Enrico Fermi

Enrico Fermi (29. září 1901 Řím – 28. listopadu 1954 Chicago) byl italský fyzik, známý svými výzkumy jaderných reakcí, kvantové teorie, částicové fyziky a statistické mechaniky. Jako jeden z mála fyziků se zabýval výzkumem jak teoretickým, tak i experimentálním. Zkoumal vlastnosti beta- a gamazáření. Podílel se na vývoji prvního jaderného reaktoru Chicago Pile-1. Podal několik patentů v oblasti využití jaderné energie a byl oceněn Nobelovou cenou za práci o indukované radioaktivitě. Bývá označován jako jeden z „otců“ atomové bomby. Je také autorem tzv. Fermiho paradoxu, který si klade otázku, kolik je ve vesmíru inteligentních mimozemských civilizací.

Dětství a studia 
Narodil se v Římě jako nejmladší ze tří dětí v rodině Alberta Fermiho – hlavního inspektora ministerstva komunikací. Ačkoli byla jeho rodina římsko-katolického vyznání a na přání svých prarodičů byl pokřtěn, po celý svůj dospělý život byl Fermi agnostik. Už od dětství se zajímal o přírodní vědy a jeho zájem o fyziku byl rodinou podporován. Se svým o rok starším bratrem Giuliem sestavovali elektrické motory a hráli si s mechanickými hračkami. Jeho bratr však zemřel při operaci krku během podávání anestezie v roce 1915. Fermiho zájem o fyziku později podpořil kolega jeho otce, který mu dal několik tematických knih, což vedlo až ke studiu fyziky na univerzitě v Pise. Univerzita poskytovala studentům ubytování zdarma, ale zájemci museli zvládnout obtížné přijímací zkoušky, které zahrnovaly esej. Na uvedené téma „ Specifické charakteristiky zvuku“ se sedmnáctiletý Fermi rozhodl odvodit parciální diferenciální rovnici pro vibrační tyč s využitím Fouriérovy analýzy. Profesor Giuseppe Pittarelli, který práci posuzoval, ji shledal natolik kvalitní, že by stačila i pro přijetí do doktorského studia. Fermi se tak umístil v přijímacím řízení na prvním místě. Na univerzitě se seznámil s Francem Rasettim, který se později stal jeho blízkým přítelem a spolupracovníkem. V průběhu studia také publikoval svou první vědeckou práci v italském časopise Nuovo Cimento pod názvem „Dynamika tuhého systému elektrických nábojů v translačním pohybu“. Roku 1922 promoval a získal italský vysokoškolský titul v nezvykle nízkém věku 21 let. Doktorát z fyziky získal obhájením disertační práce, v níž předložil závěry svých experimentů s rentgenovými paprsky. O rok později získal mladý fyzik stipendium, a tak mohl studovat několik měsíců na univerzitě v Göttingenu, kde byl jeho profesorem také Max Born. V roce 1924 se přestěhoval do Leidenu, kde na místní univerzitě spolupracoval s Paulem Ehrenfestem. V letech 1924–1926 pak Fermi přednášel jako soukromý docent matematickou fyziku a mechaniku na univerzitě ve Florencii. Od roku 1926 vyučoval teoretickou fyziku na univerzitě v Římě, kde byl o rok později jmenován profesorem. Vytvořil zde tým mladých spolupracovníků, který dosáhl mezinárodního věhlasu. V roce 1928 se Fermi oženil se studentkou Laurou Capon, později spolu měli dvě děti .

Raný výzkum 
V roce 1926 se podílel na objevu statistických zákonů známých dnes jako Fermiho–Diracovo rozdělení, kterými se řídí volné elektrony v kovech. Částice, které lze podle této teorie určovat, se na Fermiho počest nazývají fermiony. V roce 1929 se stal členem Královské italské akademie a následně vstoupil do Národní fašistické strany. Později, roku 1938, však oponoval ideologii této strany, když byly přijaty rasové zákony. Tyto zákony zastrašovaly jeho ženu Lauru (1907–1977), která byla Židovka, a také znemožnily pokračování ve výzkumu několika jeho asistentům a spolupracovníkům.

Fermi se od roku 1932 intenzivně zabýval radioaktivním rozpadem a zavedl název neutrino pro jeden z produktů beta rozpadu. Na jaře roku 1934 zahájil v Římě sérii experimentů v oblasti štěpení atomu. Když 22. října 1934 Fermi mezi zdroj neutronů a stříbrnou fólii na zkoušku vložil vosk, indukovaná radioaktivita stříbra se zvýšila stokrát. Srážkami s lehkými atomy vosku se neutrony zpomalily. První Fermiho publikace na toto téma byla Radioattivita indotta dal bombardamento di neutroni (Radioaktivita indukovaná bombardováním neutronů) přibližně z r. 1934. Tento výzkum byl v roce 1938 korunován Nobelovou cenou za fyziku za potvrzení existence nových radioaktivních izotopů vytvořených neutronovým ozařováním a objev jaderných reakcí způsobovaných ozařováním tepelnými neutrony.

Emigrace do USA 
Poté, co obdržel cenu ve Stockholmu, se nevrátil zpět do Itálie, ale emigroval s celou rodinou do USA, aby se vyhnuli pronásledování ze strany fašistů. Zprvu působil v New Yorku jako profesor na Kolumbijské univerzitě (1939–1942). Roku 1941 se zapojil do jaderného výzkumu vyhlášeného vládou USA. V prosinci 1942 poprvé uskutečnil jeho tým na fotbalovém stadionu v Chicagu kontrolovanou řetězovou reakci při štěpení jádra atomu v prvním jaderném reaktoru Chicago Pile-1. V roce 1944 se Fermi stal občanem USA a podílel se na Projektu Manhattan, který měl za cíl zkonstruovat atomovou bombu.

Po válce se stal profesorem na Univerzitě v Chicagu, kde se zabýval interakcí elementárních částic a vlastnostmi kosmického záření. Díky krátké vzdálenosti zároveň pracoval v Argonnské národní laboratoři. Projekt Manhattan se roku 1947 přejmenoval na Atomic Energy Commission a Fermi se stal členem generálního poradního výboru. Současně se věnoval neutronové optice a zkoumal problém nukleon-mezonové interakce. Koncem života se zasloužil o vybudování synchrocyklotronu na chicagském Ústavu jaderných studií.

Zemřel 28. listopadu 1954 na rakovinu žaludku ve svém domě v Chicagu a byl pohřben v Oak Woods Cemetery.

Podle Fermiho je pojmenován stý prvek periodické tabulky – fermium –, který byl objeven roku 1952. Fermi je také délková jednotka, 1 fermi = 10−15 metru, značka "fm", je neoficiální název femtometru, který je užíván jadernými fyziky.

Na jeho počest se v USA od r. 1956 uděluje Fermiho cena za významné vědecké zásluhy v oblasti energetiky. Podobnou cenu uděluje od r. 2001 také Italská fyzikální společnost.

Odkazy

Reference

Literatura 
 
 Lubomír Sodomka, Magdalena Sodomková, Nobelovy ceny za fyziku, Praha : SET OUT, 1997.

Související články 
 Fermiho paradox
 Fermion
 Owen Chamberlain

Externí odkazy 
 
 
 
 
 www.aldebaran.cz

 
Italští fyzici
Kvantoví fyzici
Účastníci projektu Manhattan
Italští profesoři
Američtí profesoři
Absolventi Univerzity v Pise
Absolventi Univerzity v Leidenu
Naturalizovaní občané USA
Italští emigranti a exulanti
Američtí svobodní zednáři
Ufologové
Nositelé Nobelovy ceny za fyziku
Američtí nositelé Nobelovy ceny
Italští nositelé Nobelovy ceny
Držitelé Medaile Maxe Plancka
Držitelé čestných doktorátů Univerzity Heidelberg
Členové Německé akademie věd Leopoldina
Osobnosti na amerických poštovních známkách
Narození v roce 1901
Narození 29. září
Narození v Římě
Úmrtí v roce 1954
Úmrtí 28. listopadu
Úmrtí v Chicagu
Zemřelí na nádorová onemocnění žaludku
Muži