费米的辉煌人生是什么样的 费米发现了什么而获得诺贝尔奖的

2019-01-22 16:07:48 首页

  辉煌人生

  费米先后获得德国普朗克奖章、美国哲学会刘易斯奖学金和美国费米奖。1953年被选为美国物理学会主席。还被德国海森堡大学、荷兰乌特勒支大学、美国华盛顿大学、哥伦比亚大学、耶鲁大学、哈佛大学、罗切斯特大学和拉克福德大学授予荣誉博士。

  费米之所以成为重要人物,有以下几个原因。一是他是无可争议的20世纪最伟大的科学家之一,而且是为数不多的兼具杰出的理论家和杰出的试验家天才的人。他在其生涯中写了250多篇科学论文。二是费米在发明原子爆破方面是一个非常重要的人物,尽管别人在推动这项事业的发展上也起了同样重要的作用。

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  从1945年以来,原子武器从未用于战争。出于和平目的,大量的核反应堆建成用来产生能源。在未来,反应堆将成为更重要的能源来源。此外,一些反应堆被用来生产有用的放射性同位素,用在医学和科学研究上。反应堆还是钚的一个来源,这是制造原子武器的一种材料。人们对核反应堆可能对人类产生危害存有害怕心理,但没人抱怨它是个无意义的发明。不管是好还是坏,费米的工作对未来世界产生了巨大的影响。

  为纪念费米对核物理学的贡献,美国原子能委员会建立了“费米奖”,以表彰为和平利用核能作出贡献的各国科学家。

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  第100个化学元素镄和原子核物理学使用的“费米单位”(长度单位)就是以费米的名字命名的。

  诺贝尔奖

  本世纪30年代初,中子被发现以后,科学家就利用它去轰击各种元素,研究核反应。以意大利皇家科学院院士费米为首的一批青年人,干得最起劲。他们按照元素周期表的顺序,从头到尾地轰击已知的各种元素,看看都会发生什么情况。

  1934年,人们认为元素周期表上最后一个元素是92号元素铀。但是当用中子轰击时,他们发现铀被强烈地激活了,并产生出好多种元素。他们认为,在这些铀的衰变产物中,有一种是原子序数为93的新元素。这是由于中子打进铀原子核里,使铀的原子量增加而转变成的新元素。

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  费米等人关于93号新元素的实验报告发表后,世界各国的报纸立即进行了轰动性的报道。关于93号元素问题,在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。有不少人肯定,也有不少人持怀疑态度。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段,可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。

  1934年10月,费米研究小组未解决这个谜团,却意外地取得另一项重大发现:中子在到达被辐射物质之前,和含氢物质中的氢原子核碰撞,速度大大降低;这种降低了速度的“慢中子”,更容易引起被辐射物质的核反应。这正如速度太快的篮球容易从框上弹出去,速度慢的较容易进篮一样,使用慢中子轰击原子核很快被各国科学家采用。

  1938年11月10日,也就是“93号元素”发现4年多以后,费米接到来自斯德哥尔摩的电话,瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖的奖状:“奖金授予罗马大学恩利克·费米教授,以表彰他认证了由中子轰击所产生的新的放射性元素,以及他在这一研究中发现由慢中子引起的反应。”费米带着全家去斯德哥尔摩领奖后,没有返回意大利,而是乘上了去美国的轮船。

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  就在这一年,德国威廉皇家化学研究所的两位化学家哈恩和斯特拉斯曼,与女物理学家梅特涅合作,试验用慢中子轰击铀元素,而且用化学方法分离和检验核反应的产物,获得了令人难以置信的结果:铀核在中子的轰击下,分裂成大致相等的两半,它们不是93号新元素,而是56号元素钡!原子核的这一种变化现象过去还从未发现过。

  1938年11月22日,也就是在诺贝尔奖颁发后的12天,哈恩把分裂原子的报告寄往柏林《自然科学》杂志,该杂志1939年1月便登出了哈恩的论文,推翻了费米的实验结果。显而易见,诺贝尔奖搞错了!

  听到这惊人的消息,费米的第一个反应是来到哥伦比亚大学实验室,利用那里较好的设备,重复了哈恩的试验,结果和哈恩的试验一样。这一事实,对费米来说无疑是难堪的。然而和人们的想象相反,费米坦率地检讨和总结了自己的错误判断,表现了一个科学家服从真理的高尚品质。

  此时此刻,费米考虑的不是个人的名誉得失,他在别人成就的基础上继续向前迈进。在裂变理论的基础上,费米很快提出一种假说:当铀核裂变时,会放射出中子。这些中子又会击中其它铀核,于是就会发生一连串的反应,直到全部原子被分裂。这就是著名的链式反应理论。根据这一理论,当裂变一直进行下去时,巨大的能量就将爆发。如果制成炸弹,它理论上的爆炸力是TNT炸药的2000万倍!

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