天才簡史（外國） 【天才簡史-費米】20世紀，最後一個能和愛因斯坦比肩的天才！震撼！

1945年8月6日 在世界反法西斯戰爭即將勝利之際 胖子降臨廣島 巨大的蘑菇雲騰空升起 促使日本帝國主義宣佈無條件投降 這是原子彈第一次在世人面前公開亮相 它的威力超乎所有人的想象 本期天才簡史節目 我們就來講一講原子彈創造者之一恩利克費米的傳奇故事 1901年恩利克費米出生在意大利首都羅馬 學生時期的費米是一個非常出類拔萃的學生 不滿21歲就獲得了理學博士學位 1923年費米前往德國 在量子力學大師馬克思波恩的指導下從事研究工作 1924年到荷蘭萊頓研究所工作 1926年任羅馬大學理論物理學教授 1929年任意大利皇家科學院院士 他發表的第一篇論文論述了物理學中的一個深奧的分支 量子統計學 在這篇論文中費米用量子統計學來描述某位粒子大量聚集的行為 後來這類粒子被人稱為費米子 當時人們認為元素週期表上最後一個元素是92號元素油 當用中子烘機時油卻被強烈的激活了 產生出好多種元素 費米認為在這些油的衰變產物中有一種是原子敘述為93的新元素 這是由於中子打進油原子盒裡使油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 世界各國報紙立即進行了轟動性的報道 關於93號元素的問題 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 可以對油元素受到中子烘機後的產物進行精確的分離和分析 1934年10月費米研究小組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 使用慢中子烘機原子核很快被各國科學家採用 費米也因此又被譽為中子物理學之父 1938年11月10日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 原因是他認證了由中子烘機所產生的新的放射性元素以及他在這研究中 發現由慢中子引起的反應 假知在此時 意大利法西斯政府頒布出一套粗暴的反猶排猶的法律 而他的妻子是猶太人 所以費米帶著全家去斯德哥爾摩領獎後沒有再返回意大利 而是乘上了去美國的輪船 然而更戲劇的事情是 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 與女物理學家麥特納合作 試驗用慢中子烘機有元素 而且用化學方法分離和檢驗核反應的產物 獲得了令人難以置信的結果 優核在中子的烘機下分裂成大致相等的兩半 它們不是93號新元素 而是56號元素倍 原子核的這種變化現象過去還從未發現過 所以在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 費米第一反應是來到哥倫比亞大學實驗室 利用那裏較好的設備重復了哈恩的試驗 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 然而和人們的想像相反 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 他在想如何在別人成就的基礎上繼續向前邁進 在裂變理論的基礎上 費米很快就提出一種假說 當鈾核裂變時會放射出中子 這些中子又會擊中其他鈾核 於是就會發生一連串的反應 直到全部原子被分裂 這就是著名的劣勢反應理論 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天梯炸藥的2000萬倍 1939年初 中子被吸收後有時會引起鈾原子裂變 這篇報導發表後 費米和其他幾位物理學家一樣 立即就預見到這樣的劣勢反應可用於軍事目的的潛在性 果然 美國政府有了興趣 決定建立一個模式原子反應堆 以探明自保持的劣勢反應是否確實可行 由於費米是世界上主要的中子權威 且積理論與實驗於一身 所以被選為世界第一臺核反應堆公關小組組長 1942年12月2日 在芝加哥 費米指導設計和製造出來的核反應堆首次運轉成功 這是原子時代的真正開端 因為這是人類第一次成功地進行了一次核鏈式反應 戰後 費米在芝加哥大學任教授 費米一生的最後幾年主要從事高能物理的研究 1949年 揭示乙醂腺中原粒子的加速機制 研究了π介子 苗子和核子的相互作用 提出乙醂腺起源理論 於1954年去世 為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 以表彰為和平利用核能做出貢獻的各國科學家 而且第100個化學元素費和原子核物理學使用的費米單位就是以他的名字命名的 費米無疑是二十世紀最偉大的科學家之一 在理論和實驗雙方面都出類拔萃 他是原子彈發明中的一位很重要的人物 費米的主要貢獻在於他在發明核反應堆中所起的重要作用 是他最先對有關方面的基礎理論做出了重大的貢獻 隨後又親自指揮第一座核反應堆的設計和建造 因此他的功勞是最大的 可他卻經常為此惴惴不安 因為他擔心原子彈會再度給人類帶來災難 幸運的是 自1945年以來 原子武器並沒有用於戰爭 而是建造了許多核反應堆 為和平事業提供能源 在將來反應堆可能會是更重要的能源 有些反應堆還被用來生產所需的放射性同位素 用於醫學和其他科研項目 雖說仍有人會擔心核反應堆會給人類造成大災難 但是沒人認為它是一項錯誤的發明 值得一提的是 1950年的一天 費米在和別人討論飛碟及外星人問題時 突然冒出一句 他們都在哪呢 這句看似簡單的問話卻成了著名的費米悖論 費米悖論以憾之意是 人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球 那麼外星人只要比人類早進化100萬年 現在就應該來到地球了 換言之費米悖論表明了這樣的悖論 外星人是存在的 外星人的進化要遠早於人類 他們應該已經來到地球並存在於某處了 或者外星人是不存在的 迄今人類並未發現任何有關外星人存在的蛛絲馬跡 當然這是題外話了 需要重開幾個話題才能闡述明白 對費米悖論感興趣的朋友可以私下搜索關注我的公眾號天才簡史恢復費米 獲取更加詳細的資料 本期到此結束 咱們下週二再見 他是中國人造衛星之父 是中國動力氣象學的創始人 曾帶領中國人造衛星研製事業充斥桎梏 自以翱翔於太空 為中華民族贏得世界性的矚目與榮耀 被中國航天科技評選為擁有傑出貢獻的科學家的首位 他的一生跌宕起伏 有過榮華 也有過屈辱 一生傲骨 鐵血爭爭 即如同雪域雄鷹般堅韌偉岸 也似史詩般厚重輝煌 讓我們靜靜期待下週二天才簡史節目 為您解讀他的人生