엔리코 페르미

Enrico Fermi
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엔리코 페르미
Enrico Fermi 1943-49.jpg
1943년 페르미
태어난(1901-09-29) 1901년 9월 29일
이탈리아 왕국 로마
죽은1954년 11월 28일(1954-11-28)(53세)
시카고, 일리노이, 미국
시민권
  • 이탈리아어(1901-1944)
  • 미국 (1944-1954)
모교스쿠올라 노르말 수페리오레
로 알려져 있다
배우자로라 카폰 페르미
아이들.2
어워드
과학 경력
필드물리
기관
학술 어드바이저
박사과정 학생
기타 주목할 만한 학생
서명
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엔리코 페르미(Enrico Fermi, 1901년 9월 29일 ~ 1954년 11월 28일)는 이탈리아의 물리학자이다.그는 "핵 [1]시대의 설계자"와 "원자폭탄 설계자"[2]로 불려왔다.그는 이론 물리학과 실험 물리학에서 모두 뛰어난 몇 안 되는 물리학자 중 한 명이었다.페르미는 중성자 폭격에 의한 유도 방사능과 초우라늄 원소의 발견으로 1938년 노벨 물리학상을 받았다.페르미는 그의 동료들과 함께 원자력 사용 관련 특허를 여러 개 출원했는데, 이 특허들은 모두 미국 정부에 의해 인수되었다.그는 통계 역학, 양자 이론, 그리고 핵과 입자 물리학의 발전에 중요한 기여를 했다.

페르미의 첫 번째 주요 공헌은 통계역학 분야였다.1925년 볼프강 파울리가 배타원리를 공식화한 후 페르미는 그 원리를 이상적인 기체에 적용한 논문을 발표했고, 현재는 페르미-디락 통계학으로 알려진 통계적 공식을 사용했다.오늘날, 배타 원리를 따르는 입자를 "페르미온"이라고 부릅니다.파울리는 나중에 에너지 보존의 법칙을 만족시키기 위해 베타 붕괴 동안 전자와 함께 방출되는 하전되지 않은 보이지 않는 입자의 존재를 가정했다.페르미는 이 아이디어를 받아들여 가정된 입자를 포함하는 모델을 개발했고, 그것을 "중성미자"라고 명명했다.나중에 페르미의 상호작용으로 언급되고 지금은 약한 상호작용으로 불리는 그의 이론은 자연에서 네 가지 기본적인 상호작용 중 하나를 묘사했다.최근 발견된 중성자로 방사능을 유도하는 실험을 통해 페르미는 느린 중성자가 빠른 중성자보다 원자핵에 더 쉽게 포착된다는 것을 발견하고 이를 설명하기 위해 페르미 나이 방정식을 개발했다.느린 중성자로 토륨과 우라늄을 폭격한 후, 그는 새로운 원소를 만들었다는 결론을 내렸다.그는 이 발견으로 노벨상을 받았지만, 새로운 원소는 나중에 핵분열 생성물로 밝혀졌다.

페르미는 1938년 그의 유대인 아내 로라 카폰에게 영향을 준 새로운 이탈리아 인종법을 피해 이탈리아를 떠났다.그는 미국으로 이민을 갔고, 그곳에서 2차 세계대전 동안 맨해튼 프로젝트에서 일했다.페르미는 시카고 대학에서 시카고 파일 1을 설계하고 건설한 팀을 이끌었는데, 1942년 12월 2일 임계 상태가 되었고, 이는 인간이 만든 최초의 자생적인 핵 연쇄 반응을 보여주었다.1943년 테네시주 오크리지에 있는 X-10 흑연 원자로가 임계 상태에 빠졌을 때, 그리고 이듬해 핸포드 사이트의 B 원자로가 임계 상태에 빠졌을 때 그는 곁에 있었다.로스앨러모스에서 그는 에드워드 텔러의 열핵 "슈퍼" 폭탄 개발에 참여한 F 부서를 지휘했다.그는 1945년 7월 16일 트리니티 실험에 참석했고, 폭탄의 수율을 추정하기 위해 페르미 방법을 사용했다.

전쟁이 끝난 후, 페르미는 원자력 위원회에 핵 문제에 대해 자문한 일반 자문 위원회에서 로버트 오펜하이머 밑에서 일했다.1949년 8월 소련의 첫 핵분열 폭탄이 터진 후, 그는 도덕적, 기술적 이유로 수소 폭탄 개발에 강력히 반대했다.그는 1954년 청문회에서 오펜하이머의 보안 허가를 거부한 오펜하이머를 대신해서 증언한 과학자 중 한 명이었다.페르미는 입자 물리학에서 특히 파이온과 뮤온과 관련된 중요한 일을 했고, 그는 물질이 성간 공간의 자기장에 의해 가속될 때 우주선이 발생했다고 추측했다.엔리코 페르미상, 엔리코 페르미 연구소, 페르미 국립가속기연구소, 페르미 감마선 우주망원경, 합성원소를 포함한 많은 상, 개념, 기관들이 페르미의 이름을 따서 페르미라고 이름 붙여졌다.페르미는 노벨상을 [3][4]수상한 8명 이상의 젊은 연구자들을 지도하거나 직접적으로 영향을 주었다.

초기 생활

페르미는 가에타 19번지의 로마에서 태어났다.
페르미 생가의 명판

엔리코 페르미는 1901년 9월 29일 이탈리아 로마에서 태어났다.그는 알베르토 페르미 철도부장과 아이다 [5][6]데 가티스 초등학교 교사의 셋째 아이였다.그의 여동생 마리아는 두 살 위였고, 그의 남동생 줄리아오는 한 살 위였다.두 소년이 젖을 먹이기 위해 시골로 보내진 후, 엔리코는 두 살 [7]반 때 로마에 있는 그의 가족과 다시 합류했다.비록 그는 조부모의 희망에 따라 로마 가톨릭 신자로 세례를 받았지만, 그의 가족은 특별히 신앙심이 깊지 않았다; 엔리코는 성인 생활 내내 불가지론자였다.어렸을 때, 그는 전기 모터를 만들고 전기와 기계 [8]장난감을 가지고 노는 등 그의 형제인 줄리아오와 같은 관심사를 공유했다.줄리아오는 1915년[9] 인후농양 수술 중 사망했고 마리아는 [10]1959년 밀라노 인근에서 비행기 사고로 사망했다.

Campo de' Fiori Fermi의 한 지역 시장에서 900페이지에 달하는 Elementorum physicalae mathematicae라는 물리학 책을 발견했습니다.콜레지오 로마노 교수인 예수회 신부 안드레아 카라파가 라틴어로 쓴 이 책은 1840년 출판 당시 이해되었던 수학, 고전역학, 천문학,[11][12] 광학, 음향학을 제시했다.과학적으로 성향이 있는 친구 엔리코 [13]페르미와 함께, 페르미는 자이로스코프를 만들고 지구 [14]중력의 가속도를 측정하는 것과 같은 프로젝트를 추진했다.

1914년, 퇴근 후에 종종 그의 아버지와 사무실 앞에서 만나곤 했던 페르미는 알베르토와 함께 집으로 가는 길의 일부를 걸어가는 아돌포 아미데이라는 그의 아버지의 동료를 만났다.엔리코는 아돌포가 수학과 물리학에 관심이 있다는 것을 알게 되었고 아돌포에게 기하학에 대한 질문을 할 기회를 가졌다.아돌포는 어린 페르미가 투영 기하학을 언급하고 있다는 것을 이해하고 테오도르 레이에 의해 쓰여진 주제에 대한 책을 그에게 주었다.두 달 후, 페르미는 책의 마지막에 제안된 모든 문제들을 해결했고, 그 중 일부는 아돌포가 어렵다고 여겼다.이를 확인한 아돌포는 페르미가 "적어도 기하학에 관해서는 천재"라고 느꼈고, 더 나아가 물리학과 수학에 관한 더 많은 책을 그에게 제공하면서 소년을 지도했다.아돌포는 페르미가 매우 좋은 기억력을 가지고 있어서 책을 읽은 후에 책을 돌려줄 수 있었다고 언급했다. 왜냐하면 그는 그 내용을 매우 [15]잘 기억할 수 있었기 때문이다.

피사의 스쿠올라 노르말 수페리오레

피사의 학생으로서의 엔리코 페르미

페르미는 3학년을 완전히 건너뛰고 1918년 7월에 고등학교를 졸업했다.아미데이의 권유로 페르미는 독일어를 배워 그 언어로 출판된 많은 과학 논문을 읽을 수 있게 되었고, 피사에 있는 스쿠올라 노르말 수페리오레에 지원했다.아미데이는 스쿠올라가 당시 로마의 사피엔자 대학보다 페르미의 발전에 더 좋은 조건을 제공할 것이라고 느꼈다.아들 하나를 잃은 페르미의 부모는 마지못해 그를 로마에서 떨어진 학교 기숙사에서 4년 [16][17]동안만 살게 했다.17세의 페르미는 "소리의 특정 특성"을 주제로 한 에세이를 포함한 어려운 입시에서 1등을 했다; 17세의 페르미는 진동봉의 편미분 방정식을 도출하고 풀기 위해 푸리에 분석을 선택했고, 페르미를 인터뷰한 후 그가 뛰어난 물리학자가 될 것이라고 선언했다.성.[16][18]

스쿠올라 노말 수페리오레 페르미는 동료 학생인 프랑코 라세티와 장난을 쳤다; 둘은 친한 친구이자 협력자가 되었다.페르미는 물리학 실험실의 책임자인 루이지 푸치안티로부터 조언을 받았는데, 그는 페르미를 가르칠 수 있는 것이 거의 없다고 말했고, 종종 페르미에게 대신 무언가를 가르쳐 달라고 부탁했다.페르미의 양자 물리학에 대한 지식은 푸치안티가 그에게 [19]그 주제에 대한 세미나를 조직해 달라고 부탁할 정도로 대단했다.이 기간 동안 페르미는 일반 상대성 [20]이론의 핵심 기술인 텐서 미적분을 배웠다.페르미는 처음에 수학을 전공으로 선택했지만 곧 물리학으로 전환했다.그는 일반상대성이론, 양자역학,[21] 원자물리학을 공부하며 독학으로 남아있었다.

1920년 9월, 페르미는 물리학과에 입학했다.이 학과에는 페르미, 라세티, 넬로 카라라의 세 학생밖에 없었기 때문에 푸치안티는 그들이 원하는 목적을 위해 실험실을 자유롭게 사용할 수 있게 했다.페르미는 X선 결정학을 연구하기로 결심했고, 세 사람은 라우에 사진을 만들기 위해 일했다. 즉,[22] 결정의 X선 사진이다.1921년, 대학교 3학년 때, 페르미는 이탈리아 저널 Nuovo Cimento에 그의 첫 과학 작품을 발표했다.첫 번째 제목은 "변환 운동에서의 전하 강체계의 역학에 대하여"였다(Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio).다가올 일의 징후는 질량이 3차원 공간에서 움직이고 변화하는 것을 묘사하기 위해 일반적으로 사용되는 수학적 구조인 텐서로 표현되었다는 것이다.고전역학에서 질량은 스칼라량이지만 상대성 이론에서는 속도에 따라 변화한다.두 번째 논문은 "전자 전하의 균일한 중력장과 전자 전하의 무게에 관한 정전학(Sull'eltrostatica di un campo gravitazionale une sul peso delle mass elettremagnetiche)"이었다.일반상대성이론을 사용하여 페르미는 전하가 U/c와2 같은 무게를 가지고 있다는 것을 보여주었는데, 여기서 U는 시스템의 정전기 에너지이고 c는 빛의 [21]속도이다.

그 첫번째 레포트는 다이내믹 이론과 상대론적 하나로 전 4/3 U/c2의 값을 예측했듯이 이 전자기 질량의 산정 사이에 모순을 지적하는 것 같았다.페르미는 내년 electroma의 상대론적 이론 전기 역학의 사이에 모순과 관련해 종이에 이 연설했다.이 책에서 그는 명백한 모순이 상대성 이론의 결과라는 것을 보여주었다.이 논문은 독일어로 번역돼 1922년 [23]독일 과학저널 Physikalische Zeitschrift에 실릴 정도로 높은 평가를 받았다.그 해에 페르미는 이탈리아 저널 I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei에 "세계선 근처에서 일어나는 현상에 대하여"라는 논문을 제출했다.이 기사에서 그는 동등성의 원리를 살펴보고 이른바 "페르미 좌표"를 소개했다.그는 타임라인에 가까운 세계선에서 우주는 마치 유클리드 [24][25]공간처럼 행동한다는 것을 증명했다.

광원추는 시공간 한 지점에서 들어오고 나가는 모든 가능한 광선의 3차원 표면입니다.여기서, 그것은 하나의 공간적 차원이 억압된 채 묘사된다.타임라인은 세로축입니다.

페르미는 1922년 7월 "확률과 그 적용에 관한 정리"라는 논문을 스쿠올라 노말 수페리오레에 제출하고 20세의 이례적인 나이에 그의 영예를 받았다.그 논문은 X선 회절 이미지에 관한 것이었다.이론 물리학은 이탈리아에서 아직 학문으로 여겨지지 않았고, 받아들여질 수 있는 유일한 논문은 실험 물리학이었다.이러한 이유로, 이탈리아 물리학자들은 독일에서 나온 상대성 이론과 같은 새로운 개념을 받아들이는 데 느렸다.페르미는 실험실에서 실험 작업을 하고 있었기 때문에,[25] 이것은 그에게 극복할 수 없는 문제를 일으키지 않았다.

1923년2 August Kopff가 아인슈타인 상대성의 기초라는 책의 이탈리아판 부록을 작성하는 동안, 페르미는 아인슈타인 방정식 안에 숨겨진 엄청난 양의 핵 잠재 에너지가 이용되어야 한다고 처음으로 지적했다."적어도 가까운 미래에는 이 무서운 양의 에너지를 방출하는 방법을 찾는 것이 불가능할 것 같다." 그는 썼다. "이러한 양의 에너지의 폭발의 첫 번째 영향은 운 나쁘게 그것을 [25]할 방법을 찾는 물리학자를 산산조각 내는 것이기 때문에 좋은 일이다."

1924년 페르미는 이탈리아 [26]그랜드 오리엔트의 마소닉 로지 "아드리아노 렘미"에 입회했다.

1923-1924년 페르미는 괴팅겐 대학에서 막스 보른 밑에서 한 학기를 공부하며 베르너 하이젠베르크와 파스쿠알 요르단을 만났습니다.페르미는 1924년 9월부터 12월까지 수학자 비토 볼테라의 중재로 얻은 록펠러 재단의 펠로우쉽에서 폴 에렌페스트와 함께 라이덴에서 공부했다.여기서 페르미는 헨드릭 로렌츠와 알버트 아인슈타인을 만났고 사무엘 구스미트와 얀 틴베르겐과 친구가 되었다.1925년 1월부터 1926년 말까지, 페르미는 플로렌스 대학에서 수학 물리학과 이론 역학을 가르쳤고, 그곳에서 그는 라세티와 협력하여 수은 증기에 대한 자기장의 영향에 대한 일련의 실험을 수행했습니다.그는 또한 로마 사피엔자 대학의 세미나에 참석하여 [27]양자역학과 고체물리학을 강의하였다.슈뢰딩거 방정식의 놀라운 예측 정확도에 기초한 새로운 양자역학에 대해 강의하는 동안, 페르미는 종종 "그렇게 [28]잘 맞는 것은 없다!"라고 말하곤 했다.

1925년 볼프강 파울리가 배타 원리를 발표한 후 페르미는 "완벽한 단원자 가스의 양자화에 대하여"(술라 퀀티지오네 델 가스 퍼페토 모노토미코)라는 논문으로 답해 배타 원리를 이상적인 기체에 적용했다.이 논문은 특히 배제 원리를 따르는 많은 동일한 입자의 시스템에서 입자의 분포를 설명하는 페르미의 통계적 공식으로 두드러졌다.이것은 영국의 물리학자 폴 디랙에 의해 곧 독립적으로 개발되었고, 그는 또한 이것이 보스-아인슈타인 통계와 어떻게 관련되어 있는지를 보여주었다.따라서 현재는 페르미-디락 [29]통계로 알려져 있다.디락 이후, 배제 원리를 따르는 입자는 오늘날 "페르미온"이라고 불리는 반면, 그렇지 않은 입자는 "보손"[30]이라고 불립니다.

로마의 교수

1934년 비아 파니스페르나에 있는 로마 대학 물리학 연구소 안마당에 있는 페르미와 그의 연구 그룹(비아 파니스페르나 소년).왼쪽에서 오른쪽으로 오스카 다고스티노, 에밀리오 세그레, 에도아르도 아말디, 프랑코 라세티, 페르미

이탈리아의 교수직은 공석인 의장에 대한 경쟁(콩코르소)에 의해 부여되었으며, 지원자들은 교수 위원회에 의해 출판물에 대한 평가를 받았다.페르미는 사르디니아에 있는 칼리아리 대학의 수리 물리학 강좌에 지원했지만, 간신히 조반니 [31]조르지에게 밀려났다.1926년, 24세의 나이에, 그는 로마 사피엔자 대학의 교수직에 지원했다.이 의자는 이탈리아 이론물리학 최초의 3대 의자 중 하나로 교육부 장관이 실험물리학 교수이자 물리연구소장이자 베니토 무솔리니 내각의 일원이었던 오르소 마리오 코르비노 교수의 권유로 탄생했다.선정 위원회의 의장을 맡았던 코르비노는 새로운 의장이 [32]이탈리아에서 물리학의 기준과 평판을 높이기를 희망했다.위원회는 엔리코 페르시코와 알도 폰트레몰리를 [33]제치고 페르미를 뽑았고, 코르비노는 페르미가 팀을 모집하는 것을 도왔고, 곧 에도아르도 아말디, 브루노 폰테코르보, 에토레 마요라나, 에밀리오 세그레와 같은 저명한 학생들이 페르미를 [34]보조로 임명했다.그들은 곧 물리학 연구소가 [35]위치한 거리의 이름을 따서 "Via Panisperna boys"라는 별명을 붙였다.

페르미는 1928년 [36]7월 19일 이과 학생인 로라 카폰과 결혼했다.그들은 1931년 1월에 태어난 넬라와 1936년 [37]2월에 태어난 줄리오라는 두 아이를 두었다.1929년 3월 18일 페르미는 무솔리니에 의해 이탈리아 왕립 아카데미 회원으로 임명되었고, 4월 27일 파시스트당에 입당했다.그는 나중에 이탈리아 파시즘을 이념적으로 독일 나치즘에 가깝게 만들기 위해 1938년 무솔리니에 의해 인종법이 공포되었을 때 파시즘에 반대했다.이 법들은 유대인인 로라를 위협했고 페르미의 많은 연구 조수들을 [38][39][40][41][42]실직시켰다.

로마에서의 그들의 시간 동안, 페르미와 그의 그룹은 물리학의 많은 실용적이고 이론적인 측면에 중요한 공헌을 했다.1928년, 그는 이탈리아 대학생들에게 최신의 그리고 접근하기 쉬운 텍스트를 제공한 원자 물리학 입문서를 출판했습니다.페르미는 또한 새로운 물리학에 대한 지식을 가능한 [43]한 널리 퍼뜨리기 위해 공개 강의를 하고 과학자들과 교사들을 위한 인기 있는 기사를 썼다.그의 교수법 중 일부는 일과가 끝날 때쯤 동료들과 대학원생들을 모아놓고 종종 자신의 [43][44]연구를 통해 문제를 검토하는 것이었다.성공의 조짐은 외국인 학생들이 이제 이탈리아로 오기 시작했다는 것이었다.그 중 가장 주목할 만한 사람은 록펠러 재단의 펠로우로 로마에 와서 페르미와 함께 1932년 논문 '두 전자 사이의 상호작용에 대하여'(독일어: 위버 다이 베첼위르쿵 폰 츠웨이 엘렉트로넨)[43]를 공동 집필한 독일 물리학자 [45]한스 베테였다.

이 시기에 물리학자들은 원자핵에서 전자가 방출되는 베타 붕괴에 당황했다.에너지 보존의 법칙을 만족시키기 위해, 파울리는 동시에 방출되는 전하와 질량이 거의 또는 전혀 없는 보이지 않는 입자의 존재를 가정했다.페르미는 1933년 잠정적인 논문에서 이 아이디어를 개발했고, 그 다음해에 페르미가 "중성미자"[46][47][48]라고 부르는 가정된 입자를 포함하는 더 긴 논문을 작성했다.나중에 페르미의 상호작용으로, 그리고 더 나중에는 약한 상호작용 이론으로 언급되는 그의 이론은 자연의 네 가지 기본 힘 중 하나를 묘사했습니다.그가 죽은 후에 중성미자가 검출되었고, 그의 상호작용 이론은 왜 그것이 검출되기 어려운지를 보여주었다.그가 영국 학술지 네이처에 논문을 제출했을 때, 그 저널의 편집자는 "독자들이 [47]흥미를 가지기에는 물리적 현실과 너무 동떨어진" 추측들을 포함하고 있다는 이유로 논문을 거절했다.그래서 페르미는 [34]그 이론이 영어로 출판되기 전에 이탈리아어와 독일어로 출판된 것을 보았다.

1968년 영문 번역의 서문에서 물리학자 프레드 L.Wilson은 다음과 같이 언급했다.

페르미의 이론은 중성미자에 대한 파울리의 제안을 지지하는 것 외에도 현대 물리학 역사에서 특별한 의미를 가진다.이론이 제안될 당시에는 자연적으로 발생하는 β 방출체만 알려져 있었다는 것을 기억해야 한다.나중에 양전자 붕괴가 발견되었을 때, 그 과정은 페르미의 원래 틀 안에 쉽게 통합되었다.그의 이론에 기초하여, 핵에 의한 궤도 전자의 포획이 예측되었고 결국 관측되었다.시간이 지남에 따라 실험 데이터가 유의하게 축적되었습니다.특이성은 β 붕괴에서 여러 번 관찰되었지만 페르미의 이론은 항상 도전과 같았다.
페르미 이론의 결과는 어마어마하다.예를 들어, β 분광학은 핵 구조 연구를 위한 강력한 도구로 확립되었다.그러나 페르미 연구의 가장 영향력 있는 측면은 아마도 그의 특정한 형태의 β 상호작용이 다른 유형의 상호작용 연구에 적합한 패턴을 확립했다는 것이다.그것은 물질 입자의 생성과 소멸에 대한 최초의 성공적인 이론이었다.이전에는 광자만이 생성되고 [48]파괴되는 것으로 알려져 있었다.

1934년 1월, Iréne Joliot-Curie와 Frédéric Joliot는 알파 입자로 원소를 폭격하고 그 [49][50]안에 방사능을 유도했다고 발표했다.3월까지 페르미의 조수 지안 카를로 윅은 페르미의 베타 붕괴 이론을 사용하여 이론적 설명을 했다.페르미는 제임스 채드윅이 [51]1932년에 발견한 중성자를 사용하여 실험 물리학으로 전환하기로 결정했다.1934년 3월 페르미는 라세티의 폴로늄-베릴륨 중성자 선원으로 방사능을 유도할 수 있는지 알아보려고 했다.중성자는 전하가 없기 때문에 양전하를 띤 핵에 의해 편향되지 않는다.이것은 그들이 하전 입자보다 핵에 침투하는 데 훨씬 적은 에너지가 필요했고, 그래서 Via Panisperna 소년들은 가지고 [52][53]있지 않았던 입자 가속기를 필요로 하지 않을 것이라는 것을 의미했다.

프랑코 라세티(왼쪽)와 에밀리오 세그레 사이의 엔리코 페르미.

페르미는 폴로늄-베릴륨 중성자원을 라돈-베릴륨 중성자원으로 대체하려는 아이디어를 가지고 있었는데, 그는 유리 구근을 베릴륨 가루로 채우고 공기를 배출한 다음 줄리오 체사레 트라바치가 [54][55]공급한 50 mCi의 라돈 가스를 첨가함으로써 그것을 만들었다.이는 라돈의 반감기가 3.8일이 되면서 효과가 감소하는 훨씬 더 강력한 중성자 선원을 만들었다.그는 이 선원이 감마선도 방출할 것이라는 것을 알았지만, 그의 이론에 따르면 이것이 실험 결과에 영향을 미치지 않을 것이라고 믿었다.그는 쉽게 구할 수 있는 높은 원자 번호를 가진 원소인 백금을 폭격하는 것으로 시작했지만 성공하지 못했다.그는 알루미늄으로 변했는데, 알루미늄은 알파 입자를 방출하고 나트륨을 생산했으며, 나트륨은 베타 입자 방출에 의해 마그네슘으로 분해되었다.그는 납과 불화칼슘 형태의 불소를 시도했지만 성공하지 못했다. 불소는 알파 입자를 방출하고 질소를 만들어 베타 입자 방출에 의해 산소로 분해됐다.전체적으로, 그는 22개의 다른 [56]요소에서 방사능을 유도했다.페르미는 1934년 [55][57][58]3월 25일 이탈리아 학술지 '라 리케르카 사이언티카'에 중성자 유도 방사능의 발견을 신속하게 보고했다.

토륨과 우라늄의 자연적인 방사능은 이러한 원소들이 중성자로 폭격되었을 때 무슨 일이 일어나는지 알아내는 것을 어렵게 만들었지만, 우라늄보다는 가볍지만 납보다는 무거운 원소들의 존재를 정확히 제거한 후, 페르미는 그들이 헤스페륨과 [59][53]아우소늄이라고 부르는 새로운 원소들을 만들었다고 결론지었다.화학자 아이다 노닥은 실험들 중 일부는 새롭고 무거운 원소보다는 납보다 가벼운 원소를 생산할 수 있었을 것이라고 제안했다.그녀의 팀은 우라늄에 대한 어떠한 실험도 하지 않았고 이러한 가능성에 대한 이론적 근거를 구축하지 않았기 때문에 그녀의 제안은 당시 심각하게 받아들여지지 않았다.그 당시 핵분열은 이론적으로 불가능하지는 않더라도 있을 수 없는 것으로 여겨졌다.물리학자들은 더 가벼운 원소의 중성자 폭격으로부터 더 높은 원자 번호를 가진 원소가 형성될 것으로 예상했지만, 아무도 노닥이 [60][59]제안한 방식으로 더 무거운 원자를 두 개의 가벼운 원소 조각으로 나누기에 충분한 에너지를 가질 것이라고 예상하지 못했다.

베타 붕괴.중성자가 양성자로 분해되어 전자가 방출된다.시스템 내 총 에너지가 동일하게 유지되도록 하기 위해 와 Fermi는 ( {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ {\ （ \ \ \ } _ { )도 방출된다고 가정했다.

Via Panisperna 소년들은 또한 설명할 수 없는 몇 가지 효과들을 알아챘다.그 실험은 대리석 테이블보다 나무 테이블에서 더 잘 작동하는 것처럼 보였다.페르미는 졸리오 퀴리와 채드윅이 파라핀 왁스가 중성자를 느리게 하는 데 효과적이라는 것을 알아채고 그것을 시도하기로 결심한 것을 기억했다.중성자가 파라핀 왁스를 통과했을 때, 그들은 파라핀 없이 폭격을 받았을 때보다 100배나 더 많은 양의 방사능을 은으로 유도했다.페르미는 이것이 파라핀의 수소 원자 때문이라고 추측했다.나무에 있는 사람들은 비슷하게 나무와 대리석 테이블 상판의 차이점을 설명했습니다.이것은 물로 그 효과를 반복함으로써 확인되었습니다.그는 수소 원자와 충돌하면 [61][53]중성자가 느려진다는 결론을 내렸다.충돌하는 핵의 원자 번호가 낮을수록, 충돌당 중성자의 에너지가 더 많이 손실되고, 따라서 주어진 양만큼 [62]중성자의 속도를 늦추는 데 필요한 충돌은 더 적다.페르미는 느린 중성자가 빠른 중성자보다 더 쉽게 포착되기 때문에 이것이 더 많은 방사능을 유발한다는 것을 깨달았다.그는 이것을 설명하기 위해 확산 방정식을 개발했고, 이것은 페르미 나이 [61][53]방정식으로 알려지게 되었다.

1938년 페르미는 37세의 나이로 "중성자 조사에 의해 생성된 새로운 방사성 원소의 존재에 대한 증명과 느린 [63]중성자에 의해 야기되는 핵반응의 발견"으로 노벨 물리학상을 받았다.페르미는 스톡홀름에서 상을 받은 후 이탈리아로 돌아가지 않고 1938년 12월 가족과 함께 뉴욕으로 계속 가 영주권을 신청했다.미국으로 이주하여 미국 시민이 되기로 한 결정은 주로 이탈리아의 [38][64]인종법 때문이었다.

맨해튼 프로젝트

페르미는 1939년 [65]1월 2일 뉴욕에 도착했다.그는 즉시 5개 대학에서 일자리를 제안받았고 1936년에 [67]이미 여름 강의를 했던 컬럼비아 대학에서 [66]자리를 수락했다.그는 1938년 12월 독일의 화학자 오토 한과 프리츠 스트라스만이 우라늄에 [68]중성자를 충돌시킨 뒤 바륨을 검출했다는 소식을 접했고, 리제 마이트너와 그녀의 조카 오토 프리슈는 이를 핵분열의 결과로 올바르게 해석했다.프리쉬는 1939년 [69][70]1월 13일에 이것을 실험적으로 확인했다.마이트너와 프리슈가 한과 스트라스만의 발견에 대해 해석했다는 소식은 프린스턴 대학에서 강의하기로 한 닐스 보어와 함께 대서양을 횡단했다.프린스턴에서 일하고 있는 두 명의 콜롬비아 대학 물리학자 Isidor Isaac Rabi와 Willis Lamb은 그것을 발견하고 콜롬비아로 가져갔다.라비는 엔리코 페르미에게 말했지만 페르미는 나중에 [71]람에게 공을 돌렸다.

저는 1939년 1월 첫 달을 매우 생생하게 기억합니다. 왜냐하면 일이 매우 빠르게 일어나기 시작했기 때문입니다.그 기간 동안 닐스 보어는 프린스턴 대학에서 강연 중이었다.그리고 어느 날 오후 윌리스 램이 매우 흥분해서 돌아와 보어가 좋은 소식을 누설했다고 말한 것을 기억한다.유출된 큰 뉴스는 핵분열의 발견과 적어도 그 해석의 개요였다.그 후 같은 달 말 워싱턴에서 핵분열 현상의 중요성에 대한 회의가 열렸는데, 이 회의에서는 핵 [72]발전의 가능성 있는 원천으로서 처음으로 반근접적으로 논의되었다.

노닥은 결국 바로 증명되었다.페르미는 그의 계산에 근거해 핵분열 가능성을 일축했지만, 그는 홀수 중성자를 가진 핵종이 여분의 [60]중성자를 흡수할 때 나타나는 결합 에너지를 고려하지 않았다.페르미에게 이 소식은 매우 당혹스럽게 다가왔다. 왜냐하면 그가 발견한 것으로 노벨상을 받은 초우라늄 원소는 초우라늄 원소가 아니라 핵분열 생성물이었기 때문이다.그는 그의 노벨상 [71][73]수상 연설에 이 효과에 대한 각주를 추가했다.

자가 유지 연쇄 반응을 달성한 최초의 원자로인 시카고 파일 1의 다이어그램.페르미가 설계한 그것은 흑연에 내장된 입방체 격자의 우라늄과 산화 우라늄으로 구성되었다.

컬럼비아 대학의 과학자들은 중성자의 폭격을 받았을 때 우라늄의 핵분열에서 방출되는 에너지를 감지하도록 노력해야 한다고 결정했다.1939년 1월 25일 콜롬비아 푸핀홀 지하에서 페르미를 포함한 실험팀이 미국 최초의 핵분열 실험을 했다.그 팀의 다른 멤버는 허버트 L. 앤더슨, 유진 T 부스, 존 R. 더닝, G. 노리스 글래소, 프란시스 슬랙.[74]다음 날 워싱턴 D.C.에서 조지 워싱턴 대학과 카네기 연구소의 공동 주최로 제5회 워싱턴 이론 물리학 회의가 시작되었습니다.그곳에서 핵분열에 대한 뉴스는 더욱 확산되어 더 많은 실험적인 [75]데모를 낳았다.

프랑스 과학자 Hans von Halban, Lew Kowarski, 그리고 Frédéric Joliot-Qurie는 중성자에 의해 폭격된 우라늄이 흡수된 것보다 더 많은 중성자를 방출한다는 것을 보여주면서 연쇄 [76]반응의 가능성을 시사했다.페르미와 앤더슨은 몇 주 [77][78]후에 그렇게 했다.레오 실라드는 캐나다 라듐 생산업체인 엘도라도 금광유한공사로부터 200kg(440파운드)의 산화우라늄을 공급받아 페르미와 앤더슨이 대규모 [79]핵분열 실험을 할 수 있도록 했다.Fermi와 Szilarrd는 자급자족적인 핵반응을 달성하기 위한 장치의 설계에 협력했다.물 속 수소에 의한 중성자 흡수 속도 때문에 천연 우라늄과 물을 중성자 감속재로 사용할 경우 자생 반응을 달성할 수 없을 것으로 보인다.페르미는 중성자에 대한 연구를 바탕으로 물 대신 우라늄 산화물 블록과 흑연을 감속제로 반응시킬 수 있다고 제안했다.이는 중성자 포획 속도를 감소시키고 이론적으로 자급자족 연쇄 반응을 가능하게 한다.Szilarrd는 실행 가능한 디자인을 고안했습니다: 흑연 [80]벽돌을 사이에 둔 우라늄 산화물 블록 더미입니다.실라드, 앤더슨, 페르미는 "우라늄에서의 중성자 생산"[79]에 관한 논문을 발표했다.그러나 그들의 작업 습관과 성격은 달랐고 페르미는 Szilarrd와 [81]일하는 데 어려움을 겪었다.

페르미는 1939년 3월 18일 해군부에서 핵에너지의 잠재적인 영향에 대해 군사 지도자들에게 가장 먼저 경고한 사람 중 한 명이었다.비록 해군은 [82]콜롬비아에서 추가 연구를 위해 1,500달러를 제공하기로 합의했지만, 그 응답은 그가 희망했던 것에 미치지 못했다.그해 말, 실라드, 유진 위그너, 에드워드 텔러는 아인슈타인이 서명한 편지를 미국 대통령 프랭클린 D.에게 보냈다. 루즈벨트, 나치 독일이 원자폭탄을 만들 것 같다고 경고했습니다.이에 대해 루즈벨트는 우라늄 자문위원회를 구성해 이 [83]문제를 조사했다.

로스앨러모스의 페르미 신분증 사진

우라늄 자문 위원회는 페르미가 [84]흑연을 살 수 있도록 돈을 지원했고, 그는 푸핀홀 [85]실험실의 7층에 흑연 벽돌 더미를 쌓았다.1941년 8월까지, 그는 6톤의 산화 우라늄과 30톤의 흑연을 가지고 있었는데,[86] 그는 그것을 콜롬비아의 셔머혼 홀에 더 큰 더미를 짓는데 사용했다.

현재 우라늄 자문 위원회로 알려진 과학 연구 개발 사무소의 S-1 섹션은 1941년 12월 18일 미국과 만나 현재 제2차 세계대전에 참가하고 있어 그 작업이 시급해졌다.위원회가 후원하는 대부분의 노력은 농축 우라늄을 생산하기 위한 것이었지만, 위원회의 위원 Arthur Compton은 실현 가능한 대안이 플루토늄이라고 결정했다.[87] 플루토늄은 1944년 말까지 원자로에서 대량 생산될 수 있다.그는 시카고 대학에 플루토늄 연구를 집중하기로 결정했다.페르미는 마지못해 이사를 했고 그의 팀은 그곳에 [88]있는 새로운 야금 연구소의 일부가 되었다.

자생적인 핵반응의 가능한 결과는 알려지지 않았기 때문에, 도시 한복판에 있는 시카고 대학 캠퍼스에 최초의 원자로를 건설하는 것은 바람직하지 않아 보였다.콤프턴은 시카고에서 약 20마일(32km) 떨어진 아르곤 숲 보호구역에서 장소를 발견했다.스톤 앤 웹스터는 이 부지를 개발하는 계약을 맺었지만, 산업 분쟁으로 인해 작업이 중단되었다.그리고 나서 페르미는 콤프턴을 설득하여 시카고 대학의 스태그 필드 스탠드 아래의 스쿼시 코트에 원자로를 건설할 수 있게 하였다.1942년 11월 6일에 건설이 시작되었고, 12월 [89]2일에 시카고 파일-1이 임계 상태가 되었다.말뚝의 모양은 대략 구형이지만 작업을 진행하면서 페르미는 [90]계획한 대로 전체 말뚝을 완성하지 않고도 임계치를 달성할 수 있다고 계산했습니다.

이 실험은 에너지 탐구의 획기적인 사건이었고 페르미의 전형적인 접근 방식이었다.모든 단계는 신중하게 계획되었고, 모든 계산은 [89]꼼꼼하게 이루어졌다.최초의 자급자족 핵 연쇄 반응이 달성되었을 때 콤프턴은 제임스 B에게 암호화된 전화를 걸었다. 국방연구위원회 위원장 코넌트.

나는 수화기를 들고 코난트에게 전화했다.그는 하버드 대학의 총장실로 연락되었다."짐"이라고 나는 말했다. "이탈리아 항해사가 막 새로운 세계에 도착했다는 것을 알면 재미있을 거야."그리고 나서, 반쯤 미안하게도, 나는 S-L 위원회로 하여금 더미가 완성되려면 일주일 혹은 그 이상이 걸릴 것이라고 믿도록 이끌었기 때문에, 나는 덧붙였다. "지구는 그가 예상했던 것만큼 크지 않았고, 그는 그가 예상했던 것보다 더 빨리 새로운 세계에 도착했다."

"그런가요?"라고 코넌트가 흥분해서 대답했다."토박이들은 친절했나요?

"모두 안전하고 [91]행복하게 착륙했습니다."

Three men talking. The one on the left is wearing a tie and leans against a wall. He stands with his head and shoulders visibly above the other two's heads. The one in the center is smiling, and wearing an open-necked shirt. The one on the right wears a shirt and lab coat. All three have photo ID passes.
어니스트 O. 로렌스, 페르미, 아이작 라비

공중 보건 위험을 초래하지 않는 연구를 계속하기 위해 원자로를 분해하여 Argonne Woods 현장으로 옮겼다.그곳에서 페르미는 원자로의 풍부한 자유 [92]중성자 생산으로 얻을 수 있는 기회를 만끽하며 핵 반응에 대한 실험을 지휘했다.그 실험실은 곧 물리학과 공학에서 생물학 및 의학 연구에 원자로를 사용하는 분야로 확장되었다.처음에 아르곤은 페르미에 의해 시카고 대학의 일부로 운영되었지만,[93] 1944년 5월에 페르미와 함께 독립 법인이 되었다.

1943년 11월 4일 오크리지의 공랭식 X-10 흑연 원자로가 임계 상태가 되었을 때, 페르미는 만약의 사태에 대비해 곁에 있었다.기술자들은 그가 그런 일이 일어나는 [94]것을 볼 수 있도록 일찍 그를 깨웠다.X-10을 가동시키는 것은 플루토늄 프로젝트의 또 다른 이정표였다.원자로 설계, 원자로 운영 DuPont 직원 훈련, 소량의 원자로 증식 [95]플루토늄 생산 등에 관한 데이터를 제공했다.페르미는 1944년 7월에 미국 시민이 되었는데, 이는 법이 [96]허용하는 가장 이른 날짜였다.

1944년 9월, 페르미는 플루토늄을 대량으로 증식하도록 설계된 생산 원자로인 핸포드 사이트의 B 원자로에 첫 번째 우라늄 연료 슬래그를 삽입했다.X-10처럼, 그것은 야금 연구소의 페르미 팀에 의해 설계되었고 듀폰에 의해 만들어졌지만, 그것은 훨씬 더 크고 수냉식이었다.그 후 며칠 동안 838개의 튜브가 장착되었고 원자로는 임계 상태가 되었다.9월 27일 자정 직후, 운영자들은 생산을 시작하기 위해 제어봉을 철수하기 시작했다.처음에는 모든 것이 정상인 것처럼 보였지만, 03:00경부터 출력이 떨어지기 시작했고 06:30에 원자로는 완전히 정지되었다.육군과 듀퐁은 페르미 팀에게 답을 구했다.냉각수 누출 또는 오염 여부를 조사했습니다.다음 날 원자로는 갑자기 다시 시동을 걸었지만 몇 시간 후에 다시 정지되었다.문제는 반감기가 9.1시간에서 9.4시간인 핵분열 생성물인 제논-135 또는 Xe-135의 중성자 중독으로 추적되었다.페르미와 존 휠러 둘 다 Xe-135가 원자로의 중성자를 흡수하여 핵분열 과정을 방해한다고 추론했다.Fermi는 동료 Emilio [97]Segré에 의해 추천을 받아 Physical Review에 의해 출판될 이 주제에 대한 인쇄된 초안을 준비하면서 Chien-Shiung Wu에게 물었다.초안을 읽은 페르미와 과학자들은 Xe-135가 중성자를 흡수했다는 의혹을 확인했다. 사실 그것은 거대한 중성자 [98][99][100]단면을 가지고 있었다.DuPont는 원자로가 1,500개의 튜브를 원형으로 배치하고 모서리를 채우기 위해 504개의 튜브를 추가했던 야금 연구소의 원래 설계에서 벗어났다.과학자들은 원래 이 과잉 공학을 시간과 비용 낭비로 여겼지만 페르미는 만약 2,004개의 튜브가 모두 실리면 원자로가 필요한 출력 수준에 도달하여 효율적으로 [101][102]플루토늄을 생산할 수 있다는 것을 깨달았다.

페르미가 중성자 수송을 연구하기 위해 발명한 아날로그 컴퓨터인 페르미악.

1943년 4월, 페르미는 로버트 오펜하이머와 함께 농축으로부터 나오는 방사성 부산물을 독일의 식량 공급을 오염시키기 위해 사용할 가능성을 제기했다.그 배경은 이미 독일의 원자폭탄 프로젝트가 진전 단계에 있다는 두려움이었고, 페르미 역시 당시 원자폭탄이 충분히 빨리 개발될 수 있을지에 대해 회의적이었다.오펜하이머는 스트론튬-90 사용을 제안한 에드워드 텔러와 "유망한" 제안에 대해 논의했다.제임스 B. 코넌트와 레슬리 그로브스도 보고를 받았으나 오펜하이머는 50만 [103]명의 목숨을 앗아갈 수 있는 충분한 양의 음식이 이 무기에 오염될 수 있을 경우에만 이 계획을 계속 진행하기를 원했다.

1944년 중반, 오펜하이머는 페르미를 설득하여 뉴멕시코 [104]로스 알라모스에서 그의 프로젝트 Y에 참여시켰다.9월에 도착한 페르미는 핵물리학과 이론물리학을 폭넓게 책임지는 연구소 부소장으로 임명되어 그의 이름을 딴 F분과를 맡게 되었다.F사단은 '슈퍼'(열핵) 폭탄을 조사한 텔러(Teller) 산하 F-1 슈퍼 및 일반론(Super and General Theory), '워터 보일러' 수성 균질 연구용 원자로를 관리하는 L. D. P. 킹(L. D. P. King) 산하 F-2 워터 보일러(Water Boilter)와 핵분열 Breptsure-4(F-3 슈퍼 실험) 등 4개 분과가 있었다.페르미는 1945년 7월 16일 트리니티 실험을 관찰하고 종이 조각들을 폭발파에 떨어뜨려 폭탄의 수율을 추정하는 실험을 했다.그는 폭발로 폭발한 거리를 측정해 산출량을 TNT의 10킬로톤으로 계산했다.실제 산출량은 약 18.[106]6킬로톤이었다.

오펜하이머, 콤프턴, 어니스트 로렌스와 함께 페르미는 대상 선정에 대해 임시 위원회에 자문한 과학 패널의 일부였다.위원회는 산업 목표물에 [107]대한 경고 없이 원자 폭탄을 사용할 것이라는 위원회의 의견에 동의했다.로스앨러모스 연구소의 다른 사람들과 마찬가지로 페르미는 히로시마와 나가사키의 원폭 투하에 대해 기술 분야의 연설 시스템을 통해 알아냈다.페르미는 원자폭탄이 국가들의 전쟁 개시를 저지할 것이라고 믿지 않았고, 세계 정부의 시기가 무르익었다고 생각하지도 않았다.그러므로 그는 로스 알라모스 과학자 [108]협회에 가입하지 않았다.

전후 작업

페르미는 1945년 12월 31일까지 가족과 함께 로스앨러모스 연구소를 떠나지 않았지만,[109] [110]1945년 7월 1일 시카고 대학의 찰스 H. 스위프트 저명한 물리학 교수가 되었다.그는 1945년 [111]미국 국립과학아카데미의 회원으로 선출되었다.1946년 7월 1일, 야금 연구소는 맨하탄 프로젝트에 의해 설립된 최초의 국립 연구소 [112]중 하나인 아르곤 국립 연구소가 되었다.시카고와 아르곤 사이의 짧은 거리는 페르미가 두 곳 모두에서 일할 수 있게 해주었다.아르곤에서 그는 레오나 [113]마샬과 중성자 산란을 연구하며 실험물리학을 계속했다.그는 또한 마리아 메이어와 이론 물리학에 대해 논의하여 그녀가 노벨상을 [114]받게 된 스핀-오빗 커플링에 대한 통찰력을 발전시키는 데 도움을 주었다.

맨해튼 프로젝트는 1947년 [115]1월 1일 원자력 위원회로 대체되었다.페르미는 로버트 오펜하이머가 [116]의장을 맡은 영향력 있는 과학 위원회인 AEC 일반 자문 위원회에서 일했다.그는 또한 매년 몇 주씩 로스앨러모스 국립 [117]연구소에서 니콜라스 [118]메트로폴리스와 존 폰 노이만과 함께 서로 다른 [119]밀도의 두 유체 사이의 경계에서 일어나는 일에 대한 과학인 레일리-테일러 불안정성에 대해 협력하는 것을 좋아했다.

1954년 로스앨러모스 핵연구소의 로라와 엔리코 페르미

1949년 8월 첫 번째 소련 핵분열 폭탄이 터진 후 페르미는 이시도르 라비와 함께 도덕적이고 기술적인 이유로 [120]수소폭탄 개발에 반대하는 강한 어조의 보고서를 위원회에 썼다.그럼에도 불구하고 페르미는 자문위원으로서 로스앨러모스의 수소폭탄 작업에 계속 참여하였다.Stanislaw Ulam과 함께, 그는 텔러의 열핵 무기 모델에 필요한 삼중수소의 양이 엄청나게 많을 뿐만 아니라, 이렇게 많은 [121]양의 삼중수소에도 불구하고 핵융합 반응이 번식할 것이라고 보장할 수 없다고 계산했다.페르미는 1954년 오펜하이머 보안 청문회에서 오펜하이머를 대신해 증언한 과학자 중 한 명으로, 오펜하이머의 보안 허가를 [122]거부한 바 있다.

그의 말년에, 페르미는 시카고 대학에서 계속 가르쳤고, 그곳에서 그는 후에 엔리코 페르미 연구소가 된 것의 설립자였다.전후 그의 박사과정 학생으로는 오웬 체임벌린, 제프리 츄, 제롬 프리드먼,[123][73] 마빈 골드버거, 리종다오, 아서 로젠펠트, 샘 트레이만이 있었다.잭 스타인버거는 대학원생이었고, 밀드레드 드레셀하우스는 페르미가 박사과정 [124][125]학생으로 그와 겹친 해 동안 많은 영향을 받았다.페르미는 입자 물리학, 특히 파이온과 뮤온과 관련된 중요한 연구를 수행했다.어쨌든 [126]이론이 틀렸을 때는 정확한 답이 필요하지 않다고 판단했기 때문에 그는 통계적인 방법에 의존하여 파이온-핵 [118]공명의 첫 번째 예측을 했다.첸닝양과 공동으로 집필한 논문에서 그는 파이온이 실제로 [127]복합입자일 수 있다고 추측했다.그 아이디어는 사카타 쇼이치에 의해 구체화되었다.그 후 파이온이 쿼크로 구성되어 페르미의 모델을 완성한 쿼크 모델로 대체되어 그의 접근방식이 [128]정당화되었습니다.

페르미는 우주복사의 기원에 대해 우주선이 성간 공간의 자기장에 의해 가속되는 물질에 의해 발생한다는 논문을 썼고,[126] 이는 텔러와 의견 차이를 낳았다.페르미는 나선은하의 [129]팔에 있는 자기장을 둘러싼 문제들을 조사했다.그는 현재 "페르미 역설"이라고 불리는 것에 대해 곰곰이 생각했다: 외계 생명체의 존재 추정 확률과 접촉이 [130]이루어지지 않았다는 사실 사이의 모순.

시카고에 있는 페르미의 무덤

생을 마감할 무렵, 페르미는 핵 기술에 대한 현명한 선택을 하기 위해 사회 전반에 대한 그의 믿음에 의문을 품었다.그는 말했다:

이런 것들을 수집하기를 좋아하는 긴 머리의 몇몇 교수들 외에는 즐거움을 줄 수 없는 몇 가지 사실만을 수집하기 위해 그렇게 열심히 일하는 것이 무슨 소용이 있겠는가? 기껏해야 소수의 전문가만이 그것들을 이해할 수 있기 때문에 아무에게도 도움이 되지 않을 것이다.그런 질문에 대해 나는 꽤 안전한 예측을 할 수 있을 것이다.

과학기술의 역사는 우리에게 기본적인 이해의 과학적 진보는 조만간 우리의 생활방식을 혁신시킨 기술적, 산업적 응용으로 이어졌다는 것을 끊임없이 가르쳐왔다.물질의 구조를 파악하려는 이러한 노력이 이 규칙의 예외가 될 것 같지는 않다.덜 확실하고 우리 모두가 간절히 바라는 것은 인간이 [131]곧 자연에 대해 얻은 힘을 잘 활용할 수 있을 만큼 충분히 어른이 될 것이라는 것이다.

죽음.

페르미는 1954년 10월 빌링스 메모리얼 병원에서 소위 "탐험" 수술을 받고 집으로 돌아왔다.50일 후 그는 시카고 [2]자택에서 수술 불가능한 위암으로 사망했다.추모식이 시카고 대학 예배당에서 열렸고, 동료 사무엘 K. 앨리슨, 에밀리오 세그레, 허버트 L.앤더슨은 "세계에서 가장 똑똑하고 생산적인 물리학자"[132] 중 한 명을 잃은 것을 애도하기 위해 말했다.그의 시신은 루터교 목사 [133]주재로 직계 가족을 위한 성묘가 열린 오크 우즈 묘지에 안장되었다.

영향과 유산

레거시

인간으로서 페르미는 단순함 그 자체처럼 보였다.그는 매우 활발했고 게임과 스포츠를 좋아했다.그런 경우에 그의 야심적인 성질이 드러났다.그는 상당히 격렬하게 테니스를 쳤고 산을 오를 때는 오히려 가이드 역할을 했다.누군가는 그를 자비로운 독재자라고 불렀을지도 모른다.나는 언젠가 산꼭대기에서 페르미가 일어나 "2시 2분 전이야, 2시에 모두 출발하자"고 말한 것을 기억한다.물론 모두가 충실하고 순종적으로 일어났다.이러한 리더십과 자신감은 페르미에게 물리학에서 완벽한 발음을 한 "교황"이라는 별명을 주었다.그는 한 때 이렇게 말했다: "나는 몇 장의 종이에 2번 인자 안에서 어떤 것이든 계산할 수 있다; 공식 앞에 있는 숫자 인자를 맞히려면 물리학자가 계산하는 데 1년이 걸릴 수 있지만, 나는 그것에 관심이 없다."그의 리더십은 그와 함께 일하는 사람의 독립성에 위험이 될 정도로 멀리까지 갈 수 있었다.한번은 아내가 빵을 자른 그의 집에서 열린 파티에서 페르미가 다가와 빵을 자르는 것에 대해 다른 철학을 가지고 있다고 말하고 아내의 손에서 칼을 빼서 자신의 방법이 더 낫다고 확신했기 때문에 일을 계속했다고 말한 적이 있습니다.하지만 이 모든 것이 전혀 불쾌하지 않았고 오히려 모든 사람들이 페르미를 좋아하게 만들었다.그는 물리학 이외에는 거의 관심이 없었고 언젠가 내가 텔러의 피아노를 연주하는 것을 들었을 때 그는 음악에 대한 관심이 단순한 곡조로 제한되었다고 고백했다.

Egon Bretscher[134]

페르미는 1926년 마테우치 메달, 1938년 노벨 물리학상, 1942년 휴즈 메달, 1947년 프랭클린 메달, 1953년 럼포드 상을 포함한 많은 상을 받았다.그는 맨해튼 [135]프로젝트에 기여한 공로로 1946년 훈장을 받았다.페르미는 1950년에 [134]로얄 소사이어티의 외국인 회원으로 선출되었다.이탈리아 역사상 많은 예술가, 과학자, 저명인사들의 무덤으로 이탈리아 영광의 신전으로 알려진 피렌체의 산타 크로체 대성당에는 페르미를 [136]기념하는 명판이 있다.1999년, 타임지는 페르미를 [137]20세기 최고의 100인 명단에 이름을 올렸다.페르미는 이론적으로나 실험적으로나 뛰어난 20세기 물리학자의 특이한 사례로 널리 여겨졌다.화학자이자 소설가인 C. P. 스노우는 "만약 페르미가 몇 년 일찍 태어났다면, 그가 러더포드의 원자핵을 발견하고 나서 보어의 수소 원자론을 발전시키는 것을 충분히 상상할 수 있을 것이다.만약 이것이 과장된 것처럼 들린다면 페르미에 관한 모든 것은 과장된 것처럼 들릴 것이다.[138]

페르미는 영감을 주는 교사로 알려졌으며 그의 [139]강의의 세부사항, 단순함, 그리고 세심한 준비에 주의를 기울이는 것으로 유명했다.나중에, 그의 강의 노트는 [140]책으로 옮겨졌다.그의 논문과 공책은 오늘날 [141]시카고 대학에 있다.Victor Weisskopf는 페르미가 "복잡함과 [142]정교함을 최소화하면서 항상 가장 단순하고 직접적인 접근법을 찾아냈다"고 언급했다.그는 복잡한 이론을 싫어했고, 그가 뛰어난 수학적 능력을 가지고 있었지만, 그는 그 일이 훨씬 더 간단하게 이루어질 수 있을 때 그것을 결코 사용하지 않았다.그는 다른 사람들을 괴롭힐 수 있는 문제에 빠르고 정확한 답을 얻는 것으로 유명했다.나중에 봉투의 뒷면 계산을 통해 대략적이고 빠른 답을 얻는 그의 방법은 비공식적으로 '페르미법'으로 알려지게 되어 널리 [143]알려지게 되었다.

페르미는 알레산드로 볼타가 그의 연구실에서 일하고 있을 때, 볼타는 전기에 대한 연구가 어디로 [144]이어질지 몰랐다고 지적하는 것을 좋아했다.페르미는 일반적으로 원자력과 핵무기, 특히 첫 번째 원자로의 개발, 그리고 첫 번째 원자폭탄과 수소폭탄의 개발로 기억된다.그의 과학적 연구는 시간의 시험을 견뎌냈다.이것은 그의 베타 붕괴 이론, 비선형 시스템에 대한 연구, 느린 중성자의 효과의 발견, 파이온-핵자 충돌에 대한 연구, 그리고 페르미-디락 통계학을 포함한다.파이온이 기본 입자가 아니라는 그의 추측은 쿼크와 [145]렙톤을 연구하는 길을 가리켰다.

페르미의 이름을 딴 것

로마의 엔리코 페르미 거리의 표지판
피렌체의 산타 크로체 성당에 있는 기념 명판.이탈리아
주요 기사:엔리코 페르미의 이름을 딴 것 목록

많은 것들이 페르미의 이름을 가지고 있다.1974년 [146]그의 이름을 따서 이름을 바꾼 일리노이주 바타비아의 페르미랍 입자 가속기와 물리학 실험실과 2008년 그의 우주선에 [147]대한 업적을 기리기 위해 그의 이름을 딴 페르미 감마선 우주 망원경이 그것이다.미시건주 뉴포트의 페르미 1호기와 페르미 2호기, 이탈리아의 [148]트리노 베르셀레세의 엔리코 페르미 원전, 아르헨티나의 [149]RA-1 엔리코 페르미 연구용 원자로 등 3개의 원자로 시설이 그의 이름을 따 지어졌다.1952년 아이비 마이크 핵실험의 잔해에서 분리된 합성 원소는 과학계에 [150][151]대한 페르미의 공헌을 기리기 위해 페르미라고 명명되었다.이것은 그를 그들의 [152]이름을 딴 원소를 가진 16명의 과학자 중 한 명으로 만든다.

1956년 이후, 미국 원자력 위원회는 그의 이름을 따서 최고 영예인 페르미 상을 명명했다.수상자 중에는 오토 한, 로버트 오펜하이머, 에드워드 텔러, 한스 베테 [153]등이 있다.

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그의 논문의 전체 목록은 참고 [134]문헌의 75~78페이지를 참조하십시오.

특허

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레퍼런스

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엔리코 페르미