Реферат: Энрико Ферми
<span Courier New""> После открытия искусственнойрадиоактивности работы по ее
<span Courier New"">исследованиюи получению новых изотопов развернулись широким
<span Courier New"">фронтом. Наиболееплодотворными в этом направлении оказались опы-
<span Courier New"">ты Энрико Ферми(1901-1954). «Великий итальянский физик Э.Ферми,-
<span Courier New»">писал БруноПонтекорво,- занимает особое место среди современных
<span Courier New"">ученых: в нашевремя, когда узкая специализация внаучных иссле-
<span Courier New"">дованиях сталатипичной, трудно указать столь же универсального
<span Courier New"">физика, каким былФерми. Можно даже сказать, что появление на на-
<span Courier New"">учной арене XXв. человека, который внес такойгромадный вклад в
<span Courier New"">развитиетеоретической и экспериментальнойфизики, астрономии и
<span Courier New"">техническойфизики,- явление скорее уникальное, чем редкое."
<span Courier New""> Ферми родился 29 сентября 1901 года вРиме, в семье служаще-
<span Courier New"">го. У Энрикоочень рано проявились большие способности к точным
<span Courier New"">наукам, вчастности к физике и математике.
<span Courier New""> Осенью 1919 г. Ферми поступил одновременнов Высшую Нормаль-
<span Courier New"">ную школу и нафизико-математический факультет Пизанского универ-
<span Courier New"">ситета. Дляпоступления в Высшую школу нужно было выдержать очень
<span Courier New"">трудныйвступительный экзамен. Ученик Нормальнойшколы автомати-
<span Courier New"">чески становилсяи студентом университета, причемобучение таких
<span Courier New"">студентов вуниверситете было бесплатным.
<span Courier New""> Будучи студентом, Ферми стремится познать новые отрасли фи-
<span Courier New"">зики, касающиесястроения материи и квантовой теории. Но эти раз-
<span Courier New"">делы некультивировались в Италии, по ним нечитались универси-
<span Courier New"">тетскиекурсы. Что касается классической физикии теории относи-
<span Courier New"">тельности, тоих, как вспоминал позднее уже знаменитыйФерми, в
<span Courier New"">те годы он зналтак же, как и в 1934 г.
<span Courier New""> Еще будучи студентом, Ферми много работает в лаборатории
<span Courier New"">университета. В1922 г. он выполняет экспериментальнуюдипломную
<span Courier New"">работу по оптикерентгеновских лучей, успешно защищает ее и полу-
<span Courier New"">чает диплом обокончании университета с высшей оценкой. В этом же
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 2 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">году и с такой жеоценкой он получает диплом об окончании Высшей
<span Courier New"">Нормальной школы.
<span Courier New""> В январе 1923 г. Ферми по направлениюМинистерства образова-
<span Courier New"">ния уезжает для совершенствования в Геттинген кМ.Борну. В Гет-
<span Courier New"">тингене Фермивыполнил самостоятельно ряд работ. Однаиз них, по
<span Courier New"">теоретическойфизике, понравилась П.Эренфесту, и он написал об
<span Courier New"">этом Ферми. Этопривело к тому, что с сентября по декабрь 1924 г.
<span Courier New"">Э.Фермиобучается в Лейдене у Эренфеста — известного физика-тео-
<span Courier New"">ретика. Именнопод влиянием Эренфеста Ферми приобретает уверен-
<span Courier New"">ность в своихсилах; у него появляются характерныечерты серьез-
<span Courier New"">ногоисследователя: стремление к конкретности во всем, умение вы-
<span Courier New"">делять главное,исключительный здравый смысл. И в дальнейшем поч-
<span Courier New"">ти все теорииФерми создает для того, чтобыобъяснить поведение
<span Courier New"">определеннойэкспериментальной кривой, «странность» какого-то
<span Courier New"">экспериментальногофакта.
<span Courier New""> С января 1925 до осени 1926 г. Фермиработает временным про-
<span Courier New"">фессором воФлоренции, читая лекции по теоретическоймеханике и
<span Courier New"">математическойфизике. Здесь он получает свою первуюученую сте-
<span Courier New"">пень«свободного доцента», создает знаменитую работу по квантовой
<span Courier New"">статистике и пишет блестящую книгу «Введение в атомную физику»,
<span Courier New"">которая позднеестала основным учебником по теоретической физике
<span Courier New"">для студентовуниверситетов.
<span Courier New""> В 1926 г. в Римском университете,собственно, специально для
<span Courier New"">Фермисоздается кафедра теоретической физики. Осенью 1926 г.
<span Courier New"">25-летний Э.Фермиуспешно выдерживает конкурс и занимает долж-
<span Courier New"">ностьпрофессора столичного университета, проработав в нем до
<span Courier New"">1938 г.
<span Courier New""> Одним из главных итогов деятельности Фермив этот период бы-
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 3 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">ло созданием имитальянской школы физики. Когда Ферми в1926 г.
<span Courier New"">начал работать вРимском университете, там не былоникакого исс-
<span Courier New"">ледовательскогоколлектива. Ферми сразу же началсоздавать такой
<span Courier New"">коллектив из сотрудников университета и своих наиболееспособных
<span Courier New"">учеников. Вскоревокруг него сформировалось ядро этой школы: Ра-
<span Courier New"">зетти, Сегре,Амальди, Понтекорво, Майорана и др.
<span Courier New""> Лекции Ферми в университете по квантовой механике, атомной
<span Courier New"">физике,математической физике, термодинамике и его любимой геофи-
<span Courier New"">зике отличалисьбольшой ясностью и стройностью изложения. В физи-
<span Courier New"">ке, по мнениюФерми, нет места для путаныхмыслей, а физическая
<span Courier New"">сущностьлюбого, действительно понимаемого вопроса может быть
<span Courier New"">объясненабез помощи сложных формул. И это Ферми прекрасно ил-
<span Courier New"">люстрировалсвоими собственными работами и своим стилем. Вот как
<span Courier New"">об этом вспоминалГ.Бете: «Метод работы Ферми надтеоретическими
<span Courier New»">проблемами большевсего поражал меня своей простотой. Он мог про-
<span Courier New"">никнуть в существо любой задачи, какой бы сложнойона не каза-
<span Courier New"">лась. Он срывал снее покров математических усложнений и ненужно-
<span Courier New"">го формализма. Спомощью такого метода он мог, часто не более чем
<span Courier New"">за полчаса, решить весьма сложную физическую задачу. Онбыл мас-
<span Courier New"">теромполучения важных результатовминимальными усилиями и прос-
<span Courier New"">тейшимматематическим аппаратом".
<span Courier New""> Кипучая теоретическая деятельность Ферми в период с 1926 по
<span Courier New"">1933 г. шла потрем главным направлениям. Во-первых, в этот пери-
<span Courier New"">од, освоивквантовую механику, он успешно развивал ее, объяснял и
<span Courier New"">пропагандировал внаучных кругах. Но, как вспоминает Сегре, эти
<span Courier New"">проповедиимели большой успех у молодежи и ничтожный у ученых
<span Courier New"">старшегопоколения. Второе направлениедеятельности Ферми было
<span Courier New"">связано состатической механикой. В-третьих, своими теоретически-
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 4 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">ми работами Фермивнес большой вклад в учение о структуре атомов
<span Courier New"">и молекул.Совокупность работ в этой области составила книгу «Мо-
<span Courier New»">лекулы икристаллы".
<span Courier New""> После 1933 г. Ферми целиком погружается впроблемы ядерной
<span Courier New"">физики. В 1934 г.он создает теорию 7 b 0-распада. Суть ее состояла в
<span Courier New"">том, что при 7b 0-распаде кроме электрона испускается еще нейтрино -
<span Courier New"">маленькийнейтрон. Эта теория Ферми явиласьпрототипом современ-
<span Courier New"">ной теории взаимодействия элементарных частиц. «Построенная им
<span Courier New»">теория оказаласьспособной выдержать почти без изменения два с
<span Courier New"">половинойдесятилетия революционного развития ядерной физики.
<span Courier New"">Можно было бызаметить, что физическая теория редкорождается в
<span Courier New"">стольокончательной форме",- писал о теории 7b 0-распада Ф.Разетти.
<span Courier New""> В 1934 г. Э.Ферми выполняет первые крупныеэкспериментальные
<span Courier New"">работы в областиядерной физики, связанные с облучением элементов
<span Courier New"">нейтронами. Сразуже после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри искусс-
<span Courier New"">твеннойрадиоактивности Ферми пришел к выводу, что нейтроны, пос-
<span Courier New"">кольку они неимеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, долж-
<span Courier New"">ны быть наиболее эффективным орудием для получениярадиоактивных
<span Courier New"">элементов. И есливсе физики после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри
<span Courier New"">заторопилисьповторить их опыты, то «только у Ферми, по словам
<span Courier New»">О.Фриша, хватилоума выбрать оригинальное направление, оказавшее-
<span Courier New"">ся на редкость плодотворным". Ферми со свойственной ему кипучей
<span Courier New"">энергией началоблучать нейтронами почти все элементы. В резуль-
<span Courier New"">тате этих экспериментов было получено более 60 новыхрадиоактив-
<span Courier New"">ных изотопов и открытозамедление нейтронов.
<span Courier New""> Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном
<span Courier New"">мире. Если коротко оценить итоги этих исследований. то следует
<span Courier New"">сказать, что ониявились началом новой области физики - нейтрон-
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 5 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">ной.Открытие эффекта замедления нейтронов (эффект Ферми), по
<span Courier New"">словамПонтекорво, открыло «новую главуядерной физики, а также
<span Courier New»">новую областьтехники, как мы говорим сегодня,- атомную технику".
<span Courier New""> За серию работ по получению радиоактивных элементов путем
<span Courier New"">нейтроннойбомбардировки и за открытие ядерныхреакций под дейс-
<span Courier New"">твием медленныхнейтронов в 1938 г. Э.Ферми была присуждена Нобе-
<span Courier New"">левскаяпремия. Выехав за ее получением в Стокгольм вместе с
<span Courier New"">семьей, Ферми невернулся в Италию, где фашистская диктатура Мус-
<span Courier New"">солини посуществу ликвидировала условия для нормальной научной
<span Courier New"">работы.
<span Courier New""> В январе 1939 г. Э.Ферми высказывает мысль, что при делении
<span Courier New"">уранаследует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если
<span Courier New"">число вылетевшихнейтронов будет больше, чем число поглощенных,
<span Courier New"">путь к цепной реакции будет открыт. Поставленный эксперимент
<span Courier New"">подтвердилналичие быстрых нейтронов, хотя их числона один акт
<span Courier New"">деления осталосьне очень определенным. В это время Ферми начина-
<span Courier New"">ет работать надтеорией цепной реакции в уран-графитовой системе.
<span Courier New"">К весне 1941 г.эта теория была разработана, и летом началась се-
<span Courier New"">рияэкспериментов, главной задачей которых являлось измерение
<span Courier New"">нейтронногопотока. Было сделано около тридцатиопытов, и в июне
<span Courier New"">1942 г. былполучен коэффициент размножения нейтронов больше еди-
<span Courier New"">ницы. Это означало возможность получения цепной реакциив доста-
<span Courier New"">точно большойрешетке из урана и графита и послужило началом раз-
<span Courier New"">работкиконструкции реактора. Ферми, как всегда сделал поправку к
<span Courier New"">полученномузначению коэффициента размножения и учел это в разме-
<span Courier New"">рах планируемогокотла. Кроме того, боясь, что атмосферный азот
<span Courier New"">будет хорошопоглощать нейтроны, Ферми настоял натом, чтобы все
<span Courier New"">огромноеустройство было помещено в гигантскую палатку из материи
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 6 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">для оболочекаэростатов. Так появиласьвозможность поддерживать
<span Courier New"">соответствующийсостав атмосферы, окружающейреактор. Постройка
<span Courier New"">реактора началасьв Чикаго в октябре, а закончилась 2 декабря
<span Courier New"">1942 г. Послезапуска реактора Ферми работает над проблемами мир-
<span Courier New"">ного и военногоиспользования атомной энергии.
<span Courier New""> В науке науке Ферми всегда оставался молодым, энергичным и
<span Courier New"">одержимым. Ввозрасте около 50 лет, имея богатейшийзапас знаний
<span Courier New"">в области ядерной энергетики и прекрасную базу дляисследований,
<span Courier New"">Ферми изменяетнаправление своей научной деятельности и начинает
<span Courier New"">заниматьсяобластью частиц высоких энергий и астрофизикой. И
<span Courier New"">здесь он достигзамечательных результатов.
<span Courier New""> Одной из особенностей физических идейФерми является их дол-
<span Courier New"">голетие. Рядпоследних работ великого ученого был оценен лишь
<span Courier New"">после его смерти.Одной из них является совместная работа Ферми и
<span Courier New"">Ч.Янга посоставным моделям элементарных частиц. Когда она появи-
<span Courier New"">лась, томногие, даже маститые физики-теоретикибыли удивлены ее
<span Courier New"">«бессодержательностью».Но прошло время, и на основе работы Фер-
<span Courier New"">ми — Янгапоявились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль
<span Courier New"">в развитии физикиэлементарных частиц. Одной изпоследних таких
<span Courier New"">моделей являетсямодель кварков.
<span Courier New""> На склоне лет Ферми, по словам Сегре, собирался написать
<span Courier New"">книгу,посвященную тем трудным вопросам физики, о которых часто
<span Courier New"">говорят «какхорошо известно», «какнетрудно показать» и т.п. Он
<span Courier New"">начал дажесобирать вопросы, лишь кажущиесяэлементарными. Но, к
<span Courier New"">сожалению, у него не осталось на это времени. Когда в 1946 г.
<span Courier New"">Фермиоценивал, что им уже сделано, он сказал Сегре: «Одна
<span Courier New»">треть".Две трети он собирался еще сделать, до предела уплотняя
<span Courier New"">свой рабочийдень. Ферми с олимпийскимспокойствием работал до
<span Courier New";mso-fareast-font-family: Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"><span Courier New"">
<span Courier New""> — 7 -
<span Courier New"">
<span Courier New"">самого концасвоей жизни.
<span Courier New""> Ферми умер 28 ноября 1954 г., в возрасте всего лишь 53 лет.
<span Courier New"">Труднопредставить, что мог бы сделать великийфизик, если бы он
<span Courier New"">прожил еще лет15-20. Но и та «одна треть», которую успел сделать
<span Courier New"">Ферми изнамеченного им плана и которая, по словам Понтекорво,
<span Courier New"">достойна 6-8 Нобелевских премий, навсегда сохранит в наукеимя
<span Courier New"">этого исключительногоодаренного ученого.
<span Courier New"">
<span Courier New"">