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标题:物理学家费米

随着科学研究的不断深入,物理学家往往只能从事理论或实验的某一方面。一位科学家如果在一生中对理论或实验的任一方面有所建树,那已是一件很不容易的事了。但是,费米,这位伟大的天才物理学家,却对实验和理论都作出了杰出的贡献,这些成就使他无愧为一代科学巨匠。
恩里科·费米是意大利物理学家,1901年9月29日生于罗马。父亲是铁路上的职员,母亲是位小学教员,家庭对他管教很严。费米从小就很聪明,显示出不寻常的记忆力。他上小学时,学习勤奋但不死读书,喜欢打球、做游戏、积极参加体育活动,被人们誉为神童。他对数学、物理特别感兴趣。常常省下少得可怜的零花钱,去买一些他感兴趣的数学、物理书籍。他学习物理不仅学一些理论知识,而且还对物理实验有着浓厚的兴趣,他用简单的自制设备进行测量地球磁场、重力加速度、水的密度等等实验。他喜欢独立思考、爱想问题,不轻易地去问老师和同学。例如:多数儿童喜欢玩陀螺玩具,但要解释高速旋转的运动情况不是像他这种年龄的学生所能办到的。他对科学的奥秘有打破砂锅问到底的精神,终于对陀螺仪器的物理原理作了正确的解释。费米的独创性和想象力,使他具备了成为一位杰出物理学家必需的素质。
1922年7月,费米取得了物理博士学位。1929年,27岁的他就被任命为意大利皇家科学院院士。
从1934年起,费米将他的科研工作重点移向核物理学领域。他还是按照自己的研究方法去工作,既研究理论又重视物理实验工作。费米以他敏锐的科学洞察力研究了人工放射现象。联系到1932年英国物理学家查德威克发现的中子,贾米判断出中子是轰击各种元素的重要“炮弹”。因为不带电的中子不会受到电子或原子核的吸引或排斥,这样高速的中子就能进入物质内部,使中子轰击原子核的机会大大增加。不过,获得中子是非常不容易的,要用10万个α粒子去轰击金属,才能得到一个中子。他为了寻找合适的中子源费尽了心血。在一个偶然的机会里,费米终于得到了“中子源”,才使他可以用实验来证明中子是否是个好的“核炮弹”。
于是,费米开始对周期表中几乎所有元素进行中子轰击实验。由于实验方法对头,工作进展迅速,最后获得了60多种放射性同位素。经测定,石腊竟把银的人工放射性提高100倍以上。费米经过反复周密的考虑,根据力学中的动量守恒定律和能量守恒定律进行分析。他认为石腊会有大量氢元素。氢核就是质子,中子具有和质子相近的质量。当中子轰击石腊时,中子和氢核(即质子)做弹性碰撞时,根据质点碰撞理论,中子会失去其大部分动量和动能,中子所失去的动量和动能将传递给质子,这样中子的速度就变慢,当中子连续和石腊中的许多质子相碰撞时,中子的速度就会大大减小而变成慢中子。与原来的快中子相比,这种慢中子减速效应就叫费米效应。利用费米效应可将重元素变成其他元素,可以使某些元素产生脱变现象,也可以制成人工放射性同位素。由于证明了中子辐射会产生新的放射性元素,并由此发现由慢中子所引起的核反应,费米获得了1938年度的诺贝尔物理奖金。由于费米不能再忍受意大利墨索里尼的法西斯统治,他在领取诺贝尔奖金后全家迁居美国,并在美国著名的哥伦比亚大学任教。
从1940年夏到1945年夏,他作为一名“敌国侨民”竟参加了美国原子弹的研制计划。由他领导建成了第一座原子反应堆。接着费米又参加了研制原子弹的“曼哈顿工程”计划。1945年7月16日,美国在新墨西哥州南部,引爆了第一颗原子弹。
费米是一位伟大的物理学家,他的才华是多方面的,他有敏锐的科学判断力,勇于创新的精神以及具有丰富的知识。他具有高速消化很深的科学材料的能力。他阅读别人论文只是看到对问题的陈述结束为止,然后他在一张纸上涂写一些计算,最后把作者对该问题的解答同自己的加以比较。他对物理学的贡献,无论在理论上或是在实验上都是杰出的。此外,费米还是一位好老师,培养出了不少优秀的世界级的物理学家,如李政道、杨振宁等都是他的学生。



:2006/10/15 14:59:21(5975)
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