科學(xué)家介紹——費(fèi)米

1、 恩里科恩里科費(fèi)米，費(fèi)米，19011901年年9 9月月2929日日19541954年年1111月月2828日日），美籍意大利裔），美籍意大利裔物理物理學(xué)家學(xué)家，19381938年年諾貝爾物理學(xué)獎諾貝爾物理學(xué)獎獲得者。獲得者。他被稱為現(xiàn)代物理學(xué)的最后一位通才，他被稱為現(xiàn)代物理學(xué)的最后一位通才，對對理論物理學(xué)理論物理學(xué)和和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)均做出了重均做出了重大貢獻(xiàn)。他是大貢獻(xiàn)。他是量子力學(xué)量子力學(xué)和和量子場論量子場論的創(chuàng)的創(chuàng)立者之一。他首創(chuàng)了立者之一。他首創(chuàng)了弱相互作用弱相互作用（衰衰變變）的費(fèi)米理論，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)建造了世界）的費(fèi)米理論，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)建造了世界首座自持續(xù)鏈?zhǔn)搅炎兪鬃猿掷m(xù)鏈?zhǔn)搅炎兒朔?/p>

2、應(yīng)堆核反應(yīng)堆。他還是。他還是曼哈頓計(jì)劃曼哈頓計(jì)劃的主要領(lǐng)導(dǎo)者。以他的名字的主要領(lǐng)導(dǎo)者。以他的名字命名的有命名的有費(fèi)米黃金定則費(fèi)米黃金定則、費(fèi)米費(fèi)米- -狄拉克統(tǒng)狄拉克統(tǒng)計(jì)計(jì)、費(fèi)米子費(fèi)米子、費(fèi)米面費(fèi)米面、費(fèi)米液體費(fèi)米液體及及費(fèi)米費(fèi)米常數(shù)常數(shù)等等。等等。 費(fèi)米，E.（Enrico Fermi 1901-1954) 美籍意大利物理學(xué)家。1901年9月29日出生于羅馬。1918年進(jìn)入比薩大學(xué)，1922年得博士學(xué)位。繼而去德國哥廷根大學(xué)隨M玻恩工作，后又去荷蘭萊頓大學(xué)隨P厄任費(fèi)斯脫工作。1924年回到意大利，在羅馬大學(xué)任教，1925年到佛羅倫薩大學(xué)任講師。1927年回羅馬在帕尼斯佩納大道的物理研究所工作

3、，并在羅馬大學(xué)擔(dān)任第一任理論物理講座。 1938年意大利頒布了法西斯的種 族歧視法，由于費(fèi)米的妻子是猶太血統(tǒng)，他于1938年11月利用去瑞典接受諾貝爾獎的機(jī)會，攜帶家眷離開意大利去美國，先在紐約哥倫比亞大學(xué)后在芝加哥大學(xué)任教。 費(fèi)米于1929年被選為意大利皇家學(xué)會會員，1950年被選為英國皇家學(xué)會國外會員。為了紀(jì)念他所作出的貢獻(xiàn)，原子序數(shù)為100的元素以他的姓氏命名為鐨（ferium）。美國原子能委員會設(shè)立了費(fèi)米獎金，1954年首次獎金授予他本人。 1954年11月29日費(fèi)米病逝于芝加哥。終年53歲。 1.“1.“費(fèi)米費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)狄拉克統(tǒng)計(jì)”理論理論 2.“2.“托馬斯托馬斯- -費(fèi)米模型費(fèi)

4、米模型”的建立的建立 3.“3.“電弱統(tǒng)一理論電弱統(tǒng)一理論” 4. 4.實(shí)驗(yàn)物理學(xué)中成果豐碩并獲諾貝爾獎實(shí)驗(yàn)物理學(xué)中成果豐碩并獲諾貝爾獎 5. 5.領(lǐng)導(dǎo)建立首座可控原子核裂變反應(yīng)堆領(lǐng)導(dǎo)建立首座可控原子核裂變反應(yīng)堆 6.6.為粒子物理學(xué)研究培育桃李為粒子物理學(xué)研究培育桃李 1.“1.“費(fèi)米費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)狄拉克統(tǒng)計(jì)”理論理論 1926年初，費(fèi)米根據(jù)泡利不相容原理，提出電子應(yīng)服從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。這個統(tǒng)計(jì)規(guī)律也適用于服從不相容原理的其他粒子，如質(zhì)子、中子，這對于理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)有很大的重要性。幾個月以后，P.A.M.狄喇克獨(dú)立地提出了相同的理論。因此后來稱由費(fèi)米和狄喇克所提出的處理服從不相容原理的全

5、同粒子的統(tǒng)計(jì)方法為“費(fèi)米-狄喇克統(tǒng)計(jì)”。 2.“2.“托馬斯托馬斯- -費(fèi)米模型費(fèi)米模型”的建立的建立 1927年冬，費(fèi)米根據(jù)費(fèi)米-狄喇克統(tǒng)計(jì)原理建立了一個原子結(jié)構(gòu)的模型理論。在這以前不到一年，英國的L.H.托馬斯曾提出過相同的理論。但當(dāng)時費(fèi)米并不知道托馬斯的工作，他們都是各自獨(dú)立進(jìn)行的；因此后來這一原子結(jié)構(gòu)的模型理論被稱為“托馬斯-費(fèi)米模型”。 3.“3.“電弱統(tǒng)一理論電弱統(tǒng)一理論” 為了解釋衰變過程中電子能量連續(xù)分布的現(xiàn)象，W.泡利于1930年提出中微子假說。當(dāng)時泡利以為這一假說不會被人認(rèn)真對待，一直沒有公開發(fā)表。但費(fèi)米卻認(rèn)真接受了中微子假說，結(jié)合W.K.海森伯1932年提出的衰變就是原子

6、核內(nèi)一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子的過程這個設(shè)想，于1933年提出了衰變理論，成功地解釋了衰變現(xiàn)象的許多特點(diǎn)。 50年來，費(fèi)米的衰變理論有了不少發(fā)展，特別是在60年代末、70年代初，它已和電磁相互作用理論相結(jié)合，演化成為電弱統(tǒng)一理論。這一統(tǒng)計(jì)理論在低能弱相互作用現(xiàn)象中的等效形式仍與早年費(fèi)米的衰變理論的形式相同。因此一般都認(rèn)為費(fèi)米是弱相互作用理論的開創(chuàng)人。 4.4.實(shí)驗(yàn)物理學(xué)中成果豐碩，并獲諾貝實(shí)驗(yàn)物理學(xué)中成果豐碩，并獲諾貝爾獎爾獎 在實(shí)驗(yàn)物理方面費(fèi)米同樣作出了重要的貢獻(xiàn)。1934年初，約里奧-居里夫婦用粒子轟擊原子核產(chǎn)生人工放射性元素之后，費(fèi)米就想到可以用中子轟擊原子核產(chǎn)生人工放射性元素。他

7、和他的助手用中子照射了幾乎所有的化學(xué)元素，在短短幾個月中就發(fā)現(xiàn)了60多種新的人工放射性核素。 1934年秋，費(fèi)米和他的合作者們還發(fā)現(xiàn)，就產(chǎn)生放射性的效率而言，對許多元素用慢中子照射比用快中子照射更為有效。這對以后發(fā)展原子能的研究有重要意義。 由于中子核反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，費(fèi)米獲得1938年諾貝爾物理學(xué)獎。 5.5.領(lǐng)導(dǎo)建立首座可控原子核裂變反領(lǐng)導(dǎo)建立首座可控原子核裂變反應(yīng)堆應(yīng)堆 1939年N.玻爾去美國時告訴他鈾裂變的消息后，費(fèi)米就著手探索核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的可能性。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，他和助手們在1942年12月2日在芝加哥大學(xué)建成世界上第一座可控原子核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆，使它達(dá)到臨界狀態(tài)，產(chǎn)生可控的核裂變鏈?zhǔn)椒?/p>

8、應(yīng)。這一成就是原子能時代的一個重要里程碑。隨后費(fèi)米參加了原子彈的研制工作，到美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室任理事會委員。 6.6.為粒子物理學(xué)研究培育桃李為粒子物理學(xué)研究培育桃李 為了反對把原子能用于戰(zhàn)爭目的，費(fèi)米于1946年初離職回到芝加哥大學(xué)任教，轉(zhuǎn)入粒子物理這個新領(lǐng)域的研究。一批有為的青年慕名來到芝加哥大學(xué)，聚集在他的左右，其中如楊振寧、李政道、M.蓋耳-曼和O.張伯倫等人，后來成為有重要貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。芝加哥大學(xué)的同步回旋加速器建成以后，費(fèi)米和他的小組于1951年發(fā)現(xiàn)了第一個核子共振態(tài)。李政道和楊振寧 1 1、費(fèi)米玩陀螺、費(fèi)米玩陀螺2.2.實(shí)驗(yàn)物理與理論物理兩棲的學(xué)者實(shí)驗(yàn)物理與理論

9、物理兩棲的學(xué)者3.3.令他討嫌的頭銜令他討嫌的頭銜“費(fèi)米閣下費(fèi)米閣下”4.“4.“逃禮逃禮” 孩提時代，費(fèi)米在羅馬度過。小費(fèi)米從不輕易放過一個弄不懂的問題，他的鉆勁兒遠(yuǎn)近聞名。 一次，他與伙伴玩陀螺游戲，突然發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象：當(dāng)陀螺飛快轉(zhuǎn)動時，它的軸是豎直向上的；當(dāng)陀螺慢悠悠旋轉(zhuǎn)時，它的軸竟然變歪了，與地面形成一個明顯夾角，使得陀螺的頂部描出一個圓來。 小費(fèi)米激動不已，他決心要弄清這中間的奧秘。他問了周圍的朋友，沒有人能一一說清楚。于是他一頭扎到書中找答案。他把所學(xué)的書翻了多少遍，又去圖書館去尋答案，最后還是在高年級課本中讀到了兩條可以解“陀螺之謎”的物理定律，弄懂了這個問題，這才心情

10、愉快地又去玩了。1、費(fèi)米玩陀螺、費(fèi)米玩陀螺 費(fèi)米的好學(xué)上進(jìn)精神感動了鄰居阿米迪教授，他決心培養(yǎng)這個聰明的孩子。一次，他半開玩笑地對費(fèi)米說：“我出幾道難題你做做好嗎？”老教授出的題明顯高出費(fèi)米年齡的水平，他自忖費(fèi)米能答出一部分就不錯了。誰知一會兒時間，費(fèi)米就全部答出來了。這以后，他經(jīng)常纏著老教授出難題“過過癮”，奇跡也不斷出現(xiàn)。 從此老教授把自己的有關(guān)物理與數(shù)學(xué)的書按合理的順序一本本地讓費(fèi)米學(xué)習(xí)。費(fèi)米的鉆勁兒如魚得水，不斷攻克物理和數(shù)學(xué)難題，為他成為物理學(xué)家奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2.2.實(shí)驗(yàn)物理與理論物理兩棲的學(xué)者實(shí)驗(yàn)物理與理論物理兩棲的學(xué)者 在物理學(xué)史上，要給費(fèi)米正確的評價，現(xiàn)在似乎還為時太早。

11、他是二十世紀(jì)唯一擅長理論與實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家，是一位多學(xué)科性的學(xué)者。他總是搖擺于理論物理學(xué)與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)之間，很方便地適應(yīng)著變化中的需要。無論什么時候，只要看來沒有進(jìn)行令人感興趣的實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，恩里科就撤退到他的辦公室里，一張又一張地寫滿了計(jì)算。 他在家里顯得全神貫注，一點(diǎn)也不注意家事，他在報(bào)紙邊上潦草地寫上各種令人費(fèi)解的數(shù)字和符號：如果我要遞給他一張草稿紙，他就以他自己并不是在做什么重要的事情為借口而拒絕接受。但是，只要他對一個實(shí)驗(yàn)研究有了一種想法，或者只要有人在設(shè)計(jì)和制造一種新儀器設(shè)備，他就任憑他的稿紙落滿灰塵，而把他的全部時間都花在實(shí)驗(yàn)室里。” （引自原子在我家中） 3.3.令他討嫌的頭銜令他討

12、嫌的頭銜“費(fèi)米閣下費(fèi)米閣下” 費(fèi)米在同時代的物理學(xué)家中是個傳奇式的人物，他得到過許多榮譽(yù)。但是他卻討厭突出自己，總是躲避榮譽(yù)，安于恬靜的生活和工作。費(fèi)米被選為意大利最高科學(xué)院院士以后，墨索里尼授予他“閣下”的稱號。據(jù)說，有一次費(fèi)米自己開車去參加墨索里尼親自召集的科學(xué)院會議，門口的警察攔住他問：“你是什么人？”費(fèi)米微笑著對警察說：“我是費(fèi)米閣下的司機(jī)?！本煨乓詾檎妫阉帕诉M(jìn)去。 對于“閣下”的頭銜。恩里科為它所帶來的這個臭名感到討嫌而不是高興。尤其是在恩里科看來，那樣一個頭銜即使是在意大利這樣一個官僚主義的國家里，也是毫無用處的，雖說在那里，在任何與官僚作風(fēng)有牽連的事情上，級別都是極為重要的

13、。 “假如我申請我的出生證時，我能說我就是費(fèi)米閣下，那我就會打動辦事員，很快就為我辦好。可是我不能走到一個辦公室的窗口說，我就是閣下！” 我記起有一次滑雪旅行，我們走到一家我們以前曾經(jīng)住過一次的旅館。 “您是費(fèi)米閣下的什么親屬嗎？”經(jīng)理問道。 “是個遠(yuǎn)親，”恩里科回答。 “他閣下常常到這個旅館來，”經(jīng)理一本正經(jīng)地說。恩里科達(dá)到了他的目的，讓自己“安下心來”。他不必被介紹給好打聽閑事的旅館客人們了，他那一身舊滑雪服和磨損了的滑雪鞋也沒受到人們注意。 4.“4.“逃禮逃禮”費(fèi)米認(rèn)為時間是人生最寶貴的財(cái)富，所以他從來不愿意把珍貴的時間，浪費(fèi)在某些無聊的應(yīng)酬上。 那是1930年的一天，羅馬王宮披紅掛綠

14、，張燈結(jié)彩。意大利的王子舉行盛大的婚典。頭一天費(fèi)米就接到一張燙金的請柬。他反復(fù)地看著這張高貴的請柬，心里矛盾重重。去吧，就要浪費(fèi)掉金子般的時間；不去吧，這是王子的婚典，未免有不恭之嫌。怎么辦呢？他苦苦思索，始終想不出一個好辦法。“干脆不去！”他最后橫了心。吃罷早飯，費(fèi)米和往常一樣，穿著工作服，自己開著車向?qū)嶒?yàn)室駛?cè)?。但一件麻煩的事情發(fā)生了，半路碰到了慶賀婚禮的隊(duì)伍，警察已封鎖了街道。而費(fèi)米要到實(shí)驗(yàn)室，再無別路可走。 費(fèi)米坐在駕駛室里，心煩意亂。實(shí)驗(yàn)室去不成了，只好去參加婚禮吧！他抬頭看看通往實(shí)驗(yàn)室的道路，仿佛覺得那些迷人的儀器正要向他敘述一個迷人的秘密。他皺起眉頭，忽然，靈機(jī)一動，把發(fā)給他的那張請柬遞給車前的那位警官，并說：“警官先生，我是費(fèi)米的司機(jī)，他正在實(shí)驗(yàn)室工作，我是奉命去接費(fèi)米先生參加王子婚禮的?！本倏戳丝凑埣?，又打量一番費(fèi)米，做了個手勢，準(zhǔn)許他經(jīng)過。費(fèi)米高興地幾乎停止了心跳，油門一踩，車子便沿著被封鎖的街道，飛快地馳向?qū)嶒?yàn)室，他度過了有價值的一天。 費(fèi)米之所以成為重要人物，有以下幾個原因： 一是他是無可爭議的20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家，而且是為數(shù)不多的兼具杰出的理論家和杰出的試驗(yàn)家天才的人。他在其生涯中寫了250多篇科學(xué)論文。 二是費(fèi)米在發(fā)明原子爆破方面是一個非常重要的人物，盡管別人在推動這項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展上也起了同樣重要的作用。 從