Фаренгейт умолк. С грустью он подумал о том, что он и его гости не нашли общего языка. Как будто они были людьми из разных миров…
Ферми
ФЕРМИ (Ф)
единица длины в ядерной физике. Названа в честь итальянского физика Энрико Ферми.
ПРИМЕЧАНИЕ:
ферми — запрещенная единица. Использовалась в атомной физике как единица измерения размеров атомных ядер и расстояний, на которых действуют ядерные силы. Вместо нее в настоящее время используется единица фемтометр (фм).
ПЕРЕВОДНОЕ СООТНОШЕНИЕ:
1 Ф = 1 фм = 10-12 мм = 10-15 м.
Жизнь и творчество
Энрико Ферми родился 29 сентября 1901 г. в Риме в семье служащего. Уже в детстве у него проявились способности к изобретательству, и вместе с братом Джулио он конструировал по собственным чертежам электродвигатели и модели самолетов. Когда в 1915 г. Джулио неожиданно умер, Энрико переборол горе усиленным изучением математики и физики.
После окончания средней школы в Риме он продолжил учебу в реальной школе[31] в Пизе. Школа относилась к университету, но новых знаний она ему не дала, потому что уже тогда Ферми хорошо знал классическую физику и теорию относительности. Здесь он написал несколько научных работ, а в 1922 г. защитил докторскую диссертацию.
Получив государственную стипендию, он некоторое время пробыл в Геттингене в Германии и в Лейдене в Голландии, где познакомился и сотрудничал со многими известными физиками. С 1924 г. он преподавал математику и физику в университете во Флоренции и там же опубликовал большую работу о статистической механике частиц. В этой работе он изложил основы так называемой статистики Ферми — Дирака, которая стала широко использоваться в атомной физике и принесла ему известность сначала за границей, а позже и в Италии.
В 1928 г. Ферми был назначен профессором теоретической физики Римского университета и в этом же году был избран действительным членом Королевской академии наук Италии. Впоследствии он стал членом многих зарубежных академий, в том числе и членом Академии наук СССР.
В Римском университете Ферми проработал десять лет и основал итальянскую школу современной физики. Этим временем датированы многие его известные работы, особенно работа о радиоактивном бета-распаде. Когда в 1934 г. Фредерик и Ирен Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, у Ферми появилась идея использовать нейтроны для превращений атомных ядер. Эту идею он осуществил экспериментально, одновременно открыв возможность замедления движения нейтронов, например с помощью воды, парафина (так называемый эффект Ферми). За исследования свойств нейтронов в 1938 г. Ферми была присуждена Нобелевская премия по физике.
После получения премии в Стокгольме Ферми не вернулся на родину. Он переехал вместе со своей семьей в Америку в знак протеста против антисемитских действий итальянского фашистского правительства. Приняв место профессора физики в Колумбийском университете, он продолжил свою научно-исследовательскую работу, сосредоточив все усилия на освобождении энергии ядра урана.
В 1941 г. сверхсекретные исследования цепной реакции урана были перенесены в Чикаго, туда же переехал Ферми со своими помощниками. 2 декабря 1942 г. впервые была осуществлена самоподдержпвающаяся цепная ядерная реакция в графитовом реакторе, которым управлял сам Ферми. В 1944 г. они переезжают в Лос-Аламос, где под руководством профессора Оппенгеймера работают над созданием атомной бомбы; впервые она была испытана 16 июля 1945 г. в пустыне Аламогордо в штате Нью-Мексико.
После войны Ферми занял должность профессора в Чикагском университете. В 1946 г. его наградили медалью американского конгресса «За заслуги». В пятидесятые годы он начал изучать элементарные частицы высокой энергии. Результатом этих исследований явился ряд научных трудов.
Ферми был необыкновенно скромным и простым человеком. Он был не только выдающимся ученым, но и любимым и уважаемым учителем. Своим ученикам он прививал любовь к физике и учил их понимать дух и этику науки. Умер Ферми 28 ноября 1954 г. в Чикаго.
* * *
Премьера началась. В помещении стояла абсолютная тишина, слышался лишь голос Ферми. Его серые глаза выражали интенсивную работу мозга, а руки двигались в лад с мыслями.
— Сейчас реактор не работает, потому что в нем находятся кадмиевые штанги, которые поглощают нейтроны. Одной-единственной штанги достаточно для предотвращения цепной реакции. Теперь мы извлечем из реактора все регулирующие штанги, кроме одной, которую будет обслуживать Джордж Вейль.
Пока он говорил, остальные действовали. Каждое движение было заранее обдумано и отрепетировано. Ферми продолжал, показывая руками те предметы, о которых говорил.
— Эта штанга, которую мы извлекли вместе с остальными, управляется автоматически. Если бы интенсивность реакции превысила установленную норму, то штанга автоматически втянулась бы обратно в реактор. Это графическое устройство будет записывать линию, показывающую интенсивность радиации. Когда в реакторе произойдет цепная реакция, самописец напишет постоянно возрастающую линию. Иными словами, это будет экспоненциальная линия.
— Ну, а теперь начнем наш опыт. Джордж с определенными интервалами начнет извлекать штангу, а мы будем производить постоянные измерения, чтобы убедиться, что реактор ведет себя так, как мы рассчитали.
— Вейль вначале установит штангу на четыре с половиной метра, это значит, что еще четыре с половиной метра штанги будет внутри реактора. Счетчики начнут щелкать быстрее, а самописец поднимется к этой вот точке, там линия станет прямой. Начинай, Джордж!
Взгляды всех устремились к самописцу. Все затаили дыхание. Ферми усмехнулся. Счетчики защелкали быстрее; самописец поднялся и остался на том уровне, который предсказал Ферми. Грюнвальд шумно выдохнул. Ферми продолжал усмехаться.
Он продолжал давать команды. Каждый раз, когда Вейль подтягивал штангу, счетчики ускоряли свое стрекотание, а самописец поднимался к точке, заранее указанной Ферми, затем линия выравнивалась.
Время шло. Ферми отдавал себе отчет в том, что опыт такого рода в центре большого города мог бы таить потенциальную опасность для окружающих, если бы не были приняты все необходимые меры для того, чтобы реактор вел себя согласно расчетам. Он был уверен, что если бы Джордж Вейль извлек штангу целиком, реактор начал бы вначале срабатывать настолько медленно, что его можно было бы в любое время остановить обратным движением штанги. Он решил не жалеть времени и проверить все, чтобы никакое непредвиденное явление не помешало проведению опыта.
Нельзя было предсказать, какую опасность представляет этот непредвиденный элемент случайности и какие могли бы быть последствия. Взрыв был теоретически исключен. Высвобождение смертельных доз радиации в результате неконтролируемой реакции было маловероятным. И все же люди работали в неизвестности. Они не могли утверждать, что знают ответы