Enrico Fermi

Enrico Fermi
Enrico Fermi (1901–1954)
Sinh	(1901-09-29)29 tháng 9 năm 1901 Roma, Ý
Mất	28 tháng 11 năm 1954(1954-11-28) (53 tuổi) Chicago, Illinois, Hoa Kỳ
Tư cách công dân	Ý (1901–1954) Hoa Kỳ (1944–1954)
Trường lớp	Scuola Normale Superiore
Nổi tiếng vì	Điều khiển phản ứng hạt nhân dây chuyển, Thống kê Fermi–Dirac, Lý thuyết phân rã beta
Phối ngẫu	Laura Fermi
Giải thưởng	Huy chương Matteucci (1926) Giải Nobel Vật lý (1938) Huy chương Hughes (1942) Huy chương Cống hiến (1946) Huy chương Franklin (1947) Giải Rumford (1953)
Sự nghiệp khoa học
Ngành	Vật lý học
Nơi công tác	Scuola Normale Superiore Đại học Göttingen Đại học Leiden Đại học Florence Đại học Sapienza ở Rome Đại học Columbia Đại học Chicago
Người hướng dẫn luận án tiến sĩ	Luigi Puccianti
Các nghiên cứu sinh nổi tiếng	Edoardo Amaldi Owen Chamberlain Geoffrey Chew Jerome Friedman Marvin Goldberger Tsung-Dao Lee Ettore Majorana Arthur Rosenfeld Emilio Segrè Sam Treiman
Chữ ký

Enrico Fermi (tiếng Ý: [enˈri.ko ˈfeɾ.mi]; 29 tháng 9 năm 1901 – 28 tháng 11 năm 1954) là nhà vật lý lý thuyết và thực nghiệm người Ý, với nghiên cứu về lò Chicago Pile-1, lò phản ứng hạt nhân do con người xây dựng đầu tiên trên thế giới, và nổi tiếng với những công trình đóng góp cho cơ học lượng tử, vật lý hạt nhân, vật lý hạt, và cơ học thống kê. Cùng với Robert Oppenheimer, ông được coi là một trong những "cha đẻ của bom nguyên tử".^[1] Ông có một số bằng sáng chế liên quan đến năng lượng hạt nhân, và nhận Giải Nobel Vật lý năm 1938 cho lý thuyết phóng xạ cảm ứng và phát hiện ra các nguyên tố siêu urani. Cộng đồng các nhà vật lý đều công nhận Fermi là một trong số rất ít các nhà khoa học vừa giỏi về lý thuyết lẫn thực nghiệm.^[2][3]

Đóng góp lớn đầu tiên của Fermi trong lĩnh vực cơ học thống kê. Sau khi Wolfgang Pauli đưa ra nguyên lý loại trừ năm 1925, Fermi viết một bài báo với nội dung áp dụng nguyên lý này cho chất khí lý tưởng,^[4] mở ra một lý thuyết thống kê mới mà ngày nay gọi là thống kê Fermi–Dirac. Các hạt tuân theo nguyên lý loại trừ ngày nay gọi là "Fermion" và những hạt còn lại thuộc nhóm Boson.^[5] Pauli còn nêu ra giả thuyết về sự tồn tại hạt "vô hình" chưa quan sát được trung hòa điện và phát ra cùng với electron trong phân rã beta nhằm "giải cứu" định luật bảo toàn năng lượng trong thế giới vi mô. Fermi ngay lập tức nắm lấy ý tưởng này, ông phát triển một mô hình mới có sự tham gia của hạt giả thuyết này mà ông đặt tên cho nó là "neutrino".^[6][7] Lý thuyết của ông, mà sau đó các nhà vật lý gọi là tương tác Fermi vẫn được sử dụng trong lý thuyết hoàn chỉnh hơn đó là thuyết tương tác yếu, nó miêu tả một trong bốn tương tác cơ bản của tự nhiên. Thông qua các thí nghiệm trước đó về phóng xạ cảm ứng cùng với hạt neutron mới được phát hiện, Fermi khám phá ra rằng các neutron chậm dễ dàng bị bắt hơn so với hạt chuyển động nhanh, và ông nghĩ ra một phương trình khuếch tán nhằm miêu tả hiện tượng này, mà ngày nay gọi là "phương trình Fermi trong phản ứng hạt nhân" (Fermi age equation).^[8] Ông cũng tiến hành thí nghiệm bắn thorium và uranium bằng các neutron chậm, đồng thời sản phẩm ông thu được là những nguyên tố hóa học mới. Vì phát hiện này ông nhận giải Nobel Vật lý, và các nguyên tố mới sau này được biết là sản phẩm của phản ứng phân hạch.^[9][10]

Fermi rời Ý năm 1938 để tránh bộ luật mới ảnh hưởng tới những người Do Thái, trong đó có vợ ông Laura, và định cư tại Hoa Kỳ.^[11] Tại đây ông tham gia vào dự án Manhattan trong thời gian chiến tranh thế giới lần hai. Fermi đứng đầu một đội các kỹ sư thiết kế và xây dựng lò phản ứng Chicago Pile-1. Vào ngày 2 tháng 12 năm 1942, lần đầu tiên họ đã khởi động lò nhân tạo bằng phản ứng hạt nhân dây chuyền tự duy trì khi nhiên liệu hạt nhân đạt khối lượng tới hạn. Ông đã chuyển đến làm việc tại Lò graphit X-10 tại Oak Ridge, Tennessee và đưa nó vào hoạt động năm 1943, cũng như lò B tại Khu Hanford đi vào hoạt động năm 1944. Ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos ông lãnh đạo Phân viện F, nơi thực hiện các thí nghiệm nhiệt hạt nhân.^[12] Fermi cũng có mặt tại Vụ thử bom nguyên tử đầu tiên trên thế giới Trinity ngày 16 tháng 7 năm 1945, tại đây ông thể hiện khả năng tính toán các vấn đề phức tạp như ước lượng sức nổ của quả bom chỉ bằng những thí nghiệm đơn giản và viết công thức sau phong bì.^[13]

Sau chiến tranh, Fermi là thành viên có ảnh hưởng trong "Hội đồng tư vấn chung" của "Ủy ban năng lượng nguyên tử Hoa Kỳ", một ủy ban khoa học do Robert Oppenheimer làm chủ tịch, với vai trò tư vấn các vấn đề và chính sách liên quan đến hạt nhân.^[14] Sau vụ thử RDS-1 vào tháng 8 năm 1949, vụ thử bom nguyên tử phân hạch đầu tiên của Liên Xô, Fermi đã viết một khuyến nghị cho hội đồng, trong đó phản đối mạnh mẽ việc Hoa Kỳ tiến hành phát triển bom nhiệt hạch hiđrô trên cả phương diện đạo đức lẫn kỹ thuật.^[15] Ông là một trong những nhà khoa học xác nhận và ủng hộ những lời khai của Oppenheimer trong vụ án liên quan đến lộ bí mật quốc gia kĩ thuật chế tạo bom nguyên tử năm 1954, mà cuối cùng buộc Oppenheimer phải thôi chức chủ tịch ủy ban trước thời hạn, và cho tới nay bí mật liên quan đến vụ này vẫn chưa được công khai.^[16]Sau đó ông qua đời do nhiễm phóng xạ.

Fermi có những nghiên cứu quan trọng trong vật lý hạt, đặc biệt liên quan đến hạt pion và muon, và ông suy đoán rằng tia vũ trụ bị gia tốc trong từ trường của không gian liên sao. Có nhiều giải thưởng, khái niệm, và địa điểm mang tên Fermi, bao gồm Giải Enrico Fermi, Viện Enrico Fermi, Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi, Kính thiên văn không gian tia gamma Fermi, nhà máy điện hạt nhân Enrico Fermi, nguyên tố thứ 100 fermium. Ông cũng hướng dẫn nhiều sinh viên sau này trở lên nổi tiếng như Owen Chamberlain, Geoffrey Chew, Jerome Friedman, Marvin Goldberger, Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang, Arthur Rosenfeld và Sam Treiman...^[17][18]

Năm 1999, tạp chí Time xếp ông vào 100 người ảnh hưởng của thế kỷ 20.^[19]

Thiếu thời

Enrico Fermi sinh tại Rome ngày 29 tháng 9 năm 1901. Ông là con thứ ba của Alberto Fermi và Ida de Gattis.^[20][21] Ông có một chị là Maria lớn hơn ông hai tuổi, và người anh Giulio lớn hơn ông một tuổi. Sau khi hai cậu bé được gởi đến cộng đồng nông thôn để được chăm sóc, Enrico được gửi về gia đình ở Rome khi ông 2 tuổi rưỡi.^[22] Vì gia đình ông là công giáo La Mã và được rửa tội theo ước nguyện của ông bà nội ông, một gia đình không theo tôn giáo, và Fermi theo thuyết bất khả tri trong suốt cuộc đời trưởng thành của mình. Khi còn trẻ, ông có cùng sở thích với anh ông là Giulio. Họ làm một động cơ điện và chơi với các đồ chơi điện tử và cơ khí.^[23] Giulio chết trong khi đang gây mê phẫu thuật áp xe cổ họng năm 1915.^[24]

Nguồn tài liệu đầu tiên của Fermi về nghiên cứu vật lý là sách được tìm thấy ở một chợ địa phương ở Rome có tên Campo de' Fiori. Quyển sách 900 trang từ năm 1840, Elementorum physicae mathematicae, được viết bằng tiếng Latinh của Jesuit Father Andrea Caraffa, một giáo sư ở Collegio Romano. Nội dung quyển sách gồm toán học, cơ học cổ điển, thiên văn học, quang học, và âm học.^[25][26] Fermi kết bạn với một sinh viên khoa học nghiêng, Enrico Persico,^[27] và hai người làm việc cùng nhau trong các dự án khoa học như xây dựng con quay hồi chuyển và đo lường từ trường Trái Đất. Sự thích thú của Fermi về vật lý được các đồng nghiệp của cha ông khuyến khích, Adolfo Amidei đã cho anh một số cuốn sách về vật lý và toán học mà ông đọc và tiếp thu một cách nhanh chóng.^[28]

Xem thêm

• Nghịch lý Fermi

Tham khảo

1. “Enrico Fermi Dead at 53; Architect of Atomic Bomb”. New York Times. ngày 29 tháng 11 năm 1954. Truy cập ngày 21 tháng 1 năm 2013.
2. Snow 1981, tr. 79.
3. “Oral History Transcript”. American Institute of Physics. ngày 1 tháng 11 năm 1980. Bản gốc lưu trữ ngày 26 tháng 1 năm 2013. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2010. - Phỏng vấn Chen Ning Yang
4. Bonolis 2001, tr. 329–330.
5. Cooper 1999, tr. 31.
6. Amaldi 2001, tr. 50–51.
7. Fermi, E. (1934). “Fermi's Theory of Beta Decay (English translation by Fred L. Wilson, 1968)”. American Journal of Physics. Fermi National Accelerator Laboratory. Truy cập ngày 20 tháng 1 năm 2013.
8. Bonolis 2001, tr. 347–352.
9. Bonolis 2001, tr. 347–349.
10. Amaldi 2001a, tr. 153–156.
11. Alison 1957, tr. 130.
12. Hewlett & Anderson 1962, tr. 208–211.
13. Rhodes 1986, tr. 674–677.
14. Hewlett & Anderson 1962, tr. 648.
15. Hewlett & Duncan 1969, tr. 380–385.
16. Cooper 1999, tr. 102–103.
17. “The Mathematics Genealogy Project - Enrico Fermi”. North Dakota State University. Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2013.
18. “Jerome I. Friedman - Autobiography”. The Nobel Foundation. 1990. Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2013.
19. “Time 100 Persons of the Century”. Time. ngày 6 tháng 6 năm 1999. Bản gốc lưu trữ ngày 8 tháng 3 năm 2013. Truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2013.
20. Segrè 1970, tr. 3–4, 8.
21. Amaldi 2001, tr. 23.
22. Cooper 1999, tr. 19.
23. Segrè 1970, tr. 5–6.
24. Fermi 1954, tr. 15–16.
25. Segrè 1970, tr. 7.
26. Bonolis 2001, tr. 315.
27. Amaldi 2001, tr. 24.
28. Segrè 1970, tr. 8–10.

Tư liệu tham khảo

• Alison, Samuel King (1957). “Enrico Fermi, 1901–1954”. Biographical Memoir. National Academy of Sciences. 30: 125–155. ISSN 0077-2933. OCLC 11772127.
• Amaldi, Edoardo (2001). “Commemoration of the Academy Fellow Enrico Fermi”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 23–35. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Amaldi, Ugo (2001). “Nuclear Physics from the Nineteen Thirties to the Present Day”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 151–176. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Bertotti, Bruno (2001). “Fermi's Coordinates and the Principle of Equivalence”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 115–125. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Bonolis, Luisa (2001). “Enrico Fermi's Scientific Work”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 314–394. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Compton, Arthur (1956). Atomic Quest. New York: Oxford University Press. OCLC 173307.
• Cooper, Dan (1999). Enrico Fermi: And the Revolutions in Modern physics. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-511762-X. OCLC 39508200.
• Fermi, Enrico (2004). “The Future of Nuclear Physics”. Trong Cronin, J.W (biên tập). Fermi Remembered. University of Chicago Press. ISBN 0-226-12111-9.
• Fermi, Laura (1954). Atoms in the Family: My Life with Enrico Fermi. Chicago, Illinois: University of Chicago Press. OCLC 537507.
• Hawkins, David (1961). Manhattan District History: Project Y – The Los Alamos Project. Volume I: Inception until August 1945. Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos. LAMS 2532.
• Hoff, Richard (ngày 23 tháng 1 năm 1978). “Production of Eisteinium and Fermium in Nuclear Explosions”. Trong Seaborg, Glenn T (biên tập). Proceedings of the Symposium Commemorating the 25th Anniversary of Elements 99 and 100 (PDF). tr. 39–49. Report LBL-7701.
• Hewlett, Richard G.; Anderson, Oscar E. (1962). The New World, 1939–1946 (PDF). University Park: Pennsylvania State University Press. ISBN 0-520-07186-7. OCLC 637004643.
• Hewlett, Richard G.; Duncan, Francis (1969). Atomic Shield, 1947–1952. A History of the United States Atomic Energy Commission. University Park: Pennsylvania State University Press. ISBN 0-520-07187-5. OCLC 3717478.
• Holl, Jack M.; Hewlett, Richard G.; Harris, Ruth R. (1997). Argonne National Laboratory, 1946–96. University of Illinois Press. ISBN 978-0-252-02341-5.
• Hucke, Matt; Bielski, Ursula (1999). Graveyards of Chicago: The People, History, Art, and Lore of Cook County Cemeteries. Chicago: Lake Claremont Press. ISBN 0-9642426-4-8. OCLC 42849992.
• Jones, Eric M. (1985). "Where is everybody?", An Account of Fermi's Question (PDF). Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos. OCLC 4434691994. LA-10311-MS.
• Jones, Vincent (1985). Manhattan: The Army and the Atomic Bomb. Washington, D.C.: United States Army Center of Military History. OCLC 10913875.
• Persico, Enrico (2001). “Commemoration of Enrico Fermi”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 36–44. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Rhodes, Richard (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. ISBN 978-0-684-81378-3. OCLC 13793436.
• Ricci, Renato Angelo (2001). “Fermi's last lessons”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 286–313. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Salvetti, Carlo (2001). “The Birth of Nuclear Energy: Fermi's Pile”. Trong Bernardini, C.; Bonolis, Luisa (biên tập). Enrico Fermi: His Work and Legacy. Bologna: Società Italiana di Fisica: Springer. tr. 177–203. ISBN 88-7438-015-1. OCLC 56686431.
• Seaborg, Glenn T. (ngày 23 tháng 1 năm 1978). “Introductory Remarks”. Trong Seaborg, Glenn T (biên tập). Proceedings of the Symposium Commemorating the 25th Anniversary of Elements 99 and 100 (PDF). tr. 1–3. Report LBL-7701.
• Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, Physicist. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-74473-6. OCLC 118467.
• Snow, C. P. (1981). The Physicists: A Generation that Changed the World. Boston: Little Brown. ISBN 1-84232-436-5. OCLC 7722354.
• Von Baeyer, H. C. (1993). The Fermi Solution: Essays on Science. New York: Random House. ISBN 0-679-40031-1. OCLC 27266040.

Liên kết ngoài

• Tư liệu liên quan tới Enrico Fermi tại Wikimedia Commons
• Enrico Fermi tại Find a Grave
• Obituary, NY Times, 29 tháng 11 năm 1954, Enrico Fermi Dead at 53; Architect of Atomic Bomb
• Nobel prize page for the 1938 physics' prize
• About Enrico Fermi
• Life and works of Enrico Fermi (tiếng Ý)
• Annotated bibliography on Enrico Fermi from the Alsos Digital Library Lưu trữ 2019-04-27 tại Wayback Machine
• The Story of the First Pile
• E-Book Enrico Fermi: The Master Scientist
• Fermi Commemorative Events Lưu trữ 2008-06-17 tại Wayback Machine
• Enrico Fermi's Case File Lưu trữ 2008-03-30 tại Wayback Machine
• Enrico Fermi in America Lưu trữ 2008-03-30 tại Wayback Machine by Valentine L. Telegdi
• Fermi's Pile Lưu trữ 2010-10-03 tại Wayback Machine by The Feldons