意大利物理学家费米

随着科学研究的不断深入，物理学家往往只能从事理论或实验的某一方面。一位科学家如果在一生中对理论或实验的任一方面有所建树，那已是一件很不容易的事了。但是，费米，这位伟大的天才物理学家，却对实验和理论都作出了杰出的贡献，这些成就使他无愧为一代科学巨匠。

恩里科·费米是意大利物理学家，1901 年 9 月 29 日生于罗马。父亲是铁路上的职员，母亲是位小学教员，家庭对他管教很严。费米从小就很聪明， 显示出不寻常的记忆力。他上小学时，学习勤奋但不死读书，喜欢打球、做游戏、积极参加体育活动，被人们誉为神童。他对数学、物理特别感兴趣。常常省下少得可怜的零花钱，去买一些他感兴趣的数学、物理书籍。他学习物理不仅学一些理论知识，而且还对物理实验有着浓厚的兴趣，他用简单的自制设备进行测量地球磁场、重力加速度、水的密度等等实验。他喜欢独立思考、爱想问题，不轻易地去问老师和同学。例如：多数儿童喜欢玩陀螺玩具，但要解释高速旋转的运动情况不是像他这种年龄的学生所能办到的。他对科学的奥秘有打破砂锅问到底的精神，终于对陀螺仪器的物理原理作了正确的解释。费米的独创性和想象力，使他具备了成为一位杰出物理学家必需的素质。

1922 年 7 月，费米取得了物理博士学位。1929 年，27 岁的他就被任命为意大利皇家科学院院士。

从 1934 年起，费米将他的科研工作重点移向核物理学领域。他还是按照自己的研究方法去工作，既研究理论又重视物理实验工作。费米以他敏锐的科学洞察力研究了人工放射现象。联系到 1932 年英国物理学家查德威克发现的中子，贾米判断出中子是轰击各种元素的重要“炮弹”。因为不带电的中子不会受到电子或原子核的吸引或排斥，这样高速的中子就能进入物质内部，使中子轰击原子核的机会大大增加。不过，获得中子是非常不容易的， 要用 10 万个α粒子去轰击金属，才能得到一个中子。他为了寻找合适的中子源费尽了心血。在一个偶然的机会里，费米终于得到了“中子源”，才使他可以用实验来证明中子是否是个好的“核炮弹”。

于是，费米开始对周期表中几乎所有元素进行中子轰击实验。由于实验方法对头，工作进展迅速，最后获得了 60 多种放射性同位素。经测定，石腊

竟把银的人工放射性提高 100 倍以上。费米经过反复周密的考虑，根据力学中的动量守恒定律和能量守恒定律进行分析。他认为石腊会有大量氢元素。氢核就是质子，中子具有和质子相近的质量。当中子轰击石腊时，中子和氢核（即质子）做弹性碰撞时，根据质点碰撞理论，中子会失去其大部分动量和动能，中子所失去的动量和动能将传递给质子，这样中子的速度就变慢， 当中子连续和石腊中的许多质子相碰撞时，中子的速度就会大大减小而变成慢中子。与原来的快中子相比，这种慢中子减速效应就叫费米效应。利用费米效应可将重元素变成其他元素，可以使某些元素产生脱变现象，也可以制成人工放射性同位素。由于证明了中子辐射会产生新的放射性元素，并由此发现由慢中子所引起的核反应，费米获得了 1938 年度的诺贝尔物理奖金。由于费米不能再忍受意大利墨索里尼的法西斯统治，他在领取诺贝尔奖金后全家迁居美国，并在美国著名的哥伦比亚大学任教。

从 1940 年夏到 1945 年夏，他作为一名“敌国侨民”竟参加了美国原子

弹的研制计划。由他领导建成了第一座原子反应堆。接着费米又参加了研制原子弹的“曼哈顿工程”计划。1945 年 7 月 16 日，美国在新墨西哥州南部， 引爆了第一颗原子弹。

费米是一位伟大的物理学家，他的才华是多方面的，他有敏锐的科学判断力，勇于创新的精神以及具有丰富的知识。他具有高速消化很深的科学材料的能力。他阅读别人论文只是看到对问题的陈述结束为止，然后他在一张纸上涂写一些计算，最后把作者对该问题的解答同自己的加以比较。他对物理学的贡献，无论在理论上或是在实验上都是杰出的。此外，费米还是一位好老师，培养出了不少优秀的世界级的物理学家，如李政道、杨振宁等都是他的学生。