科技日历 | 118年前的今天,伽利略之后最伟大的意大利科学

1901年9月29日,恩里科·费米出生在意大利罗马。在接下来的53年里,自伽利略以来最伟大的意大利科学家将慢中子的发现带给了世界,带来了原子弹,并留下了至今困扰世界的一个问题。

费米早期的学习生涯进展顺利,他于1922年获得比萨大学的博士学位。1923年,他在量子力学大师马克斯·玻恩(Max max born)的指导下去德国做研究。1924年,他在荷兰莱顿学院工作。1926年,他成为罗马大学理论物理教授。三年后,他成为意大利皇家科学院院士。

当他中年并准备握拳时,麻烦来了。20世纪40年代,欧洲反犹太主义运动在法西斯国家达到顶峰。意大利法西斯政府颁布了残酷的反犹太法律,费米的犹太妻子的生命危险急剧上升。

同时,费米本人强烈反对法西斯主义,使他成为墨索里尼的眼中钉。

因此,1238年12月在瑞典获得诺贝尔奖后,他再也没有回家去纽约接受哥伦比亚大学伸出的橄榄枝。美国发达的经济和强大的科研实力也为他未来的成就铺平了道路。

费米一生中取得了许多成就,包括提出宇宙射线起源的理论,提出第一个基本粒子的复合模型,以及发现第一个强子共振,同位旋四极。然而,最著名的是他对美国曼哈顿计划的杰出贡献。

1939年初,一些科学家发表了中子吸收导致铀原子裂变的发现。费米敏锐地意识到中子的吸收导致铀原子的裂变,铀原子的裂变可以释放新的中子。这样,裂变铀原子可以释放足够多的中子来引起连锁反应。更重要的是,费米立即预测这种连锁反应可能会用于军事目的。

1939年3月,费米联系了美国海军社区,希望引起他们对发展原子武器的兴趣,但美国政府对此并不重视。

不久之后,德国科学家齐格弗里德·弗罗格(siegfried flugge)在德国科学期刊上发表了德国核裂变研究的一些最新成果,这些成果相当先进,引起了美国政府的恐惧。除了爱因斯坦后来给罗斯福的信建议发展原子武器,美国政府重新考虑了这个项目。

有趣的是,福吉故意突破德国当时尚未完全开始的信息封锁,让盟国了解德国的最新研究情况,但盟国科学家错误地认为,如果德国能够发布如此多的信息,他们的真正发展将会更加先进。

直到几个月后,阿尔伯特·爱因斯坦就此事给罗斯福总统写了一封信,美国政府才开始关注原子能。作为当时原子研究的领导者和权威,费米立即被任命为世界上第一个核反应堆研究团队的领导者。

费米也不负众望。1942年,他在芝加哥大学体育场斯塔格广场成功建造了第一座原子反应堆,后来他在那里任教。当时,反应堆中使用的慢化剂是纯石墨,裂变材料是铀。12月2日下午,反应堆成功进入临界状态,持续了28分钟。从那时起,人类进入了原子时代。

此后,他和许多美国科学家一样,没有参与原子弹的开发,而是在曼哈顿计划中担任顾问。1945年7月第一颗原子弹在新墨西哥州沙漠爆炸时,他也在场。据说当暴风雨在他面前刮时,他掉了一些五彩纸屑。根据五彩纸屑的位移,原子弹的威力被计算为相当于10,000吨梯恩梯。

不幸的是,我不知道它是否受到辐射的影响。费米在第二次世界大战八年后死于癌症。为了纪念他未来的成就,科学界命名100号元素为“易”,长度单位为10-13厘米的“费米”。后来,芝加哥新建的国家力量加速实验室也被称为“费米实验室”。

在他去世前几年,费米正在和其他人讨论不明飞行物和外星人,突然他说,“他们在哪里?”

这个问题很快引出了一个无法回答的问题:理论上,人类可以在100万年内飞到银河系的各个行星上,所以外星人现在应该已经到达地球了,只要他们比人类进化早100万年。

换句话说,“费米悖论”(Fermi Paradox)展示了这样一个悖论:答:外星人存在——科学推论可以证明外星人进化得比人类早得多,应该已经到达地球并存在于某个地方。外星人不存在——到目前为止,人类还没有发现任何外星人存在的线索。

这个问题就是著名的费米悖论。

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