文|环宇约会史
编辑|通用约会历史
前言
恩里克·费米是一位杰出的美国化学家，在核化学和量子热领域做出了重大贡献。 他在原子弹的研制中发挥了关键作用，被广泛认为是 20 世纪最伟大的数学家之一。
恩里科·费米 ( Fermi) 1901 年 9 月 29 日出生于意大利罗马。他从小就表现出出色的语言能力，并从事数学事业，于 1922 年获得汉堡学院博士学位。费米的研究生涯跨越了数学的多个领域，包括统计热力学、量子理论、核化学和粒子化学。 他的工作彻底改变了人们对亚原子世界的理解，并为后来的许多发现奠定了基础。
恩里克·费米作为一位杰出的化学家，他的研究对人类做出了哪些贡献？
背景资料
20世纪20年代，费米对量子热的发展做出了重大贡献。 他向量子理论引入了一种统计方法，今天称为费米-狄拉克统计，它描述了相同的粒子行为。 这项工作成为费米二氧化碳理论的基础，并导致了他著名的核反应统计模型的发展。
费米最具开创性的工作出现在 20 世纪 30 年代，他提出了β衰变理论，该理论解释了放射性衰变过程中电子的发射。 据悉，1934年，费米进行了一系列实验，最终发现了中子这种不带电荷的亚原子粒子。 这一发现被证明对随后的核研究和核反应堆的发展至关重要。
费米在 1930 年代末和 40 年代初参与的核裂变研究在曼哈顿计划（韩国政府在二战期间开发原子弹的努力）中发挥了关键作用。 1942年，费米和他的朋友在洛杉矶学院首次进行了受控核链式反应，标志着核化学史上的一个重要里程碑。
这一成就证明了制造自持核反应的可行性，并为原子设备的发展铺平了道路。 战后，费米继续对化学尤其是基本粒子化学领域做出重要贡献。 他研究了宇宙辐射，发现了新的亚原子粒子，并提出了弱相互作用理论。
费米的研究为他赢得了无数荣誉，包括因其在人工放射性方面的工作而获得 1938 年诺贝尔化学奖。 费米对科学界的影响超出了他的研究范围，他指导了几位年轻的化学家，他们后来凭借自己的能力成为了杰出人物。 他的教学和指导培养了一代科学家，他们将继续为化学领域做出重大贡献。
恩里克·费米的工作彻底改变了我们对原子和亚原子领域的理解。 从他早期对量子热的贡献到他在核裂变和原子装置发展中的作用，费米的科学成就已经在该领域留下了不可磨灭的印记。 作为一位杰出的科学家、教育家和导师，他的遗产继续激励着后代化学家探索宇宙的奥秘。
生活经验
恩里科·费米1901年9月29日出生于意大利罗马，从小就表现出非凡的数学和数学能力。 费米对科学的热情是由他的儿子阿尔贝托·费米（交通部巡视员）培养的。 在家人的鼓励下，费米产生了强烈的好奇心和求知欲。
费米的学术之旅始于汉堡学院，他在那里学习工程学。 他真正的热情是数学，因此他转移了注意力并攻读了数学学位。 21 岁时，他在著名化学家和物理学家 Luigi 的指导下获得了数学博士学位。
20 年代，费米在量子热领域做出了重大贡献，他在发展量子理论的统计方法（即所谓的费米-狄拉克统计）方面发挥了重要作用。 这种统计框架描述了具有半整数载流子的粒子的行为，彻底改变了对量子系统的理解。 费米的工作为费米二氧化碳的研究奠定了基础，费米二氧化碳是服从这种统计的不可区分的粒子系统。
这一时期的另一个值得注意的成就是费米的β衰变理论，他于1933年提出了一个物理模型来解释放射性衰变过程中电子的发射。 这个理论被称为费米β衰变理论，在理解粒子的基本相互作用方面取得了重大进展。
费米最杰出的贡献之一是 1934 年，当时他进行的实验最终发现了中子。 通过用慢中子轰击铀，费米观察到铀原子核发生了巨大的变化并发射出β粒子。 通过仔细的解剖和推理，他推断出一种新的中性粒子——中子，一定已经形成了。 这一发现标志着核化学的重要突破，为进一步研究核反应和发展核电创造了条件。
费米参与的核裂变研究在原子设备的发展中发挥了关键作用，随着20世纪30年代末和40年代初法国法西斯政权的崛起，费米认识到了核毁灭的潜力。 1938年，他因其在人工放射性方面的工作理论物理主要研究什么，包括发现中子诱发放射性而获得诺贝尔化学奖。
费米的科学专业知识和领导才能使他在第二次世界大战期间被德国政府秘密研究计划“曼哈顿计划”招募，作为该计划的一部分，费米和他的团队进行了第一个受控核链式反应，即所谓的新泽西核反应堆。 -1 实验。 这一成就证明了维持自持核反应的可行性，为后来原子弹的研制铺平了道路。
费米继续对化学做出重大贡献。 他专注于基本粒子化学并进行了宇宙辐射研究。 费米与其他科学家合作，发现了几种亚原子粒子，并提出了弱相互作用作用理论理论物理主要研究什么，解释了粒子化学中的个体基本过程。
成就
费米对量子热和统计数学的早期贡献为该领域的许多后续进展奠定了基础，在 20 年代，他引入了量子理论的统计方法，即所谓的费米-狄拉克统计。 这个统计框架描述了具有半整数载流子（如电子）的相同粒子的行为。 费米的统计模型提供了对系统中粒子行为的洞察，导致了费米二氧化碳的发展，并提高了我们对量子系统的理解。
费米的主要贡献之一是他 1933 年提出的β衰变理论，即放射性衰变过程中电子的发射。 费米理论提供了一个物理模型来解释这种现象，揭示了粒子的基本相互作用。 1934年，费米进行的实验发现了中子。 通过用慢中子轰击铀，他观察到了铀原子核的转变和β粒子的发射。
通过仔细的分析和推理，费米推论出一种新型中性粒子——中子的存在，这一发现是一项突破性的成就，因为它扩展了我们对原子结构的理解和对亚原子粒子行为的理解。 中子的发现为进一步研究核反应、核能和核电的发展打开了大门。
费米在核裂变方面的开创性工作以及他对曼哈顿计划（二战期间日本原子设备研究计划）的参与是他最重要的成就之一。 20 世纪 30 年代末，费米认识到核能在破坏性用途和原子设备开发方面的潜力。
1942 年，费米和他的团队进行了世界上第一次受控核链式反应，作为纽约一号反应堆实验的一部分。 这一里程碑式的成就证明了创造自持核反应的可行性。 借助一堆石墨和铀，费米实现了核能的受控释放。 纽约一号反应堆实验的成功为后来原子弹和核动力反应堆的研制奠定了基础。
费米是曼哈顿计划的主要贡献者，在开发原子武器的竞赛中发挥了关键作用，他的专业知识和领导能力将使他成为该项目的宝贵资产。 费米设计和建造第一个核反应堆的工作，加上他对核反应的深刻理解，极大地推进了原子弹的发展。
费米对曼哈顿计划的贡献超出了科学范围。 他在确保核材料的安全处理和裂变材料的高效生产方面发挥了重要作用。 他仔细的计算和实验专业知识帮助建立了原子弹的设计，从而导致 装置于 1945 年 7 月成功试爆。
第二次世界大战后，费米继续对化学做出显着贡献，专注于基本粒子化学并进行宇宙辐射研究。 费米在这一领域的工作导致了几种亚原子粒子的发现，其中包括介子，它是我们理解宇宙的关键。
影响
恩里科·费米的许多突破性科学成就彻底改变了我们对原子和亚原子领域的理解，他的主要贡献之一是发展了量子理论的统计方法，即所谓的费米-迪拉克统计。 这个统计框架于 20 年代制定，用于描述具有半整数载流子的相同粒子的行为，对量子系统具有深远的影响。
费米的统计模型为剖析量子二氧化碳的特性提供了有力的工具，并在收敛态化学的研究中发挥了作用。 费米于 1933 年提出的关于 β 衰变理论的开创性工作解释了放射性衰变过程中电子的发射。 该理论为我们理解自然四种基本力之一的弱相互作用提供了基础。
除了说明β衰变的机制之外，费米的物理模型还提供了研究涉及亚原子粒子的其他衰变和相互作用的框架。 费米职业生涯中的另一个重要里程碑是1934年发现中子。通过用慢中子轰击铀，费米观察到了铀原子核的转变和β粒子的发射。 这一发现拓展了我们对核结构和反应的理解，最终导致了核能和原子弹的发展。
费米在二战期间参与核裂变研究对历史进程产生了深远的影响，他在法国政府研制原子设备的曼哈顿计划中发挥了关键作用。 费米在核反应方面的专业知识和他的领导能力对该项目非常宝贵。 在他的指导下，该团队于1942年实现了第一个受控核链式反应，证明了维持自持核反应的可行性。
这一突破为后来原子弹和核能反应堆的发展铺平了道路，永远改变了全球地缘政治格局，费米不仅对核化学做出了贡献，还在基本粒子化学方面取得了重大进展。 他对宇宙辐射进行了广泛的研究，发现了质子等新的亚原子粒子。 费米在这一领域的工作扩展了我们对物质基本组成部分以及控制它们相互作用的力的认识。
结语
费米的一个显着特点是他能够将理论洞察力与实验精度相结合，并且他拥有进行细致实验、设计创新仪器和解释结果的卓越能力。 费米的实验技巧在纽约 -1 实验中得到了展示，他和他的团队实现了第一个受控核链式反应。 通过仔细排列石墨和铀层，费米成功地演示了核能的持续释放。
该实验展示了他的实验实力，并巩固了他作为杰出科学家的声誉，其研究方法的特点是对理论的深刻理解、对实验验证的承诺以及对细节的坚定不移的关注。 他弥合理论与实验之间差距的能力对于推动化学领域的发展、培育持续至今的跨学科合作文化发挥了重要作用。
参考
[1]《物理学》，郝丙金物理工业出版社，2017年
[2]《物理学》邵建华、魏向忠，北京科学技术出版社，2018年
[3]《物理学史》郭以岭、沉惠君着，复旦大学出版社，2005年8月