費米的輝煌人生是什麼樣的 費米發現了什麼而獲得諾貝爾獎的
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輝煌人生
費米先後獲得德國普朗克獎章、美國哲學會劉易斯獎學金和美國費米獎。1953年被選爲美國物理學會主席。還被德國海森堡大學、荷蘭烏特勒支大學、美國華盛頓大學、哥倫比亞大學、耶魯大學、哈佛大學、羅切斯特大學和拉克福德大學授予榮譽博士。
費米之所以成爲重要人物,有以下幾個原因。一是他是無可爭議的20世紀最偉大的科學家之一,而且是爲數不多的兼具傑出的理論家和傑出的試驗家天才的人。他在其生涯中寫了250多篇科學論文。二是費米在發明原子爆破方面是一個非常重要的人物,儘管別人在推動這項事業的發展上也起了同樣重要的作用。
從1945年以來,原子武器從未用於戰爭。出於和平目的,大量的核反應堆建成用來產生能源。在未來,反應堆將成爲更重要的能源來源。此外,一些反應堆被用來生產有用的放射性同位素,用在醫學和科學研究上。反應堆還是鈈的一個來源,這是製造原子武器的一種材料。人們對核反應堆可能對人類產生危害存有害怕心理,但沒人抱怨它是個無意義的發明。不管是好還是壞,費米的工作對未來世界產生了巨大的影響。
爲紀念費米對核物理學的貢獻,美國原子能委員會建立了“費米獎”,以表彰爲和平利用核能作出貢獻的各國科學家。
第100個化學元素鐨和原子核物理學使用的“費米單位”(長度單位)就是以費米的名字命名的。
諾貝爾獎
本世紀30年代初,中子被發現以後,科學家就利用它去轟擊各種元素,研究核反應。以意大利皇家科學院院士費米爲首的一批青年人,幹得最起勁。他們按照元素週期表的順序,從頭到尾地轟擊已知的各種元素,看看都會發生什麼情況。
1934年,人們認爲元素週期表上最後一個元素是92號元素鈾。但是當用中子轟擊時,他們發現鈾被強烈地激活了,併產生出好多種元素。他們認爲,在這些鈾的衰變產物中,有一種是原子序數爲93的新元素。這是由於中子打進鈾原子核裏,使鈾的原子量增加而轉變成的新元素。
費米等人關於93號新元素的實驗報告發表後,世界各國的報紙立即進行了轟動性的報道。關於93號元素問題,在各國科學家中引起一場激烈而持續的爭論。有不少人肯定,也有不少人持懷疑態度。這場爭論遲遲沒有定論的原因是當時缺乏一種有效的手段,可以對鈾元素受到中子轟擊後的產物進行精確的分離和分析。
1934年10月,費米研究小組未解決這個謎團,卻意外地取得另一項重大發現:中子在到達被輻射物質之前,和含氫物質中的氫原子核碰撞,速度大大降低;這種降低了速度的“慢中子”,更容易引起被輻射物質的核反應。這正如速度太快的籃球容易從框上彈出去,速度慢的較容易進籃一樣,使用慢中子轟擊原子核很快被各國科學家採用。
1938年11月10日,也就是“93號元素”發現4年多以後,費米接到來自斯德哥爾摩的電話,瑞典科學院宣佈費米獲得諾貝爾物理學獎的獎狀:“獎金授予羅馬大學恩利克·費米教授,以表彰他認證了由中子轟擊所產生的新的放射性元素,以及他在這一研究中發現由慢中子引起的反應。”費米帶着全家去斯德哥爾摩領獎後,沒有返回意大利,而是乘上了去美國的輪船。
就在這一年,德國威廉皇家化學研究所的兩位化學家哈恩和斯特拉斯曼,與女物理學家梅特涅合作,試驗用慢中子轟擊鈾元素,而且用化學方法分離和檢驗覈反應的產物,獲得了令人難以置信的結果:鈾核在中子的轟擊下,分裂成大致相等的兩半,它們不是93號新元素,而是56號元素鋇!原子核的這一種變化現象過去還從未發現過。
1938年11月22日,也就是在諾貝爾獎頒發後的12天,哈恩把分裂原子的報告寄往柏林《自然科學》雜誌,該雜誌1939年1月便登出了哈恩的論文,推翻了費米的實驗結果。顯而易見,諾貝爾獎搞錯了!
聽到這驚人的消息,費米的第一個反應是來到哥倫比亞大學實驗室,利用那裏較好的設備,重複了哈恩的試驗,結果和哈恩的試驗一樣。這一事實,對費米來說無疑是難堪的。然而和人們的想象相反,費米坦率地檢討和總結了自己的錯誤判斷,表現了一個科學家服從真理的高尚品質。
此時此刻,費米考慮的不是個人的名譽得失,他在別人成就的基礎上繼續向前邁進。在裂變理論的基礎上,費米很快提出一種假說:當鈾核裂變時,會放射出中子。這些中子又會擊中其它鈾核,於是就會發生一連串的反應,直到全部原子被分裂。這就是著名的鏈式反應理論。根據這一理論,當裂變一直進行下去時,巨大的能量就將爆發。如果製成炸彈,它理論上的爆炸力是TNT炸藥的2000萬倍!
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