3 物理学界树丰碑

中国有句俗话,叫做“人过留名,雁过留声”。费米的一生似乎短暂了一点,但他留给了物理学界一座高大的丰碑。他所涉足的领域原子核物理学,是一门已有近百年历史、内容异常丰富、在理论和应用上都十分重要的科学,同时也是一门生气勃勃、仍在不断发展中的学科。它是研究原子核的结构、性质和变化规律的学科。是近代以来国际上竞争十分激烈的一个科技领域,它的基础研究的重大成就及核能和核科学技术的广泛应用,已成为科技现代化的主要标志。

由于尖端科学涉及的知识太专业化,我们在回顾费米的历史和成就时,对于物理学界公认的以“费米”为名的许多名词术语,不能不在这里作一些简要的解释。一个人的名字能拥有如此多的专用名词,在科学界也是凤毛麟角、极为难得的。

费米——原子核物理学中的长度单位。一切已知的原子核和大部分基本粒子的大小都具有费米(Fermi)的数量级。因纪念物理学家费米而

命名。

费米子——一种微观粒子,如电子、质子、μ子及由奇数个核子构成的原子核等。

费米气体模型——将原子核看成是在一个半径为 R 的球内聚集着的一群自由中子与质子(均为费米子)的最简单的模型。

费米能量——费米气体中单粒子的最大动能。

费米面——在“费米气体”中,最低的单粒子能级按照泡利原理被粒子填充,已填和未填充的能级之间的分界线称为费米面。

β衰变的费米理论——费米基于中微子假说和实验事实建立的关于β衰变的理论。其基本思想是:β衰变的本质在于原子核中的一个中子转变成质子,或是一个质子转变成中子,而中子和质子则可看做是同一核子的两个不同的量子状态。根据费米的观点,β衰变是电子—中微子场与电子核的相互作用,其结果使核子不同状态之间产生跃进,发射出电子和中微子。这是一种弱相互作用。此理论成功地解释了β谱的形状、半衰期和能量的关系。

费米年龄——又称慢化面积。

费米年龄理论——以中子慢化过程连续和中子空间输运过程可用扩散理论处理为基本假定的中子慢化理论。

费米年龄方程——费米年龄理论中联系中子慢化密度与中子位置的方程。

费米年龄近似——在计算反应堆慢化中子能谱时,对散射中子源项所做的一种近似处理。

费米谱——表示在单纯由氢慢化的氢和重吸收核材料均匀混合的无限介质中,中子通量密度按能量分布的规律。此分布首先由费米导出。在反应堆物理分析中,通常用费米谱作为反应堆内慢化中子能区中子能谱分布的初步近似。

还有就是原子序数为 100 的放射性人造元素镄(Fm),原子量为 257,氧化态为+3,也是为纪念物理学家费米而命名的。

费米的名字辉耀在世界科学史上。人类将永远纪念这位杰出的物理学家。他是开创世界原子能时代的功臣,是科学技术王冠上一颗璀璨夺目的明珠。