene una mejora adicional en el rendimiento si los neutrones se desaceleran fuertemente ( neutrones térmicos ). En 1934, Fermi publicó su teoría de la desintegración beta ("interacción de Fermi"). Ya en 1933 había acuñado el nombre de neutrino para una de las partículas implicadas en la desintegración beta, cuya existencia había sido postulada por Wolfgang Pauli tres años antes .

A través de la irradiación de neutrones del elemento más pesado conocido de uranio en ese momento , Fermi y sus colegas también lograron cambios en el material de partida (comportamiento químico diferente, vidas medias cambiadas de la radiación emitida) e interpretaron erróneamente estos como una transformación nuclear en elementos transuránicos. ( Artículo de Nature 1934). Ida Noddack criticó esto y ya señaló la posibilidad de la fisión nuclear , que Otto Hahn y Fritz Straßmann mostraron cuatro años después utilizando técnicas químico-analíticas; los fundamentos teóricos fueron elaborados por Lise Meitner y Otto Frisch (ver historia de la fisión nuclear ). El primer transurano no pudo detectarse hasta 1942, pero de acuerdo con un procedimiento de síntesis completamente diferente. En 1938, Fermi recibió el Premio Nobel de Física por su trabajo (según la justificación oficial para la identificación de nuevos elementos radiactivos producidos tras la irradiación con neutrones y su descubrimiento de reacciones nucleares provocadas por neutrones lentos), aunque su interpretación del experimento de neutrones (generación de transuranos ) se basa en lo que hoy sabemos que estaba mal.

En el mismo año, Fermi emigró con su familia a Estados Unidos debido a las leyes antisemitas del régimen de Mussolini aprobadas en 1938 , que afectaron a su esposa judía Laura, a sus dos hijos y a algunos de sus empleados. A principios de la década de 1940, Fermi trabajó con Isidor Isaac Rabi y Polykarp Kusch en la Universidad de Columbia en Nueva York. Lo logró el 2 de diciembre de 1942 a las 15:25 en la Universidad de Chicago con el reactor nuclear Chicago Pile No. 1 una reacción en cadena de fisión nuclear crítica por primera vez , un logro que se basó en el trabajo preparatorio teórico de Leó Szilárd .

En abril de 1943, Fermi Robert Oppenheimer sugirió la posibilidad de contaminar el suministro de alimentos alemán con los subproductos radiactivos del enriquecimiento. El trasfondo era el temor de que el proyecto de la bomba atómica alemana ya estuviera en una etapa avanzada y Fermi se mostró escéptico en ese momento sobre si una bomba atómica podría desarrollarse con la suficiente rapidez. Oppenheimer discutió la propuesta "prometedora" con Edward Teller , quien sugirió el uso de estroncio-90. Incluso se les enseñó a James Bryant Conant y Leslie R. Groves , pero Oppenheimer solo quería llevar el plan al ataque, si se podía contaminar suficiente comida con el arma para medio millón para matar personas.

En el verano de 1944, Fermi y su familia se mudaron a Los Álamos ( Nuevo México ) al laboratorio secreto de investigación atómica en los Estados Unidos . Como consultor de Robert Oppenheimer , Fermi jugó un papel importante en el desarrollo y construcción de las primeras bombas atómicas . Después de la Segunda Guerra Mundial, Fermi volvió a ocuparse de la investigación básica en el centro de investigación nuclear de la Universidad de Chicago. Después de un viaje a Europa en 1954, a Fermi le diagnosticaron cáncer de estómago . Fue operado el 9 de octubre y murió siete semanas después.

Seguir trabajando

Fermi era conocido por sus estimaciones rápidas y su intuición física: era un maestro de los cálculos del "reverso del sobre" (que no ocupan más espacio que el reverso de un sobre). Las preguntas de Fermi ( problemas de Fermi ) también son proverbiales , como estimar el número de afinadores de pianos en una ciudad como Chicago a partir de unos pocos datos.

El gas de electrones (también Fermigas ) (cf. enlace metálico ), un grupo de partículas elementales ( fermiones ), el elemento químico fermio producido artificialmente y un nivel de energía en sistemas de muchas partículas ( nivel de Fermi ) recibieron su nombre. La Comisión de Energía Atómica de EE. UU. Donó el z. Premio Z. Enrico Fermi dotado con 50.000 dólares . El Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi cerca de Chicago lleva su nombre y los cursos regulares de la Escuela Internacional de Física Enrico Fermi de la Sociedad Italiana de Física y su Premio Enrico Fermi .

suerte

Libros:

• Emilio Segrè , Franco Rasetti , Enrico Persico , Edoardo Amaldi , Herbert Anderson , CS Smith, A. Wattenberg (Eds.) Note e Memorie (Obras completas), University of Chicago Press, Accademia dei Lincei, 2 vols. 1962, 1965.
• Introduzione alla Fisica Atomica, Bolonia: N. Zanichelli. 1928.
• Fisica per i Licei, Bolonia: N. Zanichelli. 1929.
• Molecole e cristalli, Bolonia: N. Zanichelli. 1934.
• Fisica per Istituti Tecnici, Bolonia: N. Zanichelli. 1938.
• con Edoardo Amaldi: Fisica per Licei Scientifici, Bolonia: N. Zanichelli. 1938.
• Física nuclear , University of Chicago Press 1949, 1950
• Termodinámica , Prentice-Hall 1937, Dover 1956 (conferencia de 1936).
• Partículas elementales, New Haven: Yale University Press. 1951.

Algunos ensayos:

• Para la cuantificación del gas ideal monoatómico , Zeitschrift für Physik Vol. 36, 1926, págs. 902-912 (estadísticas de Fermi).
• Intente una teoría de los rayos beta , Zeitschrift für Physik Vol. 88, 1934, p. 161.
• Posible producción de elementos con un número de átomos superior a 92 , Nature Vol. 133, 1934, p. 898, (Fermi pensó erróneamente que había producido elementos transuránicos).
• Teoría cuántica de la radiación , Reseñas de física moderna, Vol. 4, 1932, págs. 87-132.
• Acerca del efecto Raman del dióxido de carbono. Zeitschrift für Physik Vol. 71, 1931, págs. 250-259 (resonancia de Fermi).
• Producción experimental de una reacción en cadena divergente , American Journal of physics, Vol. 20, 1952, p. 536 (el reactor de Chicago, reimpreso en Horst Wohlfahrt: 40 Years of Nuclear Fission , Wissenschaftliche Buchgesellschaft 1979).

Honores

Premios y membresías

• 1926 Medalla Matteucci
• Premio Nobel de 1938
• 1939 Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física
• 1939 miembro de la American Philosophical Society
• 1942 Medalla Hughes
• 1946 Medalla al Mérito
• 1947 Medalla Franklin
• 1950 Medalla Barnard
• 1953 Cátedra Henry Norris Russell
• Premio Rumford 1953
• 1954 Medalla Max Planck

Fue miembro extranjero de la Royal Society (1950), la Royal Society de Edimburgo , miembro de la Academia Nacional de Ciencias y la Leopoldina (1935).

En 1936 recibió un doctorado honorario de la Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg , en 1946 de la Universidad de Yale y la Universidad de Washington , en 1948 de la Universidad de Harvard y en 1952 de la Universidad de Rochester . En 1953 fue presidente de la American Physical Society .

En Italia fue miembro de la Accademia d'Italia .

Términos que llevan el nombre de Enrico Fermi

Conceptos físicos:

• el fermión , un tipo de partícula, y derivado de él:
  • las fermigas
  • el condensado de fermiones
• las estadísticas de Fermi-Dirac , una forma de estadística cuántica
  • allí la distribución de Fermi (incluye el borde de Fermi o la energía de Fermi y la temperatura de Fermi )${\ Displaystyle E_ {f}}$ ${\ Displaystyle T_ {F}}$
  • Nivel de Fermi intrínseco
  • la superficie de Fermi para describir el estado energético de los electrones en un metal
• la velocidad de Fermi de los electrones
• el fluido de Fermi , una forma de fluido cuántico
• la teoría del fluido de Fermi ( teoría del fluido de Fermi-Landau)
• la resonancia de Fermi
• el modelo de Thomas-Fermi , modelo atómico, en el que la capa de electrones se trata como un gas de electrones
• La regla de oro de Fermi
• Experimento de fermi pasta ulam
• Interacción de Fermi (constante de Fermi)

Conceptos filosóficos y metódicos:

• la paradoja de Fermi sobre si somos los únicos seres inteligentes en el universo
• el problema de Fermi para estimar valores sin datos de medición precisos

Diverso:

• el elemento químico fermio
• la unidad de longitud (obsoleta): 1 Fermi = 1 fm = 10 ⁻¹⁵ m = 1 femtómetro
• el Premio Enrico Fermi a la investigación sobre el desarrollo, uso o control de la energía nuclear
• el Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) en Illinois, EE. UU.
• el nombre anterior de la distribución de Linux que lleva su nombre y desarrollado por Fermilab y CERN , Fermi Linux (ahora Scientific Linux )
• la central nuclear Enrico Fermi en EE. UU.
• la antigua central nuclear de Enrico Fermi en Italia
• el telescopio espacial de rayos gamma Fermi , un telescopio espacial para la astronomía gamma
• la arquitectura Fermi para procesadores gráficos , desarrollada por Nvidia
• 1970 homónimo del cráter lunar Fermi
• 1999 tocayo del asteroide (8103) Fermi

literatura

• Laura Fermi Mi marido y el átomo . Diederichs Verlag, 1956 (original en inglés: Atoms in the family , University of Chicago Press 1954).
• Samuel King Alison: Enrico Fermi, Academia Nacional de Becarios de Memorias Biográficas , Volumen 30, 1957, págs. 125-155, pdf
• Carlo Bernardini, Luisa Bonolis (ed.): Enrico Fermi, su obra y legado , Bolonia, Società Italiana di Fisica 2004, ISBN 978-3-642-06053-3
• Dan Cooper: Enrico Fermi y las revoluciones de la física moderna , Oxford University Press 1999
• Emilio Segrè: Enrico Fermi: físico , University of Chicago Press 1970. Paperback 1988: ISBN 8808022382 .
• Emilio Segrè: Fermi, Enrico . En: Charles Coulston Gillispie (Ed.): Diccionario de biografía científica . cinta 4 : Richard Dedekind - Firmicus Maternus . Charles Scribner's Sons, Nueva York 1971, pág. 576-583 . 
• Gino Segrè, Bettina Hoerlin: El Papa de la física - Enrico Fermi y el nacimiento de la era atómica , Henry Holt 2016

enlaces web

• Información de la Fundación Nobel sobre la ceremonia de entrega de premios de Enrico Fermi en 1938
• Literatura de y sobre Enrico Fermi en el catálogo de la Biblioteca Nacional Alemana
• Artículo de periódico sobre Enrico Fermi en el dossier de prensa del siglo XX del ZBW - Centro de Información Económica de Leibniz .
• Escritos de Enrico Fermi en SBBPK
• Escritos sobre Enrico Fermi en SBBPK
• Enrico Fermi @ aip.org
• Papeles de Fermi, Biblioteca de la Universidad de Chicago

Notas al pie

1. ↑ Emilio Segrè, Enrico Fermi, Bolonia: Zanichelli, 1971, p. 22
2. ↑ Elogio: por sus demostraciones de la existencia de nuevos elementos radiactivos producidos por la irradiación de neutrones, y por su descubrimiento relacionado de las reacciones nucleares provocadas por neutrones lentos , Nobelprize.org
3. ↑ Richard Rhodes: La bomba atómica o la historia del octavo día de la creación. Greno, Nördlingen, 1988. ISBN 3-89190-522-X págs. 854f, Rhodes, Making of the atomic bomb, págs. 510ff
4. ↑ nytimes.com
5. ↑ Según William Poundstone ¿Cómo moverías el monte Fuji? materia prima popular para entrevistas de trabajo a la Microsoft.
6. ↑ Enrico Fermi en el Diccionario geográfico de nomenclatura planetaria de la IAU (WGPSN) / USGS