Enrikas Fermis

Enrikas Fermis (it. Enrico Fermi, 1901 m. rugsėjo 29 d. Roma, Italija – 1954 m. lapkričio 28 d. Čikaga, JAV) – italų fizikas, pirmojo branduolinio reaktoriaus bei kvantinės teorijos išradėjas.

Enrikas Fermis, žmogus, sukūręs pirmąjį branduolinį reaktorių, gimė 1901 metais Romoje, Italijoje. Jis buvo puikus studentas ir gavo fizikos mokslų daktaro laipsnį Pizos universitete, dar neturėdamas nė dvidešimt vienerių metų. Dvidešimt šešerių metų jis jau buvo Romos universiteto profesorius. Iki to laiko Fermis jau buvo išleidęs savo pirmąjį svarbų veikalą, kuris buvo susijęs su sudėtinga fizikos šaka, kvantine statistika. Fermis nuodugniai išdėstė statistinę teoriją, naudojamą dalelių, šiandien vadinamų fermionais, didelių sankaupų elgesiui apibūdinti. Kadangi elektronai, protonai ir neutronai — trys “statybinės medžiagos”, iš kurių susidaro materija — yra fermionai, Fermio teorija mokslui labai svarbi. Fermio apskaičiavimai įgalino mus geriau suprasti atomų branduolius, degeneravusią materiją (kuri atsiranda tam tikrų tipų žvaigždžių viduje) bei metalų savybes ir elgesį.

1933 m. Fermis suformavo beta skilimo (tam tikro radioaktyvumo) teoriją, į kurią įėjo pirmas kiekybinis neutrino ir silpnos sąveikų aptarimas — abi šios temos svarbios šiandieninei fizikai. Tokie tyrinėjimai, nors sudėtingi neprofesionalams, garantavo Fermiui vieno įžymiausių pasaulio fizikų reputaciją. Tačiau svarbiausi Fermio pasiekimai dar buvo ateityje.

1932 m. britų fizikas Džeimsas Čedvikas atrado naują subatominę dalelę, neutroną. Nuo 1934 m. Fermis pradėjo neutronais skaldyti daugelį žinomų cheminių elementų. Jo eksperimentai parodė, kad daugelis atomų rūšių sugeba absorbuoti neutronus, ir po tokių branduolinių transformacijų atomai tampa radioaktyvūs. Galima buvo tikėtis, kad neutronui būtų lengviau prasiskverbti į atomo branduolį, jeigu neutronas judėtų labai greitai. Bet Fermio tyrimai parodė, jog yra priešingai — jei greiti neutronai pirmiau būtų sulėtinami, priverčiant juos prasiskverbti pro parafiną ir vandenį, jie būtų geriau absorbuojami atomų. Šis Fermio atradimas buvo labai svarbus, kuriant branduolinius reaktorius. Medžiaga, kuri naudojama reaktoriuose neutronams sulėtinti, vadinama lėtikliu.

1938 m. už svarbius neutronų sugerties tyrimus Fermis gavo Nobelio premiją. Tačiau tuo metu Italijoje jam iškilo problemų. Pirma, Fermio žmona buvo žydė. Antra, Fermis karštai priešinosi fašizmui, ir ši pozicija Musolinio diktatūroje buvo pavojinga. 1938 m. gruodį nuvykęs į Stokholmą pasiimti Nobelio premijos, Fermis į Italiją nebegrįžo. Jis išvyko į Niujorką, kur Kolumbijos universitete papildė garsiausių pasaulio mokslininkų draugiją. 1944 m. Fermis tapo Jungtinių Amerikos Valstijų piliečiu.

1939 m. pradžioje L. Meitner, O. Hanas, F. Strasmanas pranešė, kad neutronų sugertis kartais sukelia urano atomų skilimą. Fermis (kaip ir keli kiti garsūs fizikai), nedelsiant suprato, jog urano atomo skaidymas gali atpalaiduoti pakankamai neutronų, kad prasidėtų grandininė reakcija. Be to, Fermis (vėlgi kaip ir keli kiti) tučtuojau numatė tokios grandininės reakcijos karinį potencialą. Iki 1939 m. kovo Fermis susisiekė su Jungtinių Valstijų laivynu ir bandė juos sudominti atominių ginklų gamyba. Tačiau JAV vyriausybė atomine energija susidomėjo tik po kelių mėnesių, kai Albertas Einšteinas ta tema parašė laišką prezidentui Ruzveltui.

Amerikos vyriausybei susidomėjus, pirmasis mokslininkų uždavinys buvo sukurti branduolinio reaktoriaus prototipą, kad būtų galima patikrinti, ar grandininė reakcija iš tiesų įmanoma. Kadangi Enrikas Fermis buvo didžiausias pasaulyje autoritetas neutronų klausimais, turėjęs ir eksperimentatoriaus, ir teoretiko talentus, jis buvo išrinktas vadovauti grupei, bandysiančiai sukurti pirmą pasaulyje branduolinį reaktorių. Iš pradžių jis dirbo Kolumbijos universitete, vėliau — Čikagos. Būtent Čikagoje 1942 m. gruodžio 2 d. Fermiui vadovaujant sėkmingai pradėjo veikti branduolinis reaktorius. Tai iš tiesų buvo atominio amžiaus pradžia, nes žmonijai pirmą kartą pavyko įvykdyti branduolinę grandininę reakciją. Žinutė apie sėkmingą patikrinimą buvo nedelsiant nusiųsta atgal į Rytus su paslaptingais, bet pranašiškais žodžiais: “Italų navigatorius įžengė į naująjį pasaulį”. Po šio sėkmingo patikrinimo buvo nuspręsta vykdyti pirmyn visu greičiu Manheteno projektą. Fermis toliau dalyvavo tyrinėjimuose, kaip vadovaujantis mokslinis patarėjas.

Po karo Fermis tapo Čikagos universiteto profesoriumi. Jis mirė 1954 metais. Fermis buvo vedęs ir turėjo du vaikus. Jo garbei pavadintas šimtasis cheminis elementas, fermis.

76 vieta (tarp 100 įtakingiausių žmonių istorijoje)

Fermis svarbi figūra dėl kelių priežasčių. Pirma, jis neginčijamai yra vienas didžiausių dvidešimto amžiaus mokslininkų, ir vienas iš nedaugelio, pasižymėjusių ir teoretiko, ir eksperimentatoriaus talentais. Šiame skyriuje aptarti tik keli jo svarbiausi moksliniai pasiekimai, bet iš tikrųjų per savo karjerą Fermis parašė daugiau kaip 250 mokslinių straipsnių. Antra, Fermis buvo labai svarbi figūra kuriant atominę bombą, nors tame darbe vienodai svarbūs buvo ir kiti žmonės.

Tačiau didžiausias Fermio nuopelnas — tai jo vadovavimas, sukuriant branduolinį reaktorių. Jis pirmasis daug nuveikė šioje srityje teoriškai, po to vadovavo pirmojo reaktoriaus suprojektavimui ir sukonstravimui.

Nuo 1945 m. jokie atominiai ginklai nebuvo naudoti kare, tačiau daugybę branduolinių reaktorių naudojo generuoti energiją taikiems tikslams. Ateityje reaktoriai bus dar svarbesnis energijos šaltinis. Be to, kai kurie reaktoriai reikalingi medicinoje ir moksliniuose tyrimuose. Reaktoriai yra ir plutonio šaltinis — medžiagos, naudojamos atominių ginklų gamybai. Kyla suprantami būgštavimai, kad branduolinis reaktorius gali kelti grėsmę žmonijai, bet niekas nesako, jog tai nereikšmingas išradimas. Fermio darbas, atrodo, darys didelę — gerą ar blogą — įtaką ateities pasauliui.