诺贝尔物理学奖获得者,他被称为现代物理学

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费米是个非常出色的学生,21岁时就从比萨大学获得了物理学博士学位。年,他前往德国,在玻恩的指导下从事研究工作。年,到荷兰莱顿研究所工作。年,任罗马大学理论物理学教授。此后10年是他创造的黄金时代,并在他周围形成著名的罗马学派。年,任意大利皇家科学院院士。

年,英国物理学家詹姆斯查德威克发现了一种新的原子微粒——中子。于是,费米从年开始,着手用中子轰击许多已知的化学元素。他的试验显示,很多种原子能够吸收中子。在很多情况下,由于裂变而产生的原子是放射性的,于是费米就想:如果中子运行得非常快,那就很容易穿透原子核。

在用中子击铀原子的核反应实验中,费米得到了一种“新元素”。当时他把这种元素起名为“超铀”元素,首创了衰变的定量理论,为原子能研究寞定了重要的理论基础。费米也被誉为“中子物理学之父”。

年,费米因利用中子辐射发现新的放射性元素,以及慢中子所引起的有关核反应,获得了诺贝尔物理学奖。这使费米成为世界上第一流的物理学家。然而,他的最重要成就还没到来。

其实,费米得到的并不是“超铀”元素。年,费米到了美国哥伦比亚大学。当时,德国科学家哈恩与斯特拉斯曼用化学方法检验了费米的实验,最后发现:用中子击铀原子,只能得到地球上已存在的钡。

这不啻石破天惊!从费米的错误结论出发,竟然得到一个意想不到的惊人成就。因为钡的重量略高于铀的一半,这是无法用原子核的裂变理论解释的。因此,哈恩与斯特拉斯曼便大胆地提出一种新设想,认为铀原子核受到中子的轰击后,不是“衰变”,而是“分裂为大致相等的两个中等质量的原子”。这就是著名的“裂变理论”。

“裂变理论”诞生之时,费米正在外出途中。当他从杂志上获悉这惊人的消息后马上返回哥伦比亚大学,一头扎进物理实验室。他用精密细致的实验验证了“裂变理论”的正确性,并致力于研究裂变的“链式反应”,进而建立了一整套“链式反应”的基本概念和基础理论。

年12月2日,费米在芝加哥大学建成世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆,使它达到临界状态,产生可控的核裂变链式反应。这一成就确实是原子能时代的一个重要里程碑。由于这次成功的试验,美国决定全速实行曼哈顿计划。费米作为杰出的科学顾问,继续在该项目中起重要作用。

沉湎于科学研究中的费米用自己的心血,换取了人类科学史上的又个划时代的进步。这一重大成果,打开了长期封闭的原子核能宝库的巨锁为人类找到了取之不尽、用之不竭的新能源宝藏。由于取得如此巨大的成就,费米成为原子能事业的先驱,成为世界上最有声望的科学家之一。

费米一生的最后几年,主要从事高能物理的研究。年,他揭示宇宙线中原粒子的加速机制,研究了Ⅱ介子、u子和核子的相互作用,提出宇宙线起源理论。他还与杨振宁合作,提出基本粒子的第一个复合模型(费米一杨振宁模型)。年,他发现了第一个强子共振一一同位旋四重态。

年11月29日,费米因癌症去世。

从年以来,原子武器从未用于战争。出于和平目的,大量的核反应堆建成用来产生能源。在未来,反应堆将成为更重要的能源来源。此外,一些反应堆被用来生产有用的放射性同位素,用在医学和科学研究上。费米的研究确实对未来世界产生了巨大的影响。

为纪念费米对核物理学的贡献,美国原子能委员会建立了“费米奖”以表彰为和平利用核能做出贡献的各国科学家。元素镄和原子核物理学使用的“费米单位”(长度单位)就是以费米的名字命名的。

他对理论物理学和实验物理学方面均有重大贡献,首创了β衰变的定量理论,负责设计建造了世界首座自持续链式裂变核反应堆,发展了量子理论。他还是曼哈顿计划的主要领导者。以他的名字命名的有费米黄金定则、费米-狄拉克统计、费米子、费米面、费米液体及费米常数等等。



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