Читать книгу "Ферми. Ядерная энергия - Antonio Hernandez-Fernandez"

Все частицы материи были названы фермионами в честь Энрико Ферми, который первым понял статистические принципы функционирования квантовой Вселенной.

Частица Гипотеза Открытие u-кварк Гелл-Манн и Цвейг (1964) Лаборатория SLAC (1967) d-кварк Гелл-Манн и Цвейг (1964) Лаборатория SLAC (1967) с-кварк Глэшоу, Илиопулос, Майяни (1970) Рихтер и другие сотрудники лаборатории SLAC и Тинг и сотрудники лаборатории BNL (1974) s-кварк Гелл-Манн и Цвейг (1964) Лаборатория SLAC (1967) t-кварк Кобаяси и Масукава (1973) Коллаборации CDF и DO Фермилаб (1995) b-кварк Кобаяси и Масукава (1973) Ледерман и сотрудники лаборатории Фермилаб (1977) Электронное нейтрино Паули (1930) Коуэн и Райнес (1956) Электрон Ламинг (1838) / Стони (1874) Томсон (1897) Мюонное нейтрино Саката и Иноуэ (1946) Ледерман, Шварц и Стейнбергер (1962) Мюон — Андерсон и Неддермейер (1936) Тау-нейтрино Перл и сотрудники лаборатории SLAC (1974) Коллаборация DONUT / Лаборатория Фермилаб (2000) Тау-лептон — Перл и сотрудники лаборатории SLAC (1974) Фотон Планк (1900) / Эйнштейн (1905) Рентген / Иван Пулюй (1896) Глюон Гелл-Манн (1962) Исследовательский центр DESY / детектор PLUTO (1978) Слабое взаимодействие Z° Глэшоу. Вайнберг, Салам (1968) Детекторы UA1 / UA2 (1983) Слабое взаимодействие W+/- Глэшоу, Вайнберг, Салам (1968) Детекторы UA1 / UA2 (1983) Бозон Хиггса Хиггс (1964) ЦЕРН-БАК (Большой адронный коллайдер) (2012)

ГЛАВА 3

Нейтрино и бета-распад

Благодаря открытию нейтрона, искусственной радиации и делению ядра немногим больше чем за десятилетие, между 1927 и 1938 годами, ученым удалось проникнуть в тайны атомного мира. Модель Томаса — Ферми позволила понять феномен электрической проводимости и заложила основы современной электроники. Ферми получил Нобелевскую премию за доказательство возможности получения новых радиоактивных элементов и дал название новой частице — нейтрино. Сегодня идут споры о том, могут ли нейтрино развивать скорость, превышающую скорость света.

В 1926 году Ферми подал запрос на кафедру физики университета Кальяри. После работы в этом учебном заведении он смог бы рассчитывать на более престижные должности. Однако комиссия сочла блестящего ученого слишком молодым и предпочла ему Джованни Джорджи, имевшего более солидное резюме: он написал докторскую диссертацию на восемь лет раньше Ферми и был уже известен благодаря разработке системы МКС (в которой основными единицами измерения являются метр, килограмм и секунда). Тогда Орсо Марио Корбино, директор физического отделения Римского университета, решил создать новую кафедру теоретической физики в Риме. Корбино хотел собрать группу физиков-новаторов, а для этого ему нужны были талантливые молодые ученые, желающие произвести революцию в итальянской науке. Корбино организовал конкурс, в котором Ферми занял первое место, а Персико — второе. Так эти два давних друга начали тесное сотрудничество в научных исследованиях.

Когда Ферми вернулся в Италию, Лаура Капон была студенткой второго курса Римского университета. Она посещала лекции Корбино по электричеству, проходившие в здании на улице Панисперна, в бывшем монастыре, который в 1870 году был отдан университету под отделение физики. В другом бывшем монастыре, расположенном на той же улице, проходили занятия по химии, на которые в основном и ходила Лаура. В целом список предметов, которые она выбрала для изучения, был очень разносторонним, на стыке различных дисциплин, как лекции Корбино.

Сам Корбино хорошо представлял себе, чего хочет. Он пригласил Разетти из Флоренции в Рим на место, для которого не требовалось участвовать в государственном конкурсе (ученый знал, что Разетти отлично сойдется в работе с Ферми), и убедил некоторых блестящих студентов инженерного факультета заняться физикой. Среди них был Эдоардо Амальди, друг Лауры Капон, который вместе с ней ходил на лекции Корбино по электричеству. Вскоре к ним присоединились Эмилио Сегре, Бруно Понтекорво, замкнутый, но талантливый Этторе Майорана и другие. Корбино удалось создать вокруг Энрико Ферми рабочую группу, известную нам как «ребята с улицы Панисперна».

Изучение теплоты можно рассматривать как специальную отрасль механики.

Ферми во введении в свою «Термодинамику»

Ферми подталкивал группу соратников к выходу за рамки традиционных университетских курсов, как он сам делал это во время учебы. Молодость самого Ферми и поддержка со стороны Разетти способствовали его сближению с молодыми студентами, которыми он руководил. Обычно, отталкиваясь от одной задачи, Ферми соединял физическую теорию с необходимыми для ее решения математическими инструментами и объяснял ее эмпирические последствия. Ученый демонстрировал энциклопедические знания, говоря об излучении черного тела, теории относительности Эйнштейна, термодинамике, электродинамике или статистической механике и показывая связи между ними. Он всегда стремился дойти до сути проблемы и найти способ ее экспериментального решения, которое должно было предоставить необходимые данные, «основу объяснений».