Энрико ферми - биография.

Гениальный итальянский физик Энрико Ферми, который изобрел и построил ядерный реактор и признан одним из создателей атомной бомбы, внес неизмеримый вклад в развитие физики элементарных частиц. Не менее значимы его достижения в квантовой и статической механике. Ему принадлежат много патентов, относящихся к использованию атомной энергии.

Основные события жизни

Энрико Ферми рожден в Риме в сентябре 1901 года в семье служащего в министерстве железнодорожного сообщения. С детских лет он проявлял живой интерес к точным наукам. Многое Ферми изучал самостоятельно по книгам. В июле 1918 года он окончил школу и поступил в Высшую школу в Пизе.

Получив докторскую степень по физике, молодой ученый стажировался у Макса Борна в Геттингентском университете. Биография Энрико Ферми насыщена успехами и достижениями.

Еще в возрасте 24 лет ученый стал профессором Флорентийского университета. Спустя год Ферми становится профессором в Римском университете, где заведует новой кафедрой.

В 1928 году ученый женился на Лауре Капон, принадлежащей к известному в Риме еврейскому роду. У них родились двое детей. Как большинство ученых Италии, Ферми член фашисткой партии. Несмотря на это, когда в 1938 году поехал получать Нобелевскую награду, он не вернулся в Италию, так как не хотел рисковать жизнью членов семьи. Вместе с семьей ученый эмигрировал в США.

Первоначально он работал в Колумбийском университете, позже переехал в Чикаго, где осуществил одно из главных своих достижений: запустил первый атомный реактор.

Умер Энрико Ферми от неизлечимой болезни в возрасте 53 лет в ноябре 1954 года дома в Чикаго. За свою короткую жизнь он сделал столько, сколько за век трудно сделать большому исследовательскому коллективу.

Научные достижения Энрико Ферми

Ученый основал научные школы ядерной физики в Италии и США, является автором большого количества трудов, посвященных физике элементарных частиц и квантовой теории. Им разработана теория происхождения космических лучей и природа их высокой энергии.

В 1925 году им создана квантовая статистика, а в 1934 году ученый закончил работу над теорией бета-распада, а также совместно с коллегами открыл искусственную радиоактивность, связанную с нейтронами. Величайшим результатом его научной деятельности было строительство ядерного реактора, в котором в 1942 году была произведена первая цепная ядерная реакция. По словам английского физика Джона Кокрофта, именно Ферми приоткрыл дверь в атомный век. Это достижение является революционным в науке и в развитии человеческой цивилизации.

Энрико Ферми (итал. Enrico Fermi). Родился 29 сентября 1901 года в Риме - умер 28 ноября 1954 года в Чикаго. Итальянский физик, наиболее известный благодаря созданию первого в мире ядерного реактора, внёсший большой вклад в развитие ядерной физики, физики элементарных частиц, квантовой и статистической механики. Считается одним из «отцов атомной бомбы». За свою жизнь он получил несколько патентов, связанных с использованием атомной энергии. Лауреат Нобелевской премии по физике 1938 года «за доказательство существования новых радиоактивных элементов, полученных при облучении нейтронами, и связанное с этим открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами». Ферми был одним из немногих физиков, преуспевших как в теоретической физике, так и в экспериментальной.

Член Национальной академии деи Линчеи (1935), иностранный член-корреспондент АН СССР (1929). Он создал теории бета-распада, замедления нейтронов. В 1939 году ввёл понятие цепной реакции и позже принял участие в атомном проекте.

В его честь названы распределение Ферми - Дирака, модель Томаса - Ферми, химический элемент фермий и др.

Ферми родился в 1901 году в Риме в итальянской семье. Отец - железнодорожный служащий Альберто Ферми, потомок крестьян из Пьяченцы, мать - учительница Ида де Гаттис, из семьи военных из Бари. Кроме Энрико, в семье были старшая сестра и старший брат Джулио, с которым Энрико был очень дружен. Мальчики вместе мастерили электромоторы и проводили разные физические опыты.

В 1915 году Джулио умер в ходе операции по удалению абсцесса в гортани, после чего характер Энрико стал более замкнутым. Всё своё свободное время мальчик посвящал чтению книг по физике и математике.

Первой книгой по физике, прочитанной Энрико, был найденный им на базаре на площади Кампо деи Фиори 900-страничный латинский учебник Андреа Караффо «Elementorum physicae mathematicae» (1840). В нём рассматривались основы как математики, так и астрономии, классической механики, оптики и акустики. Адольфо Амидеи, коллега Альберто Ферми, заметил глубокий интерес молодого Ферми к науке стал помогать ему в выборе литературы для обучения. Вместе со своим другом Энрико Персико Ферми проводил разнообразные физические опыты, в частности, пытался определить точную плотность питьевой воды.

В ноябре 1918 года Ферми поступил в Высшую нормальную школу в Пизе. Через четыре года, в 1922 году, он успешно её закончил и получил степень в Пизанском университете за свои эксперименты с рентгеновскими лучами. Кроме экспериментальной работы, Ферми публикует большое количество работ по общей теории относительности. Ввиду отсутствия штатных мест для физика в учебных заведениях Италии, Ферми отправляется на стажировку к Максу Борну в Гёттингенский университет.

По возвращении в Италию Ферми принимает участие в конкурсах на должность профессора физики в Пизанском и Флорентийском университетах, в последнем из которых выигрывает. До начала работы во Флоренции Ферми принимает приглашение Пауля Эренфеста, переданное ему Георгом Уленбеком, стажироваться в Лейденском университете. Способности Ферми были высоко оценены Эренфестом. Это стало поворотным моментом в карьере Ферми и заставило его поверить в свои силы.

В 1925 году он стал преподавать в Флорентийском и Римском университетах. А в декабре 1925 года он независимо от Поля Дирака разработал статистику частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу Паули, которые позднее назвали фермионами.

В 1926 году Ферми был назначен на должность профессора Римского университета. В его жизни начался очень плодотворный период. В 1928 году он развил предложенный Л. Томасом метод определения основных состояний многоэлектронных атомов (теория Томаса - Ферми). Также в 1929-1930 гг. Ферми внёс принципиальный вклад в становление квантовой электродинамики, разработав канонические правила квантования электромагнитного поля, которые отличались от подхода Гейзенберга - Паули. В 1928 году 27-летнего Ферми избирают членом Королевской Академии наук Италии, а ещё через год - член-корреспондентом АН СССР.

После 1932 года Ферми концентрируется на проблемах ядерной физики. В 1934 году он создал первую количественную теорию бета-распада, известную также как четырёхфермионная теория слабого взаимодействия. Суть её заключается в том, что при бета-распаде в одной точке взаимодействуют четыре фермиона (протон, нейтрон, электрон и нейтрино).

Четырёхфермионная теория стала прототипом современной теории слабых взаимодействий элементарных частиц, хотя само предположение о непосредственном взаимодействии четырёх частиц оказалось ошибочным. Ввиду значимости вклада Ферми в теоретические исследования слабого взаимодействия и бета-распада, ряд понятий в этой области физики носит его имя; так, константа, определяющая интенсивность слабого взаимодействия в современной Стандартной модели физики элементарных частиц, называется константой Ферми (GF); существует функция Ферми (не путать с функцией Ферми - Дирака), описывающая влияние заряда ядра на движение возникающего при бета-распаде электрона; известны правила отбора Ферми (соотношения между спином и чётностью начального и конечного состояния ядер), выполняющиеся для бета-распадов, известных как разрешённые фермиевские переходы. Кроме того, применяющаяся в ядерной физике единица длины носит название ферми (10−13 см).

В 1934 году Ферми выполнил первые крупные экспериментальные работы в области ядерной физики, связанные с облучением элементов нейтронами. Сразу же после открытия Ф. Жолио-Кюри искусственной радиоактивности Ферми пришёл к выводу, что нейтроны, поскольку они не имеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, должны быть наиболее эффективным орудием для получения радиоактивных элементов, в том числе трансурановых. Это оригинальное решение оказалось очень плодотворным - было получено более 60 новых радиоактивных изотопов и открыто замедление нейтронов (эффект Ферми), в 1936 году было открыто селективное поглощение нейтронов.

Ферми, как и многие итальянские учёные того времени, состоял в фашистской партии. Вместе с тем, в 1928 году он женился на Лауре Капон, которая происходила из известной еврейской семьи, и к 1938 году у них было двое детей: Нелла и Джулио.

Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном мире, она также явилась началом нейтронной физики. Эффект Ферми (явление замедления нейтронов веществами, состоящими из лёгких атомов) оказался востребован в атомной технике. За серию работ по получению радиоактивных элементов путём бомбардировки нейтронами и за открытие ядерных реакций под действием медленных нейтронов в 1938 году Энрико Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике.

Выехав в 1939 году для её получения в Стокгольм вместе с семьёй, Ферми не вернулся в Италию, так как в то время итальянскими властями были приняты законы, существенно ужесточившие положение евреев. Он переезжает в США, где пять университетов предложили ему место профессора физики. Ферми выбрал Колумбийский университет в Нью-Йорке, где и работал с 1939 по 1942 год.

В 1939 году он разработал теорию потерь энергии заряженными частицами на ионизацию вещества с учётом его поляризации.

В январе 1939 года Ферми высказал мысль, что при делении ядра урана следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, то тогда путь к цепной реакции будет открыт (до него это теоретически предсказал, но не смог получить Лео Силард). Проведённый эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов, хотя их число на один акт деления осталось не очень достаточно определённым.

В то же время Ферми начал работать над теорией цепной реакции в уран-графитовой системе. К весне 1941 года эта теория разрабатывалась, а уже летом началась серия экспериментов, главной задачей которых являлось измерение нейтронного потока. Совместно с Г. Андерсоном было поставлено около тридцати опытов, и в июне 1942 года был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы. Это означало возможность получения цепной реакции в достаточно большой решетке из урана и графита и послужило началом разработки конструкции реактора. Ферми сделал поправку к полученному значению коэффициента размножения и учел это в размерах планируемого котла, разработал метод определения критических размеров системы. Кроме того, боясь, что атмосферный азот будет хорошо поглощать нейтроны, Ферми настоял на том, чтобы все огромное устройство реактора было помещено в гигантскую палатку из материи для оболочек аэростатов. Таким образом появилась возможность поддерживать соответствующий состав атмосферы, окружающей реактор. Постройка реактора началась в Металлургической лаборатории Чикагского университета в октябре, а закончилась 2 декабря 1942 года.

В самодельной лаборатории под стадионом Stagg Field Stadium на этом реакторе был проведен эксперимент, продемонстрировавший первую самоподдерживающуюся цепную реакцию. Работы металлургической лаборатории были инициированы правительством США, которое собиралось использовать результаты в военных целях. Поиском материалов для металлургической лаборатории занимался Артур Комптон, он же пригласил Ферми в проект, отправившись для этого в Колумбийский университет. Последующие два года Ферми продолжал эксперименты с реактором, а также занимался разработкой нового реактора для Аргоннской национальной лаборатории, расположенной в окрестностях Чикаго.

В 1944 году Ферми со своей женой Лаурой принял американское гражданство. Некоторое время он работал над разработкой плутония с компанией DuPont, а в августе 1944 года стал работать в Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико. Ферми был одним из руководителей Манхеттенского проекта. Ферми наблюдал над многими экспериментами проекта, в частности первым испытанием бомбы в Аламогордо. Он был одним из научных консультантов президента Трумана по вопросам использования бомбы в военных целях.

В 1946 году он возвратился в Чикаго и занял должность профессора в Институте ядерных исследований, который сейчас носит его имя. Он продолжил свои исследования в области ядерной физики и физики элементарных частиц. Помимо этого, с 1950 года он стал одним из первых членов Комитета советников при Комиссии по атомной энергии.

Ферми был очень одержим и увлечён наукой. В возрасте около 50 лет, имея огромнейший запас знаний в области ядерной энергетики, он изменил направление своей научной деятельности и начал заниматься физикой частиц высоких энергий и астрофизикой. И здесь он совершил множество открытий: создал теорию происхождения космических лучей и раскрыл механизм ускорения частиц в них (1949), разработал статистическую теорию множественного рождения мезонов (1950), открыл изотопический квадруплет, ставший первым адронным резонансом (1952), изучал взаимодействие протонов с пи-мезонами.

Главной из особенностей физических идей Ферми является их долголетие. Ряд последних работ этого ученого был оценён лишь после его смерти. Одной из них является его совместная работа с Ч. Янгом по составным моделям элементарных частиц, в которой в качестве основных частиц рассматривались нуклоны и антинуклоны (она также известна как модель Ферми - Янга). Когда она появилась, то многие, даже многие физики-теоретики были удивлены её «бессодержательностью». Но вскоре на основе работы Ферми - Янга появились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль в развитии физики элементарных частиц. Одной из последних таких моделей является модель кварков.

На склоне лет Ферми, по словам Э. Сегре, собирался написать книгу, посвящённую тем трудным вопросам физики, кажущимися элементарными, он начал даже их собирать. Но у него не осталось на это времени. В 1946 году Ферми сказал, что сделал лишь одну треть всей своей работы. Две трети он так усердно пытался сделать, что уплотнял свой рабочий день до предела. По словам Понтекорво, «одна треть», которую успел сделать Ферми из намеченного им плана, достойна 6 - 8 Нобелевских премий, которые навсегда сохранят в науке имя этого исключительного одарённого учёного.

Лето 1954 года Ферми провёл в Европе, находясь на последней стадии рака желудка. Он побывал с лекциями во Франции, Германии и Италии, встретился со старыми друзьями. По возвращении в Чикаго, два месяца Ферми посещал различные медицинские процедуры. Он умер во сне 28 ноября 1954 года в возрасте 53 лет.

Незадолго до смерти Ферми Комиссия по атомной энергии учредила специальную премию для учёного. В 1956 году эта премия стала носить имя Премия Энрико Ферми и вручаться регулярно. Премией награждаются учёные, внесшие выдающийся вклад в области исследования, использования и производства энергии. В его честь назван 100-й химический элемент - фермий. Его имя носят Чикагский институт ядерных исследований, Национальная ускорительная лаборатория (Фермилаб) и космический телескоп, а также улицы во многих итальянских городах.

На сайте Аргоннской национальной лаборатории он назван «последним универсальным учёным» (англ. last universal scientist).

Ученики Энрико Ферми:

Ферми является создателем крупной научной школы. Среди его учеников времен работы в Римском университете (конец 1920-х - 1930-е годы) - Э. Амальди, Ф. Разетти, Э. Сегре, Б. Понтекорво, Дж. Бернардини, Дж. Вик, Э. Майорана, Б. Росси, Дж. Рака, Дж. Оккиалини и др. В 1940-е - 1950-е годы в Чикаго учениками Ферми являлись Г. Андерсон, М. Гелл-Манн, М. Гольдбергер, Ц. Ли, Ч. Ян, Дж. Чу, О. Чемберлен, М. Розенблют, Дж. Штейнбергер и др.

(1901-1954) итальянский физик, основатель нейтронной физики

Энрико Ферми был младшим из трех детей железнодорожного служащего Альберто Ферми и Иды Дегаттис. Еще в школе учителя заметили большие способности мальчика в математике и физике. После окончания школы он получил стипендию для одаренных детей, благодаря которой был принят в Высшую нормальную школу при Пизанском университете.

По окончании университета в 1922 г. Энрико Ферми представил магистерскую работу, за которую ему присудили докторскую степень. За выдающиеся успехи он также получил специальную правительственную стипендию и отправился в Германию, где в течение года работал на отделении теоретической физики Гёттингенского университета, которым руководил крупный ученый Макс Борн. Затем Ферми переехал в Голландию и стажировался в Лейденском университете под руководством Пауля Эренфеста.

В 1924 году он вернулся в Италию и начал работать во Флорентийском университете. Однако вскоре переехал в Рим, поскольку Бенито Муссолини распорядился организовать специально для Энрико Ферми первую в Италии кафедру теоретической физики.

Работая в Римском университете, Энрико Ферми и его сотрудники открыли принципиально новый класс веществ - радиоактивные изотопы. Любопытно, что сам ученый довольно критически отнесся к этому открытию, значение которого стало очевидным лишь в 1938 году, когда было открыто деление урана. В 1934-1938 гг. он вместе с сотрудниками изучал нейтроны и практически заложил основы нейтронной физики, впервые наблюдал искусственную радиоактивность при бомбардировке нейтронами ряда элементов, в частности урана, открыл явление замедления нейтронов и создал теорию этого явления. В 1938 году за эти работы Энрико Ферми был удостоен Нобелевской премии.

В это же время резко осложняются его отношения с итальянским правительством. После принятия ряда антисемитских законов Ферми, который был женат на еврейке, вынужден был покинуть Италию. Вместе с семьей (к этому времени у него родились сын и дочь) знаменитый физик отправился в Швецию для получения Нобелевской премии.

На торжественной церемонии вручения Энрико Ферми отказался приветствовать короля Швеции фашистским приветствием, за что подвергся нападкам итальянской печати. Поэтому сразу же после торжеств новый нобелевский лауреат отправился в США. Он принял предложение руководства Колумбийского университета и занял там должность профессора физики.

Вскоре после того, как Энрико Ферми с семьей приехал в США, туда из Копенгагена прибыл Нильс Бор. От него Ферми и узнал об открытии Отто Ганом расщепления урана. Многие физики начали обсуждать возможность цепной реакции. Стало ясно, что она должна сопровождаться выделением колоссальной энергии.

В это время и Энрико Ферми начал работать над обоснованием возможности цепной реакции деления урана. Ему удалось получить финансовую субсидию, и вместе с другим итальянским физиком Эмилио Сегре он установил, что наиболее эффективным материалом для цепной реакции должен быть элемент с атомным весом 239. В то время такой элемент еще не был открыт, но впоследствии его открыли и назвали плутонием.

В 1942 году Энрико Ферми становится одним из руководителей знаменитого Манхэттенского проекта - работ по созданию атомного оружия в США. Первым этапом была сборка атомного реактора. 2 декабря 1942 года начал работать созданный под руководством Ферми первый в мире атомный реактор.

Позднее он был назначен руководителем лаборатории в Лос-Аламосе и вместе с семьей переехал в этот небольшой городок. Он был свидетелем первого взрыва атомной бомбы близ Аламогордо (штат Нью-Мексико). Но это были лишь испытания, а в августе 1945 года две атомные бомбы были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

В конце войны Энрико Ферми стал профессором физики в Чикагском университете и одним из руководителей созданного при нем Института ядерных исследований. Это был великолепный педагог, пользовавшийся славой непревзойденного лектора. После завершения в 1945 году строительства циклотрона - ускорителя заряженных частиц - Ферми начал изучение взаимодействий между ними. Из-под его пера в это время выходят многие теоретические работы в области физики высоких энергий. Кроме того, его научные труды позволили выдвинуть гипотезу о происхождении космических лучей, которая ныне считается общепринятой.

Смерть настигла ученого в расцвете творческих сил. В это время ему было всего 53 года.

Энрико Ферми был избран членом многих научных учреждений мира, но наиболее глубокую дань уважения его заслугам отдали сами физики, назвавшие 100-й химический элемент фермием. Это произошло через год после смерти ученого.

Можно даже сказать, что на появление на научной арене XX столетия человека, который внес такой громадный вклад в развитие и теоретической физики, и экспериментальной физики, и астрофизики, и технической физики, - явление скорее уникальное, нежели редкое.

Ферми родился в Риме 29 сентября 1901 года. Если можно говорить о врожденном призвнии, то, несомненно, Ферми был рожден физиком. Хотя в семье никто не побуждал его к занятиям наукой, Энрико еще мальчиком проявил исключительный интерес к математике к физике. Тринадцатилетнему Ферми очень помог найти правильную дорогу в научном лабиринте инженер Амидей, который по праву может гордиться тем, что, обнаружив исключительные способности Ферми, оказал на него большое, а может быть, и решающее влияние. Вот отрывки из его письма одному из первых учеников Ферми, Э. Сегре:

«… В 1914 году я занимал должность старшего инспектора в министерстве железных дорог. Вместе со мной работал главный инспектор Альберто Ферми. После работы мы возвращались домой вместе… Почти всегда нас сопровождал Энрико Ферми - сын моего коллеги. Узнав, что я серьезно занимаюсь математикой и физикой, Энрико стал задавать мне вопросы. В то время ему было 13 лет, а мне 37.

Хорошо помню его первый вопрос: «Правда ли, что существует раздел геометрии, в котором важные геометрические свойства выявляются без использования представлений о мере?». Я ответил, что это совершенно справедливо и что раздел этот называется проективной геометрией. «Но каким образом эти свойства используются на практике инженерами?» - спросил он.

Этот вопрос показался мне совершенно резонным. Рассказав мальчику о некоторых свойствах, находящих успешное применение, я пообещал ему принести на следующий день - что и сделал - книгу по проективной геометрии…

Примерно через два месяца книга была возвращена. На мой вопрос, встретились ли ему какие-либо трудности, мальчик ответил: «Никаких», и добавил, что он доказал все теоремы и легко решил все задачи.

Я был изумлен: ведь я знал, что среди этих задач были такие, от решения которых я вынужден был отказаться, потому что на это ушло бы слишком много времени. Но я убедился, что Энрико справился с этими задачами…

Впоследствии я узнал, что Энрико изучал математику и физику по случайным книгам, которые он покупал в букинистических магазинах. Он надеялся, в частности, найти в этих книгах теорию, объясняющую движение волчков и гироскопов. Объяснения он так и не нашел. Но, возвращаясь к этой проблеме снова и снова, мальчик самостоятельно приблизился к разъяснению природы загадочного движения волчка. Все же я сказал ему, что к точному научному объяснению можно подойти, лишь овладев теоретической механикой. Но для ее изучения потребуется знание тригонометрии, алгебры, аналитической геометрии и дифференциального исчисления… Энрико согласился со мной, и я стал доставать для него книги, которые могли бы дать ему ясные идеи и прочную математическую основу.

В июле 1918 года, пройдя трехгодичный курс лицея за два года, Энрико получил диплом. Я спросил у него, чему он хочет посвятить себя-математике или физике? Привожу дословно его ответ:

Я изучал математику с таким рвением потому, что считал это необходимой подготов-кой для изучения физики, которой я намерен посвятить себя целиком и полностью.

Тогда я спросил у него, считает ли он свое знание физики столь же обширным и глубоким, как и математики.

Я знаю физику гораздо шире и, как мне кажется, столь же глубоко, потому что прочел все наиболее известные книги по этому предмету, - ответил он.*

Я уже убедился в том, что Энрико достаточно было прочесть книгу один раз, чтобы знать ее в совершенстве. Помню, например, что когда он возвратил мне прочитанную им книгу, я предложил ему оставить ее у себя еще на год с тем, чтобы он смог обращаться к ней. Ответ Ферми был поразительным.

Благодарю вас, - сказал он. - В этом нет необходимости, поскольку я уверен, что запомнил все необходимое. Вообще, через несколько лет ее основные идеи я буду понимать еще более отчетливо, и если мне понадобится формула, я смогу легко вывести ее…»

Хотелось бы немного прокомментировать это письмо. Мне кажется, что оно должно заинтересовать не только физиков и историков науки, но и более широкие круги читателей, особенно школьников, которые начинают увлекаться наукой, а также педагогов. Быть может, благодаря Амидею одаренный мальчик и стал гением. Конечно, Ферми был прирожден-ным физиком, но кто может сказать, какова была бы его судьба, если бы инженер Амидей отнесся к нему иначе, если бы на вопросы мальчика он отвечал, например, так: «Это пока слишком трудно для тебя. Подрастешь - поймешь!». Возможно, Ферми и не увлекся бы так серьезно математикой и физикой в тринадцатилетнем возрасте и в результате стал бы, скажем, лишь хорошим инженером или физиком. Он мог бы, например, без оглядки влюбиться, мог заинтересоваться шахматами или теннисом, иностранными языками или геологией. Дело в том, что перед тринадцатилетним Ферми был только один прямой путь, который мог бы привести его туда, куда он впоследствии пришел (и этот путь был указан АМИдеем), но при этом было огромное число «боковых» дорог. Во всяком случае, я совершенно уверен в том, что Ферми стал великим Ферми именно потому, что его интересы определялись и его интеллектуальные запросы уже удовлетворялись, когда он был еще мальчиком. В этом меня убеждал стиль Ферми во всем, что относилось к физике: читал ли он лекции, объяснял что-либо сотруднику, выражал ли сомнение в чем-то и т. д., всегда создавалось впечатление, что все ему просто и знакомо, что физика для него то же, что дом родной.

Если мое суждение правильно, то число потенциальных Ферми в мире куда больше, чем это обычно представляется.

Вскоре после окончания Высшей нормальной школы в Пизе и физико-математического факультета старинного Пизанского университета, куда он одновременно поступил по совету инженера Амидея, Ферми был удостоен премии Министерства образования и с января по август 1923 года пробыл в Германии, в Геттингене, у известного физика-теоретика, впоследствии лауреата Нобелевской премии. Макса Борна. Там он встретился с такими блестящими молодыми физиками-теоретиками, как Паули, Гейзенберг и Иордан, которым в отличие от Ферми посчастливилось учиться у выдающихся ученых Зоммерфельда и Борна. Как ни странно, пребывание в Геттингене и встреча с этими звездами физического мира не принесли, по словам самого Ферми, особенной пользы молодому самоучке. Это связано с рядом причин.

Вокруг Ферми в Италии не было физиков, с которыми бы он мог общаться на равном уровне и с которыми он, по его словам, мог бы сравнивать себя (что очень важно с психологической точки зрения); у него возникла привычка работать, полагаясь только на себя и используя лишь книги и научные работы для консультации. Но это не все.

Двадцатилетний Ферми еще не обладал той уверенностью в себе, которая так необходима для творческой работы. Как рассказывал сам Ферми, он, наконец, обрел такую уверенность благодаря выдающемуся физику-теоретику П. Эренфесту, у которого в Лейдене, в Голландии, он находился с сентября по декабрь 1924 года. Советским физикам П. Эренфест очень хорошо известен, так как он часто бывал в Советском Союзе. Ферми рассказывал своим сотрудникам, что Эренфест оказал огромное влияние на развитие современной физики не столько своими классическими работами, сколько педагогической в широком смысле слова деятельностью, то есть научным воздействием на других физиков. Эренфест был хорошо знаком и дружил со всеми крупнейшими физиками - от Бора, Эйнштейна, Лоренца и Планка до Гейзенберга и Паули. И вот Эренфест, обнаружив дар крупного физика у Ферми, не замедлил сказать ему об этом. С этого времени неуверенность Ферми в своих силах исчезла, что, как это известно от самого Ферми, было очень важно дл я него.

Ферми всегда стремился к конкретности во всем, к упрощению, выделению главного. В условиях научной изоляции, о которой я говорил раньше, конкретность была необходима для Ферми, поскольку оценить важность своей работы он мог только с помощью результатов не слишком отвлеченного характера. Его теории почти без исключения созданы для того, чтобы объяснить, скажем, поведение определенной экспериментальной кривой, «странности» данного экспериментального факта и т. д. Не исключено, что черты, присущие Ферми, - ненависть к неясности, исключительный здравый смысл, - помогая ему в создании многих фундаментальных теорий, в то же время в этих условиях помешали ему прийти к таким теориям и принципам, как квантовая механика, соотношение неопределенностей или принцип Паули.

Здесь я сразу же должен предупредить читателя, у которого может возникнуть подозрение, что прохладное отношение Ферми к абстрактным и вообще формалистическим работам как-то вызвано недостаточным его знакомством с математическим аппаратом. Он никогда не боялся математических трудностей и глубоко знал математику.

Во всех работах Ферми математический аппарат вполне адекватен решаемой задаче, при этом он всегда избегал излишнего формализма, но, если это требовалось, был готов использовать самые изысканные методы. Ради простоты он часто удовлетворялся достаточно грубым приближением. Хорошим примером этого служит его оценка граничных условий при диффузии тепловых нейтронов. Ферми показал, что полученная на основе решения одномерной задачи простая оценка может после небольшой модификации дать достаточно точный результат и для реального случая трехмерной диффузии нейтронов. Этот вопрос имел большое значение в период создания атомной техники, так что на точном решении данной задачи были сконцентрированы усилия больших научных коллективов. Решение оказалось довольно сложным математически, к тому же в практически важных случаях оно очень мало отличалось от результата Ферми. Не перестаешь удивляться, как легко все у него получалось!

В январе 1925 года Ферми был назначен «временным» (нештатным) профессором во Флорентийском университете. Флорентийский период был очень важным в жизни Ферми. Самое главное - это то, что здесь, в спокойной атмосфере Института физики, где работал и скончался Галилей, Ферми создает и публикует знаменитую работу о статистической механике частиц, подчиняющихся принципу Паули. Этой работой были заложены основы так называемой статистики Ферми-Дирака. Как известно, основное ее значение заключается в том, что она дала ключ к пониманию свойств электронов в металлах. Но и другие применения статистики Ферми весьма многочисленны, что иллюстрируется множеством терминов, вошедших в физическую и астрофизическую литературу, таких, как «газ Ферми», «Ферми-жидкость», «фермион», «поверхность Ферми», «метод Томаса-Ферми», «фермиевские импульсы» нуклона в ядре и т. д. В отличие от Дирака Ферми пришел к новой статистике независимо от квантовой механики. Он давно вынашивал предпосылки этого творения, но ему не хватало принципа Паули, после появления которого он сразу направил в печать свою работу. Кстати, Ферми заметно переживал то, что он не сумел сформулировать принцип Паули, к которому, как я слышал от него самого, очень близко подошел.

После открытия статистики, которая носит его имя, Ферми стал хорошо известен, но, как это ни странно, сначала за пределами Италии и только потом - на родине.

Награды и титулы, которых он совершенно не искал, посыпались на Ферми в изобилии. В конце своей жизни он был членом восемнадцати академий всех стран, почетным доктором многочисленных университетов, лауреатом ряда крупнейших премий и медалей, включая Нобелевскую премию. Кстати, в 1929 оду он был избран иностранным членом Академии наук СССР, что, если я не ошибаюсь, явилось первым зарубежным официальным признанием Ферми.

Лишь осенью 1926 года Ферми был назначен штатным профессором Римского университета. Должность эта для Ферми означала способ спокойно продолжать научную работу, но не больше. До конца жизни он никогда не искал ни важных административных постов, ни почета, ни наград. Он, естественно, был доволен признанием его заслуг, но честолюбие ему было чуждо.

Я хотел бы сделать здесь некоторые замечания о том, как, по моим субъективным впечатлениям, мне представляется отношение Ферми к жизни. Ему очень нравилась физика, при этом, особенно после пребывания в Лейдене, он почувствовал, что миссия исследователя и наставника ему по силам. В сравнении с этой любовью и этой миссией все остальное для Ферми имело второстепенное значение. Иногда сознательно, но чаще всего бессознательно его отношение к научной карьере, спорту, отдыху, семье, к литературе и искусству и даже к политике определялось тем, что он должен иметь самые лучшие условия для работы. Я сказал бы, что в жизни Ферми все происходило так, как будто некие «гормоны» так управляли его чувствами и образом жизни, чтобы автоматически обеспечить оптимальные условия для научных исследований. Он был гением, причем его гениальность в значительной степени связана с его любовью к научной простоте; вне области физики он был самым обыкновенным и самым простым человеком. Эта простота в жиз ни выражалась в том, что у него были очень простые вкусы и требования, что он ненавидел усложнения (как в физике!), что он был лишен снобизма и фальши, что он был всегда совершенно искренен и не скрывал тех черт своего характера, которые многим могут казаться недостатками (например, нелюбовь к музыке, полное отсутствие азартности, безразличие к политическим и философским проблемам, некоторая осторожность при трате денег). Кстати, деньги были необходимы Ферми для спокойной научной работы, а не для «роскошной» жизни.

Ферми очень любил теннис, лыжи, прогулки, хотя ни в одном виде спорта он не достиг высокого уровня. Но время, которое он тратил на эти увлечения и вообще на отдых, было строго ограничено.

Когда Ферми в конце 1926 года обосновался в Риме в качестве профессора теоретической физики, там не было никакого исследовательского коллектива. Итальянскую школу современной физики создал тогда Энрико Ферми, один из великих учителей нашего времени, при содействии Орсо Марио Корбино, блестящего организатора науки. Многие из учеников Ферми стали широко известными физиками.

Вот как Сегре описывает занятия, не связанные с университетскими курсами, которые Ферми проводил с ними:

«Они были совершенно импровизированными и неофициальными. Поздно вечером мы собирались в кабинете Ферми, и часто предмет разговора становился темой лекции. Например, мы спрашивали: «Что известно о капиллярности?», и Ферми экспромтом читал красивую лекцию о теории капиллярности. Таким образом, мы занимались рядом предметов на «промежуточном» уровне. Однако иногда уровень становился более высоким, и Ферми объяснял нам статью, которую сам только что прочел: так мы познакомились со знаменитой работой Шредингера по волновой механике.

В то время много раз нам представлялся случай быть свидетелями зарождения и выполнения нового и оригинального исследования. Конечно, невозможно было сказать, какая предварительная работа уже была выполнена Ферми сознательно или подсознательно. Наверняка, у него не было ничего написанного. Мы присутствовали при развитии теории, которое происходило не слишком быстро, но практически без ошибок или изменения направления мысли. Ферми как будто читал лекцию, хотя более медленно. Любопытная характеристика фермиевского способа работы состояла в постоянстве скорости, с которой он продвигался вперед. Если переходы были легкими, он все-таки продвигался медленно, и рядовой наблюдатель мог бы задать вопрос: почему он теряет так много времени на такую простую алгебру? Однако, когда возникали такие трудности, которые остановили бы человека меньших способностей бог знает на сколько времени, Ферми решал их с той же скоростью. У нас создалось впечатление, что Ферми - каток, двигающийся медленн о, но не знающий препятствий. Окончательные результаты были всегда ясными, и часто мы задавались вопросом: «Почему это не было найдено давно, раз все так просто и ясно?» Ферми навсегда сохранял в памяти один раз использованный им метод и применял его к задачам, совершенно отличающимся от той, которая породила физическую идею и математическую технику…»

Ферми всегда подчеркивал огромную важность для студентов хорошей подготовки по классической физике и сам любил читать лекции по элементарной физике. Он очень возражал против курсов, посвященных чрезмерно узким проблемам. Мне помнится, как однажды он полусерьезно излагал группе сотрудников свои идеи о том, как следует реформировать высшее образование в университетах. «Возьмем, - сказал он, - для примера коллектив, скажем, из двадцати студентов-однокурсников, которому при настоящих порядках следует слушать лекции по пяти различным предметам у пяти преподавателей. Это не рационально, гораздо целесообразнее была бы «система менторов», согласно которой каждый из пяти преподавателей возьмется за преподавание только четырем студентам всех пяти предметов.» Мы возражали Ферми, что это будет хорошо только для тех четырех студентов, которые попадут в руки Энрико, а для других обернется настоящей трагедией.

Невозможно провести грань между Ферми-физиком и Ферми-человеком. Своих студентов и сотрудников Ферми учил не только физике в прямом смысле этого слова. Собственным примером он учил их страстно любить физику, равно как и понимать дух и этику науки. Ферми упорно подчеркивал исключительную моральную ответственность ученого при опубликовании научной работы. В опубликованных работах Ферми обнаруживается почти педантичное внимание к точности выражений, в них не встретишь излишне категоричных утверждений и т. д. Но его совершенно не заботила элегантность стиля и формы: для него важнее всего было содержание работы и ясность изложения.

Ферми нетерпимо относился к часто встречающейся тенденции экспериментаторов переоценивать точность своих измерений. В институте было известно «правило», которым руководствовался Ферми в отношении к новому или «странному» результату: увеличить втрое приведенную экспериментатором ошибку измерения и только после этого начинать рассуждение.

Несмотря на его самобытность, интуитивное чутье нового, Ферми был того мнения, что в науке новые законы надо принимать только в том случае, когда нет иного выхода. Ему очень не нравилось стремление некоторых физиков найти «сверхновое», не исчерпав всех возможностей в рамках уже существующих принципов и законов. Если у читателя создалось впечатление, что Ферми был консерватором в науке, то я плохо рассказал о нем. Речь идет не о консервативности подхода Ферми, а о его
фундаментальности.

В физике, по мнению Ферми, нет места для путаных мыслей, физическая сущность любого действительно понимаемого вопроса может быть объяснена без помощи сложных формул. Часто он утверждал, что физики, действительно понимающие природу явления, должны уметь получать основные законы из соображений размерности.

Ферми глубоко презирал научный авантюризм, субъективизм в науке, тенденцию некоторых экспериментаторов получить именно те результаты, которые априори им хочется найти. Он считал совершенно антинаучной и вредной для развития физики поспешность в опубликовании научных работ, вызванную желанием завоевать приоритет, и имеющуюся в некоторых лабораториях атмосферу «охоты за открытиями». Я помню такой случай тридцатых годов. В одной статье, по мнению Ферми, совсем неубедительной (вследствие нечеткости постановки опыта и недоброкачественности самих измерений), группа иностранных физиков опубликовала сообщение об обнаружении дифракции медленных нейтронов. Несколько позже в печати появилось описание безупречных экспериментов другой зарубежной группы по этому вопросу; Ферми был возмущен тем, что приоритет в какой-то мере будет принадлежать первой группе, которая его не заслуживает. «И самое печальное, - сказал он, - то, что против этой системы ничего нельзя предпринять».

Пленительная ясность мысли, характерная для лекций Ферми, относится также и к его книгам (Ферми написал их более десяти) и статьям, не только оригинальным, о чем шла речь выше, но и обзорным и популярным.
Ферми писал свои книги так же, как и читал лекции, - предельно ясно и, казалось, с минимальным усилием. Я помню, как студентом занимался по рукописи книги «Молекулы и кристаллы», когда автор еще писал ее. Каждое утро, между 6 и 8 часами, Ферми аккуратно писал на нечетных страницах тетради, оставляя четные страницы для возможных поправок. Однако, когда рукопись книги была готова к печати, число поправок оказалось совершенно ничтожным.

Удивляло также то, что Ферми мог писать, почти не прибегая к другим статьям или книгам. Он предпочитал самостоятельно разработать заинтересовавший его вопрос, нежели найти готовый ответ.

Ферми проводил сравнительно мало времени за научными журналами, хотя он всегда был великолепно осведомлен о происходящем в мире физики. Это достигалось «вытягиванием», по выражению самого Ферми, сведений в разговоре с другими физиками. Вспоминается случай, иллюстрирующий еще одну характерную его черту - способность давать советы специалистам, работающим в других, даже мало знакомых ему областях. В 1942 году мне довелось встретиться с Ферми в Чикаго. Я в то время работал в области применения ядерной физики к разведке месторождений нефти (нейтронный и гамма-каротаж). Поскольку Ферми не был знаком с этими методами, он, конечно, начал «вытягивать» сведения из меня. Вскоре он уже сам давал мне советы и высказывал многочисленные идеи, послужившие основой для дальнейшей длительной работы в этой области.

Кипучая теоретическая деятельность Ферми в Риме до конца 1933 года, когда он начал работать в области ядерной физики, шла по трем главным направлениям. Во-первых, он осваивал квантовую механику, а затем квантовую электродинамику, и успешно пропагандировал их в научных кругах. Здесь надо особенно выделить его переформулировку квантовой электродинамики, которая представляет собой блестящий пример ясной трактовки трудного вопроса. Второе важное направление состояло в продолжении работ по статистической механике. Наконец, своими работами Ферми внес неоценимый вклад в учение о структуре атомов и молекул.

В качестве «дебюта» в области чисто ядерной физики Ферми опубликовал в 1934 г. теорию бета-распада - классическую работу, основанную на гипотезе Паули о том, что в бета-процессе одновременно с электроном испускается нейтрино. Имеющая сама по себе большое значение, эта работа явилась прототипом современных теорий взаимодействия элементарных частиц. Ферми направил эту работу в английский журнал для срочного опубликования в виде письма в редакцию. Это означало, что он сам вполне осознавал значение данной теории. Однако редакция журнала отказала в публикации работы на том основании, что она слишком абстрактна и не представляет интереса для читателей. Это была действительно самая абстрактная из теоретических работ Ферми, но не приходится сомневаться в том, что редактор всю жизнь сожалел о своем «диагнозе».

В период с 1934 по 1936 год Ферми целиком посвятил себя нейтронным исследованиям. Нет необходимости напоминать здесь о всех поразительных результатах экспериментов Ферми: получение более 60 радиоактивных изотопов; открытие замедления нейтронов; открытие «групп» нейтронов и т. д., и т. д.

Темп работы был потрясающим. При этом в лаборатории,никогда не ощущалось спешки, и Ферми был всегда спокоен. Говорят, что в 1942 году, когда первый реактор, построенный им, приближался к критическим условиям, Ферми прервал общее напряжение известной фразой: «Пойдем обедать». Почти за десять лет до этого случая, когда в римском Институте физики, случайно, хотя и не без фермиевской интуиции, было обнаружено, что водородосодержащие вещества вызывают увеличение уровня активации при облучении нейтронами, Ферми охладил пыл своих сотрудников той же фразой: «Пойдем обедать». К концу обеда Ферми уже объяснил открытие как явление замедления нейтронов и заметил: «Как глупо, что мы не предсказали этого раньше».

Что же особенно выделяло Ферми среди других известных экспериментаторов? Его не отличало какое-либо особое искусство конструирования сложной аппаратуры и постановки «акробатических» экспериментов (впрочем, он быстро овладел и этим искусством, когда в том появилась необходимость). Конечно, Ферми был в высшей степени энергичным, работоспособным, терпеливым и упорным; но этими качествами обладали, вероятно, все великие естествоиспытатели. По-видимому, уникальная черта Ферми, ученого двадцатого века, заключалась в объединении экспериментального подхода с теоретическим - черта, которая была свойственна великим физикам прошлых веков. Он сам часто говорил, что разделение физики на теоретическую и экспериментальную - это вредная вещь. Именно благодаря этой его черте он всегда умел ставить самые существенные вопросы и затем быстро отвечать на них с помощью самых простых, но адекватных для решения поставленной задачи экспериментов.

«Аппаратурной эстетикой» он совершенно не увлекался. Единственно, что он требовал от своих экспериментальных установок, это то, чтобы они действовали так, как он наметил. В связи с этим мне вспоминается один эпизод. Однажды его сотрудник Разетти критиковал Ферми за то, что он изготовил некрасивую установку. «Но она работает», - заметил Ферми. Теперь уже рассерженный Раэетти наступал. «Энрико, в экспериментальной работе ты способен на недостойные поступки. Посмотри на этот электрометр Эдельмана (Разетти имел в виду блестящий, хромированный, нарядный и прекрасный прибор, бывший в наших глазах символом технического совершенства); если бы ты считал, что для получения некоторых сведений его следует смазать «куриной кровью» (на нашем жаргоне мы так именовали широко использовавшуюся в Лаборатории красноватую и неаппетитно выглядевшую мастику), ты бы сделал это. А я не.способен на такой поступок, даже если бы был уверен, что это даст мне Нобелевскую премию. Признайся, Энрико, что ты бы так сделал». И Ферми, который высоко ценил экспериментальный талант Разетти, спокойно ответил: «Конечно, я выкупал бы все наши электрометры в куриной крови, если бы это помогло узнать что-нибудь существенное».

В 1938 году Ферми была присуждена Нобелевская премия за нейтронные исследования. Из Стокгольма он эмигрировал в США, где принял должность профессора физики Колумбийского университета в Нью-Йорке. Возобновление экспериментальной деятельности Ферми в США определилось тем, что он сразу после открытия деления урана понял, какие революционные возможности могли вытекать из этого явления. С 1939 года вся деятельность Ферми на несколько лет была посвящена проблеме овладения атомной энергией: добился он этого в декабре 1942 года в Чикаго. После создания реактора Ферми продолжал исследования в области мирного и военного применения атомной энергии в Чикаго, а с 1944 года - в Лос-Аламосе. В 1946 году он принял должность профессора Чикагского университета и стал одновременно сотрудником только что созданного Института ядерных исследований (теперь носящего его имя).

Здесь невозможно дать хотя бы отдаленное представление о той колоссальной работе, которую выполнил Ферми в области атомной энергии. Его исследования являются примером экспериментального и теоретического мастерства. Можно вспомнить, например, о методе определения критических размеров при относительно малом количестве ураносодержащего вещества (экспоненциальный опыт Ферми). Опыт, описание которого можно найти во всех книгах, посвященных ядерным реакторам, так прост, что сегодня трудно представить себе иной подход к этому вопросу.

В возрасте около 50 лет Ферми, имевший в своем распоряжении ряд реакторов для фундаментальных исследований в крайне интересной, им же созданной области, решает полностью изменить направление своей деятельности и посвящает себя исследованиям частиц высоких энергий. В этих работах неизгладимый след идей и личности Ферми оставался не только в содержании, но также и в особых методических подходах, в новых научных выражениях и даже в крайне удачных обозначениях. Между прочим, Ферми был того мнения, что вопрос о простоте обозначений имеет первостепенное значение в теоретической физике.

Невозможно получить представление обо всем объеме теоретической деятельности Ферми по опубликованным статьям: для публикации он отобрал лишь незначительную часть своих работ. Вот почему нет ни одной не выдающейся теоретической работы зрелого Ферми.

Поразительное долголетие идей Ферми объясняется тем, что он обладал исключительной физической интуицией. Ферми всегда находил наиболее простые подходы к решению самых сложных практических задач. Что же касается исследований фундаментального характера, то избранные им большие проблемы становились всегда простыми, хотя эта простота, конечно, появлялась только после того, как он их блестяще разрешал.

Мне хотелось бы здесь отметить также полное отсутствие у Ферми научного догматизма. Это редчайшее явление для таких физиков, каким был Ферми, с такой огромной эрудицией и удивительной способностью использовать «незыблемые» законы и основы науки. Мне кажется, что как раз одна из самых характерных черт Ферми - это его требование «золотой середины» или, если хотите, необходимости борьбы на два фронта в науке: крайне важны основные принципы, но вредна предвзятость; да здравствует новое, но пусть оно узаконивается только тогда, когда старое оказалось негодным; физика движется вперед благодаря открытиям, но не только благодаря открытиям; очень хорошо, если физику удается открыть новое явление или предсказать неожиданную закономерность, но физика не делается охотой за открытиями; оригинальность и научная фантазия хороши только в сочетании с глубоким знанием.

В 1954 году стало ясно, что Ферми неизлечимо болен. В больнице Ферми лежал, вполне сознавая безнадежность своего положения. Он был слишком рационалистичен, чтобы тешить себя иллюзиями, но работал до конца своей жизни с олимпийским спокойствием. Он скончался 29 ноября 1954 года.

Награждение Нобелевской премией считается признанием достижения вершин в науке. Невольно спрашиваешь: если бы исследования Ферми публиковались различными авторами, скольких Нобелевских премий они могли быть удостоены? Мне кажется, что не менее шести, а именно: за статистику, теорию бета-распада, исследования по свойствам нейтронов, совокупность работ о структуре атомов и молекул, создание первого атомного реактора, работы по физике высоких энергий.

* По словам Э. Персика, одной из этих книг был многотомный курс петербургского физика Хвольсона; мне помнится, что Ферми как-то сказал, что основные сведения в области общей и экспериментальной физики он почерпнул именно из этого курса.

После открытия искусственной радиоактивности работы по ее исследованию и получению новых изотопов развернулись широким фронтом. Наиболее плодотворными в этом направлении оказались опыты Энрико Ферми (1901-1954) . "Великий итальянский физик Э. Ферми, писал Бруно Понтекорво, занимает особое место среди современных ученых: в наше время, когда узкая специализация в научных исследованиях стала типичной, трудно указать столь же универсального физика, каким был Ферми. Можно даже сказать, что появление на научной арене XX в. человека, который внес такой громадный вклад в развитие теоретической и экспериментальной физики, астрономии и технической физики, - явление скорее уникальное, чем редкое. " Ферми родился 29 сентября 1901 года в Риме, в семье служащего. У Энрико очень рано проявились большие способности к точным наукам, в частности к физике и математике. Осенью 1919 г. Ферми поступил одновременно в Высшую Нормальную школу и на физико-математический факультет Пизанского университета. Для поступления в Высшую школу нужно было выдержать очень трудный вступительный экзамен. Ученик Нормальной школы автоматически становился и студентом университета, причем обучение таких студентов в университете было бесплатным. Будучи студентом, Ферми стремится познать новые отрасли физики, касающиеся строения материи и квантовой теории. Но эти разделы не культивировались в Италии, по ним не читались университетские курсы. Что касается классической физики и теории относительности, то их, как вспоминал позднее уже знаменитый Ферми, в те годы он знал так же, как и в 1934 г. Еще будучи студентом, Ферми много работает в лаборатории университета. В 1922 г. он выполняет экспериментальную дипломную работу по оптике рентгеновских лучей, успешно защищает ее и получает диплом об окончании университета с высшей оценкой. В этом же - 2 году и с такой же оценкой он получает диплом об окончании Высшей Нормальной школы. В январе 1923 г. Ферми по направлению Министерства образования уезжает для совершенствования в Геттинген к М. Борну. В Геттингене Ферми выполнил самостоятельно ряд работ. Одна из них, по теоретической физике, понравилась П. Эренфесту, и он написал об этом Ферми. Это привело к тому, что с сентября по декабрь 1924 г. Э. Ферми обучается в Лейдене у Эренфеста известного физика-теоретика. Именно под влиянием Эренфеста Ферми приобретает уверенность в своих силах; у него появляются характерные черты серьезного исследователя: стремление к конкретности во всем, умение выделять главное, исключительный здравый смысл. И в дальнейшем почти все теории Ферми создает для того, чтобы объяснить поведение определенной экспериментальной кривой, "странность" какого-то экспериментального факта. С января 1925 до осени 1926 г. Ферми работает временным профессором во Флоренции, читая лекции по теоретической механике и математической физике. Здесь он получает свою первую ученую степень "свободного доцента", создает знаменитую работу по квантовой статистике и пишет блестящую книгу "Введение в атомную физику", которая позднее стала основным учебником по теоретической физике для студентов университетов. В 1926 г. в Римском университете, собственно, специально для Ферми создается кафедра теоретической физики. Осенью 1926 г. 25-летний Э. Ферми успешно выдерживает конкурс и занимает должность профессора столичного университета, проработав в нем до 1938 г. Одним из главных итогов деятельности Ферми в этот период было созданием им итальянской школы физики. Когда Ферми в 1926 г. начал работать в Римском университете, там не было никакого исследовательского коллектива. Ферми сразу же начал создавать такой коллектив из сотрудников университета и своих наиболее способных учеников. Вскоре вокруг него сформировалось ядро этой школы: Разетти, Сегре, Амальди, Понтекорво, Майорана и др. Лекции Ферми в университете по квантовой механике, атомной физике, математической физике, термодинамике и его любимой геофизике отличались большой ясностью и стройностью изложения. В физике, по мнению Ферми, нет места для путаных мыслей, а физическая сущность любого, действительно понимаемого вопроса может быть объяснена без помощи сложных формул. И это Ферми прекрасно иллюстрировал своими собственными работами и своим стилем. Вот как об этом вспоминал Г. Бете: "Метод работы Ферми над теоретическими проблемами больше всего поражал меня своей простотой. Он мог проникнуть в существо любой задачи, какой бы сложной она не казалась. Он срывал с нее покров математических усложнений и ненужного формализма. С помощью такого метода он мог, часто не более чем за полчаса, решить весьма сложную физическую задачу. Он был мастером получения важных результатов минимальными усилиями и простейшим математическим аппаратом". Кипучая теоретическая деятельность Ферми в период с 1926 по 1933 г. шла по трем главным направлениям. Во-первых, в этот период, освоив квантовую механику, он успешно развивал ее, объяснял и пропагандировал в научных кругах. Но, как вспоминает Сегре, эти проповеди имели большой успех у молодежи и ничтожный у ученых старшего поколения. Второе направление деятельности Ферми было связано со статической механикой. В-третьих, своими теоретически - 4 ми работами Ферми внес большой вклад в учение о структуре атомов и молекул. Совокупность работ в этой области составила книгу "Молекулы и кристаллы". После 1933 г. Ферми целиком погружается в проблемы ядерной физики. В 1934 г. он создает теорию распада. Суть ее состояла в том, что при распаде кроме электрона испускается еще нейтрино маленький нейтрон. Эта теория Ферми явилась прототипом современной теории взаимодействия элементарных частиц. "Построенная им теория оказалась способной выдержать почти без изменения два с половиной десятилетия революционного развития ядерной физики. Можно было бы заметить, что физическая теория редко рождается в столь окончательной форме", - писал о теории распада Ф. Разетти. В 1934 г. Э. Ферми выполняет первые крупные экспериментальные работы в области ядерной физики, связанные с облучением элементов нейтронами. Сразу же после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри искусственной радиоактивности Ферми пришел к выводу, что нейтроны, поскольку они не имеют заряда и не будут отталкиваться ядрами, должны быть наиболее эффективным орудием для получения радиоактивных элементов. И если все физики после открытия И. и Ф. Жолио-Кюри заторопились повторить их опыты, то "только у Ферми, по словам О. Фриша, хватило ума выбрать оригинальное направление, оказавшееся на редкость плодотворным". Ферми со свойственной ему кипучей энергией начал облучать нейтронами почти все элементы. В результате этих экспериментов было получено более 60 новых радиоактивных изотопов и открыто замедление нейтронов. Работа группы Ферми получила очень высокую оценку в научном мире. Если коротко оценить итоги этих исследований. то следует сказать, что они явились началом новой области физики - нейтронной. Открытие эффекта замедления нейтронов (эффект Ферми) , по словам Понтекорво, открыло "новую главу ядерной физики, а также новую область техники, как мы говорим сегодня, - атомную технику". За серию работ по получению радиоактивных элементов путем нейтронной бомбардировки и за открытие ядерных реакций под действием медленных нейтронов в 1938 г. Э. Ферми была присуждена Нобелевская премия. Выехав за ее получением в Стокгольм вместе с семьей, Ферми не вернулся в Италию, где фашистская диктатура Муссолини по существу ликвидировала условия для нормальной научной работы. В январе 1939 г. Э. Ферми высказывает мысль, что при делении урана следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, путь к цепной реакции будет открыт. Поставленный эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов, хотя их число на один акт деления осталось не очень определенным. В это время Ферми начинает работать над теорией цепной реакции в уран-графитовой системе. К весне 1941 г. эта теория была разработана, и летом началась серия экспериментов, главной задачей которых являлось измерение нейтронного потока. Было сделано около тридцати опытов, и в июне 1942 г. был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы. Это означало возможность получения цепной реакции в достаточно большой решетке из урана и графита и послужило началом разработки конструкции реактора. Ферми, как всегда сделал поправку к полученному значению коэффициента размножения и учел это в размерах планируемого котла. Кроме того, боясь, что атмосферный азот будет хорошо поглощать нейтроны, Ферми настоял на том, чтобы все огромное устройство было помещено в гигантскую палатку из материи для оболочек аэростатов. Так появилась возможность поддерживать соответствующий состав атмосферы, окружающей реактор. Постройка реактора началась в Чикаго в октябре, а закончилась 2 декабря 1942 г. После запуска реактора Ферми работает над проблемами мирного и военного использования атомной энергии. В науке Ферми всегда оставался молодым, энергичным и одержимым. В возрасте около 50 лет, имея богатейший запас знаний в области ядерной энергетики и прекрасную базу для исследований, Ферми изменяет направление своей научной деятельности и начинает заниматься областью частиц высоких энергий и астрофизикой. И здесь он достиг замечательных результатов. Одной из особенностей физических идей Ферми является их долголетие. Ряд последних работ великого ученого был оценен лишь после его смерти. Одной из них является совместная работа Ферми и Ч. Янга по составным моделям элементарных частиц. Когда она появилась, то многие, даже маститые физики-теоретики были удивлены ее "бессодержательностью". Но прошло время, и на основе работы Ферми - Янга появились новые модельные схемы, сыгравшие большую роль в развитии физики элементарных частиц. Одной из последних таких моделей является модель кварков. На склоне лет Ферми, по словам Сегре, собирался написать книгу, посвященную тем трудным вопросам физики, о которых часто говорят "как хорошо известно", "как нетрудно показать" и т.п. Он начал даже собирать вопросы, лишь кажущиеся элементарными. Но, к сожалению, у него не осталось на это времени. Когда в 1946 г. Ферми оценивал, что им уже сделано, он сказал Сегре: "Одна треть". Две трети он собирался еще сделать, до предела уплотняя свой рабочий день. Ферми с олимпийским спокойствием работал до самого конца своей жизни. Ферми умер 28 ноября 1954 г., в возрасте всего лишь 53 лет. Трудно представить, что мог бы сделать великий физик, если бы он прожил еще лет 15-20. Но и та "одна треть", которую успел сделать Ферми из намеченного им плана и которая, по словам Понтекорво, достойна 6-8 Нобелевских премий, навсегда сохранит в науке имя этого исключительного одаренного ученого.