Реферат: Энрико Ферми

После открытия искусственнойрадиоактивности работы по ее

исследованиюи получению новых изотопов развернулись широким

фронтом. Наиболееплодотворными в этом направлении оказались опы-

ты Энрико Ферми(1901-1954). «Великий итальянский физик Э.Ферми,-

писал БруноПонтекорво,- занимает особое место среди современных

ученых: в нашевремя, когда узкая специализация внаучных иссле-

дованиях сталатипичной, трудно указать столь же универсального

физика, каким былФерми. Можно даже сказать, что появление на на-

учной арене XXв. человека, который внес такойгромадный вклад в

развитиетеоретической и экспериментальнойфизики, астрономии и

техническойфизики,- явление скорее уникальное, чем редкое."

Ферми родился 29 сентября 1901 года вРиме, в семье служаще-

го. У Энрикоочень рано проявились большие способности к точным

наукам, вчастности к физике и математике.

Осенью 1919 г. Ферми поступил одновременнов Высшую Нормаль-

ную школу и нафизико-математический факультет Пизанского универ-

ситета. Дляпоступления в Высшую школу нужно было выдержать очень

трудныйвступительный экзамен. Ученик Нормальнойшколы автомати-

чески становилсяи студентом университета, причемобучение таких

студентов вуниверситете было бесплатным.

Будучи студентом, Ферми стремится познать новые отрасли фи-

зики, касающиесястроения материи и квантовой теории. Но эти раз-

делы некультивировались в Италии, по ним нечитались универси-

тетскиекурсы. Что касается классической физикии теории относи-

тельности, тоих, как вспоминал позднее уже знаменитыйФерми, в

те годы он зналтак же, как и в 1934 г.

Еще будучи студентом, Ферми много работает в лаборатории

университета. В1922 г. он выполняет экспериментальнуюдипломную

работу по оптикерентгеновских лучей, успешно защищает ее и полу-

чает диплом обокончании университета с высшей оценкой. В этом же

— 2 -

году и с такой жеоценкой он получает диплом об окончании Высшей

Нормальной школы.

В январе 1923 г. Ферми по направлениюМинистерства образова-

ния уезжает для совершенствования в Геттинген кМ.Борну. В Гет-

тингене Фермивыполнил самостоятельно ряд работ. Однаиз них, по

теоретическойфизике, понравилась П.Эренфесту, и он написал об

этом Ферми. Этопривело к тому, что с сентября по декабрь 1924 г.

Э.Фермиобучается в Лейдене у Эренфеста — известного физика-тео-

ретика. Именнопод влиянием Эренфеста Ферми приобретает уверен-

ность в своихсилах; у него появляются характерныечерты серьез-

ногоисследователя: стремление к конкретности во всем, умение вы-

делять главное,исключительный здравый смысл. И в дальнейшем поч-

ти все теорииФерми создает для того, чтобыобъяснить поведение

определеннойэкспериментальной кривой, «странность» какого-то

экспериментальногофакта.

С января 1925 до осени 1926 г. Фермиработает временным про-

фессором воФлоренции, читая лекции по теоретическоймеханике и

математическойфизике. Здесь он получает свою первуюученую сте-

пень«свободного доцента», создает знаменитую работу по квантовой

статистике и пишет блестящую книгу «Введение в атомную физику»,

которая позднеестала основным учебником по теоретической физике

для студентовуниверситетов.

В 1926 г. в Римском университете,собственно, специально для

Фермисоздается кафедра теоретической физики. Осенью 1926 г.

25-летний Э.Фермиуспешно выдерживает конкурс и занимает долж-

ностьпрофессора столичного университета, проработав в нем до

1938 г.

Одним из главных итогов деятельности Фермив этот период бы-

— 3 -

ло созданием имитальянской школы физики. Когда Ферми в1926 г.

начал работать вРимском университете, там не былоникакого исс-

ледовательскогоколлектива. Ферми сразу же началсоздавать такой

коллектив из сотрудников университета и своих наиболееспособных

учеников. Вскоревокруг него сформировалось ядро этой школы: Ра-

зетти, Сегре,Амальди, Понтекорво, Майорана и др.

Лекции Ферми в университете по квантовой механике, атомной

физике,математической физике, термодинамике и его любимой геофи-

зике отличалисьбольшой ясностью и стройностью изложения. В физи-

ке, по мнениюФерми, нет места для путаныхмыслей, а физическая

сущностьлюбого, действительно понимаемого вопроса может быть

объясненабез помощи сложных формул. И это Ферми прекрасно ил-

люстрировалсвоими собственными работами и своим стилем. Вот как

об этом вспоминалГ.Бете: «Метод работы Ферми надтеоретическими

проблемами большевсего поражал меня своей простотой. Он мог про-

никнуть в существо любой задачи, какой бы сложнойона не каза-

лась. Он срывал снее покров математических усложнений и ненужно-

го формализма. Спомощью такого метода он мог, часто не более чем

за полчаса, решить весьма сложную физическую задачу. Онбыл мас-

теромполучения важных результатовминимальными усилиями и прос-

тейшимматематическим аппаратом".

Кипучая теоретическая деятельность Ферми в период с 1926 по

1933 г. шла потрем главным направлениям. Во-первых, в этот пери-

од, освоивквантовую механику, он успешно развивал ее, объяснял и

пропагандировал внаучных кругах. Но, как вспоминает Сегре, эти

проповедиимели большой успех у молодежи и ничтожный у ученых

старшегопоколения. Второе направлениедеятельности Ферми было

связано состатической механикой. В-третьих, своими теоретически-

— 4 -

ми работами Фермивнес большой вклад в учение о структуре атомов

и молекул.Совокупность работ в этой области составила книгу «Мо-

лекулы икристаллы".

После 1933 г. Ферми целиком погружается впроблемы ядерной

физики. В 1934 г.он создает теорию 7 b 0-распада. Суть ее состояла в

том, что при 7b 0-распаде кроме электрона испускается еще нейтрино -

маленькийнейтрон. Эта теория Ферми явиласьпрототипом современ-

ной теории взаимодействия элементарных частиц. «Построенная им

теория оказаласьспособной выдержать почти без изменения два с

половинойдесятилетия революционного развития ядерной физики.

Можно было бызаметить, что физическая теория редкорождается в

стольокончательной форме",- писал о теории 7b 0-распада Ф.Разетти.

В 1934 г. Э.Ферми выполняет первые крупныеэкспериментальные

работы в областиядерной физики, связанные с облучением элементов

нейтронами. Сразуже после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри искусс-

твеннойрадиоактивности Ферми пришел к выводу, что нейтроны, пос-

кольку они неимеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, долж-

ны быть наиболее эффективным орудием для получениярадиоактивных

элементов. И есливсе физики после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри

заторопилисьповторить их опыты, то «только у Ферми, по словам

О.Фриша, хватилоума выбрать оригинальное направление, оказавшее-

ся на редкость плодотворным". Ферми со свойственной ему кипучей

энергией началоблучать нейтронами почти все элементы. В резуль-

тате этих экспериментов было получено более 60 новыхрадиоактив-

ных изотопов и открытозамедление нейтронов.

Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном

мире. Если коротко оценить итоги этих исследований. то следует

сказать, что ониявились началом новой области физики - нейтрон-

— 5 -

ной.Открытие эффекта замедления нейтронов (эффект Ферми), по

словамПонтекорво, открыло «новую главуядерной физики, а также

новую областьтехники, как мы говорим сегодня,- атомную технику".

За серию работ по получению радиоактивных элементов путем

нейтроннойбомбардировки и за открытие ядерныхреакций под дейс-

твием медленныхнейтронов в 1938 г. Э.Ферми была присуждена Нобе-

левскаяпремия. Выехав за ее получением в Стокгольм вместе с

семьей, Ферми невернулся в Италию, где фашистская диктатура Мус-

солини посуществу ликвидировала условия для нормальной научной

работы.

В январе 1939 г. Э.Ферми высказывает мысль, что при делении

уранаследует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если

число вылетевшихнейтронов будет больше, чем число поглощенных,

путь к цепной реакции будет открыт. Поставленный эксперимент

подтвердилналичие быстрых нейтронов, хотя их числона один акт

деления осталосьне очень определенным. В это время Ферми начина-

ет работать надтеорией цепной реакции в уран-графитовой системе.

К весне 1941 г.эта теория была разработана, и летом началась се-

рияэкспериментов, главной задачей которых являлось измерение

нейтронногопотока. Было сделано около тридцатиопытов, и в июне

1942 г. былполучен коэффициент размножения нейтронов больше еди-

ницы. Это означало возможность получения цепной реакциив доста-

точно большойрешетке из урана и графита и послужило началом раз-

работкиконструкции реактора. Ферми, как всегда сделал поправку к

полученномузначению коэффициента размножения и учел это в разме-

рах планируемогокотла. Кроме того, боясь, что атмосферный азот

будет хорошопоглощать нейтроны, Ферми настоял натом, чтобы все

огромноеустройство было помещено в гигантскую палатку из материи

— 6 -

для оболочекаэростатов. Так появиласьвозможность поддерживать

соответствующийсостав атмосферы, окружающейреактор. Постройка

реактора началасьв Чикаго в октябре, а закончилась 2 декабря

1942 г. Послезапуска реактора Ферми работает над проблемами мир-

ного и военногоиспользования атомной энергии.

В науке науке Ферми всегда оставался молодым, энергичным и

одержимым. Ввозрасте около 50 лет, имея богатейшийзапас знаний

в области ядерной энергетики и прекрасную базу дляисследований,

Ферми изменяетнаправление своей научной деятельности и начинает

заниматьсяобластью частиц высоких энергий и астрофизикой. И

здесь он достигзамечательных результатов.

Одной из особенностей физических идейФерми является их дол-

голетие. Рядпоследних работ великого ученого был оценен лишь

после его смерти.Одной из них является совместная работа Ферми и

Ч.Янга посоставным моделям элементарных частиц. Когда она появи-

лась, томногие, даже маститые физики-теоретикибыли удивлены ее

«бессодержательностью».Но прошло время, и на основе работы Фер-

ми — Янгапоявились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль

в развитии физикиэлементарных частиц. Одной изпоследних таких

моделей являетсямодель кварков.

На склоне лет Ферми, по словам Сегре, собирался написать

книгу,посвященную тем трудным вопросам физики, о которых часто

говорят «какхорошо известно», «какнетрудно показать» и т.п. Он

начал дажесобирать вопросы, лишь кажущиесяэлементарными. Но, к

сожалению, у него не осталось на это времени. Когда в 1946 г.

Фермиоценивал, что им уже сделано, он сказал Сегре: «Одна

треть".Две трети он собирался еще сделать, до предела уплотняя

свой рабочийдень. Ферми с олимпийскимспокойствием работал до

— 7 -

самого концасвоей жизни.

Ферми умер 28 ноября 1954 г., в возрасте всего лишь 53 лет.

Труднопредставить, что мог бы сделать великийфизик, если бы он

прожил еще лет15-20. Но и та «одна треть», которую успел сделать

Ферми изнамеченного им плана и которая, по словам Понтекорво,

достойна 6-8 Нобелевских премий, навсегда сохранит в наукеимя

этого исключительногоодаренного ученого.

еще рефераты

Еще работы по исторической личности

Реферат по исторической личности

Юрий Долгорукий - основатель Москвы

29 Августа 2013

Реферат по исторической личности

Ян Амос Коменский

29 Августа 2013

Реферат по исторической личности

Фридерик Шопен

29 Августа 2013

Реферат по исторической личности

Михаил Сергеевич Горбачев

29 Августа 2013