Enrico Fermi

إنريكو فيرمي (بالإيطالية: [enˈriːko ˈfermi]؛ 29 سبتمبر 1901 - 28 نوفمبر 1954) كان فيزيائيًا إيطاليًا أمريكيًا متميزًا، معروفًا على نطاق واسع بدوره المحوري في إنشاء أول مفاعل نووي اصطناعي في العالم، شيكاغو بايل 1، ولمشاركته في مشروع مانهاتن. في عام 1938، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء "لإثباته وجود عناصر مشعة جديدة تنتج عن طريق تشعيع النيوترونات، ولاكتشافه المرتبط بالتفاعلات النووية الناتجة عن النيوترونات البطيئة". تمت الإشارة إلى فيرمي بعد وفاته على أنه "مهندس العصر النووي" و"مهندس القنبلة الذرية". والجدير بالذكر أنه كان من بين الفيزيائيين النادرين الذين حققوا كفاءة استثنائية في الفيزياء النظرية والتجريبية. بالتعاون مع زملائه، قدم فيرمي العديد من براءات الاختراع المتعلقة بتطبيقات الطاقة النووية، والتي حصلت عليها حكومة الولايات المتحدة لاحقًا. وشملت مساهماته الهامة تطوير الميكانيكا الإحصائية، ونظرية الكم، ومجالات الفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات.

إنريكو فيرمي ( بالإيطالية: [enˈriːkoˈfermi]؛ 29 سبتمبر 1901 - 28 نوفمبر 1954) كان فيزيائيًا إيطاليًا أمريكيًا، اشتهر بكونه مخترع أول مفاعل نووي اصطناعي في العالم، شيكاغو بايل -1، وعضو في جمعية مشروع مانهاتن. حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1938 "لإثباته وجود عناصر مشعة جديدة تنتج عن طريق تشعيع النيوترونات، ولاكتشافه المرتبط بالتفاعلات النووية الناتجة عن النيوترونات البطيئة". وقد أطلق عليه لقب "مهندس العصر النووي" و"مهندس القنبلة الذرية". لقد كان واحدًا من عدد قليل جدًا من الفيزيائيين الذين تفوقوا في الفيزياء النظرية والتجريبية. قدم فيرمي مع زملائه العديد من براءات الاختراع المتعلقة باستخدام الطاقة النووية، والتي استحوذت عليها الحكومة الأمريكية جميعها. لقد قدم مساهمات كبيرة في تطوير الميكانيكا الإحصائية، ونظرية الكم، والفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات.

كانت مساهمة فيرمي الهامة الأولية في مجال الميكانيكا الإحصائية. بعد صياغة فولفغانغ باولي لمبدأ الاستبعاد في عام 1925، نشر فيرمي ورقة بحثية تطبق هذا المبدأ على الغاز المثالي، وذلك باستخدام إطار إحصائي يسمى الآن إحصاءات فيرمي-ديراك. في الوقت الحالي، تُسمى الجسيمات الملتزمة بمبدأ الاستبعاد باسم "الفرميونات". افترض باولي بعد ذلك وجود جسيم غير مشحون وغير مرئي ينبعث بشكل متزامن مع الإلكترون أثناء اضمحلال بيتا، وهي فرضية تهدف إلى دعم قانون الحفاظ على الطاقة. تبنى فيرمي هذا المفهوم، وطور نموذجًا يدمج الجسيم المقترح، والذي أطلق عليه اسم "النيوترينو". لقد أوضح إطاره النظري، الذي كان يُعرف في البداية باسم تفاعل فيرمي ويشار إليه حاليًا باسم التفاعل الضعيف، إحدى القوى الأساسية الأربع في الطبيعة. من خلال التجارب التي تنطوي على تحريض النشاط الإشعاعي باستخدام النيوترون الذي تم تحديده مؤخرًا، تأكد فيرمي من أن النيوترونات البطيئة يتم التقاطها بسهولة أكبر بواسطة النوى الذرية مقارنة بالنواة السريعة، ثم طور معادلة عمر فيرمي لوصف هذه الظاهرة. عند قصف الثوريوم واليورانيوم بالنيوترونات البطيئة، استنتج خلق عناصر جديدة. وعلى الرغم من حصوله على جائزة نوبل لهذا الاكتشاف المزعوم، فقد تم تحديد هذه "العناصر الجديدة" لاحقًا على أنها منتجات الانشطار النووي.

في عام 1938، غادر فيرمي إيطاليا للتهرب من القوانين العنصرية الإيطالية التي تم سنها حديثًا، والتي أثرت بشكل مباشر على زوجته اليهودية، لورا كابون. هاجر بعد ذلك إلى الولايات المتحدة، حيث ساهم في مشروع مانهاتن طوال الحرب العالمية الثانية. في جامعة شيكاغو، قاد فيرمي الفريق المسؤول عن تصميم وبناء Chicago Pile-1، الذي وصل إلى درجة الأهمية في 2 ديسمبر 1942، وبالتالي أظهر أول تفاعل نووي متسلسل ذاتي الاستدامة بدأه الإنسان. كان حاضرًا لفحص أهمية مفاعل الجرافيت X-10 في أوك ريدج، تينيسي، في عام 1943، وللمفاعل B في موقع هانفورد في العام التالي. في لوس ألاموس، أدار فيرمي القسم F، الذي تم تخصيص جزء منه لتطوير قنبلة إدوارد تيلر النووية الحرارية "الفائقة". في 16 يوليو 1945، حضر اختبار ترينيتي، وهو التفجير الافتتاحي لقنبلة نووية كاملة، حيث استخدم أسلوب فيرمي المميز لتقدير قوة السلاح.

بعد الحرب، لعب فيرمي دورًا حاسمًا في إنشاء معهد الدراسات النووية في شيكاغو وعمل في اللجنة الاستشارية العامة، برئاسة ج. روبرت أوبنهايمر، التي قدمت المشورة للجنة الطاقة الذرية بشأن القضايا النووية. بعد تفجير أول قنبلة انشطارية سوفيتية في أغسطس 1949، أعرب عن معارضته الشديدة لتطوير قنبلة هيدروجينية، مشيرًا إلى اعتراضات أخلاقية وفنية. كان من بين العلماء الذين قدموا شهادة لدعم أوبنهايمر خلال جلسة الاستماع عام 1954، والتي أدت في النهاية إلى إلغاء التصريح الأمني ​​لأوبنهايمر.

أجرى فيرمي أبحاثًا مهمة في فيزياء الجسيمات، خاصة فيما يتعلق بالبيونات والميونات، ووضع نظرية مفادها أن الأشعة الكونية نشأت من مادة تسارعها المجالات المغناطيسية داخل الفضاء بين النجوم. العديد من الأوسمة والمفاهيم النظرية والمؤسسات العلمية تحمل اسم فيرمي، بما في ذلك فيرمي 1 (مفاعل المولد)، ومحطة إنريكو فيرمي للتوليد النووي، وجائزة إنريكو فيرمي، ومعهد إنريكو فيرمي، ومختبر فيرمي الوطني للمسرع (فيرميلاب)، وتلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة جاما، ومفارقة فيرمي، والعنصر الاصطناعي الفرميوم. وهذا التكريم يجعله ضمن 16 عالماً فقط تم تكريمهم بعنصر يحمل أسمائهم.

الحياة المبكرة

وُلد إنريكو فيرمي في روما، إيطاليا، في 29 سبتمبر 1901، وهو الابن الثالث لألبرتو فيرمي، رئيس قسم في وزارة السكك الحديدية، وإيدا دي جاتيس، معلمة في مدرسة ابتدائية. كان لديه أخت كبرى، ماريا، وأخ أكبر، جوليو. بعد فترة من الرضاعة في مجتمع ريفي، عاد إنريكو إلى عائلته في روما وهو في الثانية والنصف من عمره. على الرغم من كونه كاثوليكيًا لتكريم رغبات أجداده، إلا أن عائلته كانت تفتقر إلى الالتزام الديني القوي؛ حافظ فيرمي على موقفه اللاأدري طوال حياته البالغة. في شبابه، شارك اهتماماته مع جوليو، حيث شارك في بناء المحركات الكهربائية واللعب بمختلف الأجهزة الكهربائية والميكانيكية. بشكل مأساوي، توفي جوليو في عام 1915 أثناء إجراء عملية جراحية لخراج الحلق، وتوفيت ماريا في حادث تحطم طائرة بالقرب من ميلانو في عام 1959.

أثناء وجوده في سوق محلي في كامبو دي فيوري، اكتشف فيرمي أطروحة فيزيائية مكونة من 900 صفحة، Elementorum physicae mathematicae. كتبه الأب اليسوعي أندريا كارافا، وهو أستاذ في كوليجيو رومانو، باللغة اللاتينية، وقد غطى هذا المجلد بشكل شامل الرياضيات والميكانيكا الكلاسيكية وعلم الفلك والبصريات والصوتيات، مما يعكس الفهم العلمي السائد عند نشره عام 1840. إلى جانب صديقه ذي الميول العلمية، إنريكو بيرسيكو، تولى فيرمي العديد من المشاريع، بما في ذلك بناء الجيروسكوبات وإجراء تجارب لقياس تسارع الجاذبية الأرضية.

كثيرًا ما التقى إنريكو بوالده، ألبرتو، خارج مكتبه بعد العمل، وفي عام 1914، تعرف على زميل ألبرتو، أدولفو أميدي، الذي كان يرافق والده بانتظام في جزء من الطريق إلى المنزل.

وإدراكًا منه لاهتمام أدولفو بالرياضيات والفيزياء، اغتنم إنريكو الفرصة لطرح سؤال حول الهندسة. أدرك أدولفو أن فيرمي الشاب كان يستفسر عن الهندسة الإسقاطية وقدم له بعد ذلك كتابًا عن هذا الموضوع من تأليف ثيودور راي. وفي غضون شهرين، أعاد فيرمي الكتاب، بعد أن نجح في حل جميع المشكلات المطروحة، والتي اعتبر أدولفو بعضها تحديًا. عند التحقق من إنجاز فيرمي، وصفه أدولفو بأنه "معجزة، على الأقل فيما يتعلق بالهندسة"، واستمر في توجيهه، وتزويده بنصوص إضافية في الفيزياء والرياضيات. ولاحظ أدولفو ذاكرة فيرمي الاستثنائية التي مكنته من الاحتفاظ بمحتوى الكتب بدقة وإعادتها فورًا بعد القراءة.

Scuola Normale Superiore في بيزا

أكمل فيرمي دراسته الثانوية في يوليو 1918، بعد أن تجاوز سنته الثالثة. بناءً على توصية أميدي، اكتسب فيرمي مهارات اللغة الألمانية للوصول إلى المؤلفات العلمية المعاصرة وتقدم بعد ذلك إلى Scuola Normale Superiore المرموقة في بيزا. يعتقد أميدي أن Scuola قدمت فرصًا تنموية فائقة لفيرمي مقارنة بجامعة سابينزا في روما في تلك الفترة. بسبب فقدان ابنهما مؤخرًا، وافق والدا فيرمي على مضض على إقامته لمدة أربع سنوات في سكن المدرسة، بعيدًا عن روما. حصل فيرمي على المركز الأول في امتحان القبول الصعب، والذي تضمن مقالًا عن "الخصائص المحددة للأصوات". استخدم فيرمي البالغ من العمر 17 عامًا تحليل فورييه لاشتقاق وحل المعادلة التفاضلية الجزئية التي تحكم قضيبًا مهتزًا، مما دفع الفاحص إلى الإعلان، بعد المقابلة، أنه مقدر له أن يصبح فيزيائيًا متميزًا.

أثناء حضوره المدرسة العليا، انخرط فيرمي في مقالب مع زميله الطالب فرانكو راسيتي، مما أدى إلى صداقة وثيقة وتعاون مهني. تلقى التوجيه من لويجي بوتشيانتي، مدير مختبر الفيزياء، الذي اعترف بأنه ليس لديه الكثير ليقدمه إلى فيرمي وكثيرًا ما طلب التعليمات منه بدلاً من ذلك. إن فهم فيرمي العميق لفيزياء الكم دفع بوتشيانتي إلى تكليفه بمهمة تنظيم ندوات حول هذا الموضوع. خلال هذه الفترة، اكتسب فيرمي الكفاءة في حساب التفاضل والتكامل الموتر، وهي تقنية أساسية في النسبية العامة. على الرغم من أنه اختار الرياضيات في البداية كمجال دراسته الأساسي، إلا أنه سرعان ما انتقل إلى الفيزياء. سعى إلى حد كبير إلى التعلم الموجه ذاتيًا، مع التركيز على النسبية العامة، وميكانيكا الكم، والفيزياء الذرية.

عند قبوله في قسم الفيزياء في سبتمبر 1920، انضم فيرمي إلى مجموعة صغيرة. نظرًا لعدد الطلاب المحدود في القسم، الذي يضم فيرمي وراسيتي ونيلو كارارا فقط، فقد منحهم بوتشيانتي حق الوصول غير المقيد إلى المختبر لإجراء مساعيهم البحثية. اقترح فيرمي أن يقوموا بالتحقيق في علم البلورات بالأشعة السينية، مما دفع الثلاثي إلى إنتاج صورة لاو، وهي صورة الأشعة السينية للبلورة. في عام 1921، خلال سنته الثالثة في دراسته الجامعية، ظهرت مساهمات فيرمي العلمية الأولية في المجلة الإيطالية Nuovo Cimento. كانت الورقة الافتتاحية بعنوان "حول ديناميكيات نظام جامد من الشحنات الكهربائية في الحركة الانتقالية" (Sulla dinamica di un sistema الصارمة دي cariche elettriche في موتو تراسلاتوريو). والجدير بالذكر أن هذا العمل أنذر بالتطورات المستقبلية من خلال التعبير عن الكتلة كموتر، وهو بناء رياضي يستخدم بشكل متكرر لوصف الأجسام المتحركة والتي تخضع للتحول ضمن سياق مكاني ثلاثي الأبعاد. في حين أن الميكانيكا الكلاسيكية تعرف الكتلة بأنها كمية سلمية، فإن النظرية النسبية تفترض اختلافها مع السرعة. منشوره الثاني، "حول الكهرباء الساكنة في مجال الجاذبية الموحد للشحنات الكهرومغناطيسية وعلى وزن الشحنات الكهرومغناطيسية" (Sull'elettrostatica di un Campo gravitazionale موحدة e sul peso delle Masse الكهرومغناطيسية)، استكشف المفاهيم ذات الصلة. باستخدام مبادئ النسبية العامة، أثبت فيرمي أن الشحنة تمتلك كتلة مكافئة لـ U/c§1415§، حيث تمثل U الطاقة الكهروستاتيكية للنظام وتشير c إلى سرعة الضوء.

يبدو أن الورقة الأولية تسلط الضوء على التناقض بين النظريتين الكهروديناميكية والنسبية فيما يتعلق بحساب الكتل الكهرومغناطيسية، حيث توقعت الأولى قيمة 4/3 U/c². حل فيرمي هذه المشكلة في العام التالي في مقال بعنوان "فيما يتعلق بالتناقض بين الديناميكا الكهربائية والنظرية النسبية للكتلة الكهرومغناطيسية"، حيث أوضح أن التناقض الملحوظ ينبع من المبادئ النسبية. حظيت هذه الورقة البحثية باعتراف كبير، مما أدى إلى ترجمتها إلى الألمانية ونشرها لاحقًا في المجلة العلمية الألمانية Physikalische Zeitschrift في عام 1922. وفي عام 1922 أيضًا، قدم فيرمي مقالته "حول الظواهر التي تحدث بالقرب من خط عالمي" (Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria) للمجلة الإيطالية I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei. وفي هذا المنشور، قام بتحليل مبدأ التكافؤ وقدم مفهوم "إحداثيات فيرمي". أظهر عمله أنه على طول الخط العالمي القريب من الخط الزمني، يُظهر الفضاء خصائص مشابهة للفضاء الإقليدي.

في يوليو 1922، قدم فيرمي أطروحته، "نظرية في الاحتمالية وبعض تطبيقاتها" (نظرية حساب الاحتمالية ed alcune sue applicazioni)، إلى Scuola Normale Superiore، وحصل على جائزته في في سن العشرين المبكرة بشكل ملحوظ. ركزت أطروحته على صور حيود الأشعة السينية. في ذلك الوقت، لم تكن الفيزياء النظرية معترفًا بها رسميًا كتخصص أكاديمي في إيطاليا، مما يعني أنه لم يتم قبول سوى أطروحات الفيزياء التجريبية فقط. ونتيجة لذلك، كان الفيزيائيون الإيطاليون مترددين في تبني مفاهيم جديدة مثل النسبية، التي نشأت في ألمانيا. ومع ذلك، فإن كفاءة فيرمي في العمل المختبري التجريبي خففت من أي تحديات كبيرة قد يفرضها هذا المناخ الأكاديمي.

في عام 1923، أثناء مساهمته في ملحق الترجمة الإيطالية لكتاب أوغست كوبف، أساسيات نسبية أينشتاين، أصبح فيرمي أول من حدد الطاقة النووية الهائلة الكامنة في معادلة أينشتاين (E = mc§78§)، مما يشير إلى إمكانية استغلاله. لقد افترض أنه "لا يبدو من الممكن، على الأقل في المستقبل القريب، إيجاد طريقة لإطلاق هذه الكميات المروعة من الطاقة، وهو أمر جيد لأن التأثير الأول لانفجار مثل هذه الكمية المروعة من الطاقة سيكون تحطيم الفيزيائي الذي كان من سوء حظه أن يجد طريقة للقيام بذلك".

خلال الفترة من 1923 إلى 1924، أجرى فيرمي فصلًا دراسيًا مع ماكس بورن في جامعة غوتنغن، حيث التقى فيرنر هايزنبرغ وباسكوال جوردان. بعد ذلك، من سبتمبر إلى ديسمبر 1924، تابع فيرمي دراساته في لايدن تحت إشراف بول إهرنفيست، بدعم من زمالة مؤسسة روكفلر التي تم تأمينها من خلال تدخل عالم الرياضيات فيتو فولتيرا. في ليدن، التقى هندريك لورنتز وألبرت أينشتاين، وأقام صداقات مع صموئيل جودسميت وجان تينبرجن. من يناير 1925 إلى أواخر عام 1926، شغل فيرمي منصبًا تدريسيًا في الفيزياء الرياضية والميكانيكا النظرية في جامعة فلورنسا، حيث تعاون مع راسيتي في التجارب التي تبحث في تأثير المجالات المغناطيسية على بخار الزئبق. وفي الوقت نفسه، ساهم في الندوات في جامعة سابينزا في روما، حيث ألقى محاضرات حول ميكانيكا الكم وفيزياء الحالة الصلبة. خلال عروضه التقديمية حول مجال ميكانيكا الكم الناشئ، وخاصة عند مناقشة الدقة التنبؤية الاستثنائية لمعادلة شرودنغر، قال فيرمي كثيرًا: "ليس من الضروري أن تتناسب بشكل جيد!"

بعد إعلان فولفجانج باولي عن مبدأ الاستبعاد في عام 1925، نشر فيرمي بحثًا بعنوان "تكميم الغاز المثالي أحادي الذرة" (Sulla quantizzazione delgas perfetto monoatomic)، حيث طبق المبدأ على الغاز المثالي. كان لهذا المنشور أهمية خاصة بالنسبة لصياغة فيرمي الإحصائية، التي توضح توزيع الجسيمات داخل الأنظمة التي تشتمل على العديد من الجسيمات المتماثلة التي تلتزم بمبدأ الاستبعاد. بعد ذلك بوقت قصير، طور الفيزيائي البريطاني بول ديراك هذا المفهوم بشكل مستقل، موضحًا أيضًا علاقته بإحصائيات بوز-آينشتاين. وبالتالي، تم تسمية هذا الإطار الإحصائي الآن باسم إحصائيات فيرمي-ديراك. وتقديرًا لعمل ديراك، يُطلق على الجسيمات التي تتوافق مع مبدأ الاستبعاد حاليًا اسم "الفرميونات"، في حين يُشار إلى تلك التي لا تتوافق مع ذلك باسم "البوزونات".

البروفيسور في روما

في إيطاليا، تم منح درجات الأستاذية من خلال عملية تنافسية (concorso) للكراسي الأكاديمية الشاغرة، مع تقييم المتقدمين بناءً على منشوراتهم من قبل لجنة من الأساتذة. سعى فيرمي في البداية للحصول على كرسي في الفيزياء الرياضية في جامعة كالياري في سردينيا ولكن تم تجاهله بصعوبة لصالح جيوفاني جيورجي. في عام 1926، عندما كان عمره 24 عامًا، تقدم بطلب للحصول على درجة الأستاذية في جامعة سابينزا في روما. يمثل هذا المنصب الخاص كرسيًا تم إنشاؤه حديثًا، وهو أحد الكراسي الثلاثة الافتتاحية في الفيزياء النظرية في جميع أنحاء إيطاليا، والذي أنشأه وزير التعليم بناءً على طلب البروفيسور أورسو ماريو كوربينو. شغل كوربينو مناصب متعددة: أستاذ الفيزياء التجريبية في الجامعة، ومدير معهد الفيزياء، وعضو في حكومة بينيتو موسوليني. بصفته رئيسًا للجنة الاختيار، تصور كوربينو أن هذه الأستاذية الجديدة سترفع معايير ومكانة الفيزياء داخل إيطاليا. اختارت اللجنة في النهاية فيرمي بدلاً من إنريكو بيرسيكو وألدو بونتريمولي. بعد ذلك، ساعد كوربينو فيرمي في تجميع مجموعته البحثية، والتي سرعان ما ضمت طلابًا متميزين مثل إدواردو أمالدي، وبرونو بونتيكورفو، وإيتوري ماجورانا، وإيميليو سيغري، جنبًا إلى جنب مع فرانكو راسيتي، الذي عينه فيرمي مساعدًا له. سرعان ما أصبحت هذه المجموعة تُعرف باسم "أولاد فيا بانيسبيرنا"، وهو لقب مشتق من الشارع الذي يضم معهد الفيزياء.

تزوج فيرمي من لورا كابون، وهي طالبة علوم في الجامعة، في 19 يوليو 1928. وأنجب الزوجان طفلين: نيلا، المولودة في يناير 1931، وجوليو، المولود في فبراير 1936. في 18 مارس 1929، عين موسوليني فيرمي في منصب كان عضواً في الأكاديمية الملكية الإيطالية، وفي 27 أبريل أصبح عضواً في الحزب الفاشي. ومع ذلك، عارض فيرمي لاحقًا الفاشية بعد إصدار موسوليني للقوانين العنصرية عام 1938، والتي تهدف إلى مواءمة الفاشية الإيطالية بشكل أوثق مع النازية الألمانية أيديولوجيًا. شكلت هذه القوانين التمييزية تهديدًا للورا، التي كانت يهودية، وأدت إلى فصل العديد من مساعدي أبحاث فيرمي.

أثناء وجوده في روما، قدم فيرمي ومجموعته البحثية مساهمات كبيرة في مختلف المجالات العملية والنظرية للفيزياء. في عام 1928، نشر فيرمي عمله الرائد، مقدمة في الفيزياء الذرية (Introduzione alla fisica atomica)، والذي كان بمثابة كتاب مدرسي معاصر ويمكن الوصول إليه لطلاب الجامعات الإيطالية. ولنشر المعرفة في مجال الفيزياء الناشئ، ألقى فيرمي أيضًا محاضرات عامة وكتب مقالات شعبية تستهدف العلماء والمعلمين. تضمن منهجه التربوي التجمعات اليومية مع الزملاء وطلاب الدراسات العليا لتحليل المشكلات بشكل جماعي، والتي غالبًا ما يتم استخلاصها من أبحاثه المستمرة. وكان الدليل على تأثيره هو التدفق المتزايد للطلاب الأجانب إلى إيطاليا. ومن بين هؤلاء العلماء الدوليين، كان أبرزهم الفيزيائي الألماني هانز بيث، الذي وصل إلى روما كزميل في مؤسسة روكفلر وشارك في تأليف ورقة بحثية عام 1932 مع فيرمي بعنوان "حول التفاعل بين إلكترونين" (بالألمانية: Über die Wechselwirkung von zwei Elektronen).

خلال هذه الفترة، واجه الفيزيائيون ظاهرة محيرة تعرف باسم اضمحلال بيتا، والتي تتميز بانبعاث إلكترون من نواة الذرة. لدعم مبدأ الحفاظ على الطاقة، افترض باولي الانبعاث المتزامن لجسيم غير مرئي عديم الشحنة يمتلك كتلة ضئيلة أو معدومة. تبنى فيرمي لاحقًا هذا المفهوم، وقام بتطويره في البداية في ورقة بحثية أولية في عام 1933، تلاها منشور أكثر شمولاً في العام التالي والذي قدم رسميًا الجسيم المفترض، والذي أطلق عليه فيرمي اسم "النيوترينو". إطاره النظري، الذي أطلق عليه في البداية اسم تفاعل فيرمي والذي تم التعرف عليه فيما بعد على أنه نظرية التفاعل الضعيف، أوضح إحدى القوى الأساسية الأربعة في الطبيعة. تم تأكيد وجود النيوترينو تجريبيًا بعد وفاته، وقدمت نظرية التفاعل لفيرمي تفسيرًا لصعوبة اكتشافه. عند تقديم مخطوطته إلى المجلة البريطانية Nature، رفضها المحرر، مشيرًا إلى أن محتواها التأملي "بعيد جدًا عن الواقع المادي بحيث لا يثير اهتمام القراء". وفقًا لديفيد إن. شوارتز، كاتب سيرة فيرمي، من الغريب أن يسعى فيرمي بجدية للنشر في مجلة Nature، نظرًا لأن المجلة في ذلك الوقت كانت تنشر حصرًا اتصالات مختصرة، وبالتالي لم تكن مناسبة لنشر حتى نظرية فيزيائية جديدة. المكان الأكثر ملاءمة، إن وجد، كان من الممكن أن يكون وقائع الجمعية الملكية في لندن. يتفق شوارتز مع الفرضية التي اقترحها بعض العلماء، مما يشير إلى أن رفض المجلة البريطانية أثر على زملاء فيرمي الأصغر سنًا (وكان بعضهم يهودًا وذوي ميول يسارية) للتخلي عن مقاطعتهم للمنشورات العلمية الألمانية بعد صعود هتلر إلى السلطة في يناير 1933. وبالتالي، نُشرت نظرية فيرمي في طبعات إيطالية وألمانية قبل ترجمتها الإنجليزية.

في الملاحظات التمهيدية للترجمة الإنجليزية لعام 1968، قال الفيزيائي فريد ويلسون:

نظرية فيرمي، بصرف النظر عن دعم اقتراح باولي بشأن النيوترينو، لها أهمية خاصة في تاريخ الفيزياء الحديثة. يجب على المرء أن يتذكر أن بواعث بيتا التي تحدث بشكل طبيعي هي الوحيدة التي كانت معروفة في وقت اقتراح النظرية. لاحقًا، عندما تم اكتشاف اضمحلال البوزيترون، تم دمج العملية بسهولة في إطار عمل فيرمي الأصلي. وعلى أساس نظريته، تم التنبؤ باحتجاز النواة للإلكترون المداري، وتم ملاحظته في النهاية. مع مرور الوقت، تراكمت البيانات التجريبية بشكل كبير. على الرغم من ملاحظة الخصائص المميزة عدة مرات في اضمحلال بيتا، إلا أن نظرية فيرمي كانت دائمًا على مستوى التحدي.
إن عواقب نظرية فيرمي واسعة النطاق. على سبيل المثال، تم إنشاء التحليل الطيفي β كأداة قوية لدراسة البنية النووية. ولكن ربما يكون الجانب الأكثر تأثيرًا في عمل فيرمي هذا هو أن شكله الخاص للتفاعل β قد أنشأ نمطًا مناسبًا لدراسة أنواع أخرى من التفاعلات. وكانت أول نظرية ناجحة لخلق وتدمير جزيئات المواد. في السابق، كان من المعروف أن الفوتونات فقط هي التي يتم إنشاؤها وتدميرها.

في يناير 1934، أبلغت إيرين جوليو كوري وفريديريك جوليو عن الحث الناجح للنشاط الإشعاعي في العناصر من خلال قصف جسيمات ألفا. بحلول مارس من نفس العام، قدم جيان كارلو ويك، مساعد فيرمي، إطارًا نظريًا لهذه الظاهرة، بالاعتماد على نظرية فيرمي الراسخة حول اضمحلال بيتا. ونتيجة لذلك، حول فيرمي تركيزه إلى الفيزياء التجريبية، وتحديدًا باستخدام النيوترون، وهو جسيم اكتشفه جيمس تشادويك في عام 1932. في مارس 1934، هدف فيرمي إلى دراسة إمكانية تحفيز النشاط الإشعاعي باستخدام مصدر نيوترون البولونيوم والبريليوم الذي طوره راسيتي. النيوترونات، التي تفتقر إلى الشحنة الكهربائية، لن تواجه انحرافًا بواسطة النواة الذرية المشحونة إيجابيًا. تشير هذه الخاصية إلى أن النيوترونات تحتاج إلى طاقة أقل بكثير لاختراق النواة مقارنة بالجسيمات المشحونة، مما يلغي الحاجة إلى معجل الجسيمات، وهو جهاز غير متوفر لمجموعة فيا بانيسبيرنا.

ابتكر فيرمي فكرة استبدال مصدر نيوترون البولونيوم والبريليوم بمصدر نيوترون الرادون والبريليوم. قام ببناء هذا عن طريق ملء لمبة زجاجية بمسحوق البريليوم، وتفريغ الهواء، ومن ثم إدخال 50 ميلي كوري من غاز الرادون، الذي قدمه جوليو سيزار تراباتشي. أنتج هذا التكوين الجديد مصدرًا نيوترونيًا أكثر فاعلية، على الرغم من أن فعاليته تضاءلت وفقًا لنصف عمر الرادون البالغ 3.8 يومًا. على الرغم من إدراكه أن هذا المصدر سيصدر أيضًا أشعة جاما، فقد افترض فيرمي أن هذه الانبعاثات لن تؤثر على النتائج التجريبية. تضمنت تجاربه الأولية قصف البلاتين، وهو عنصر متاح بسهولة وذو عدد ذري ​​مرتفع، لكن هذه المحاولات باءت بالفشل. بعد ذلك، أجرى تجارب على الألومنيوم، ولاحظ أنه ينبعث منه جسيم ألفا، وينتج الصوديوم، ثم يتحلل إلى مغنيسيوم عبر انبعاث جسيم بيتا. ولم ينجح مع الرصاص، ثم استخدم الفلور، على شكل فلوريد الكالسيوم، الذي ينبعث منه جسيم ألفا، ويولد النيتروجين، ثم يتحلل بعد ذلك إلى أكسجين من خلال انبعاث جسيمات بيتا. في المجمل، نجح فيرمي في تحفيز النشاط الإشعاعي في 22 عنصرًا مختلفًا. نشر فيرمي على الفور اكتشافه للنشاط الإشعاعي الناجم عن النيوترونات في المجلة الإيطالية La Ricerca Scientifica في 25 مارس 1934.

أدى النشاط الإشعاعي المتأصل للثوريوم واليورانيوم إلى تعقيد تحليل تجارب قصف النيوترونات التي تتضمن هذه العناصر. ومع ذلك، بعد استبعاد وجود عناصر أخف من اليورانيوم ولكن أثقل من الرصاص، استنتج فيرمي أنه تم تصنيع عناصر جديدة، والتي أطلق عليها اسم الأوسينيوم والهسبريوم. اقترحت الكيميائية إيدا نوداك تفسيرًا بديلاً، حيث أشارت إلى أن بعض النتائج التجريبية ربما أدت إلى عناصر أخف من الرصاص، بدلاً من تكوين عناصر جديدة أثقل. تم رفض فرضيتها إلى حد كبير في ذلك الوقت، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى أن مجموعتها البحثية لم تقم بإجراء تجارب على اليورانيوم ولم تضع أساسًا نظريًا لمثل هذا الاحتمال. خلال تلك الحقبة، كان الانشطار النووي يعتبر غير محتمل من الناحية النظرية، إن لم يكن مستحيلا تماما. على الرغم من أن الفيزيائيين توقعوا تكوين عناصر ذات أعداد ذرية أعلى من خلال قصف النيوترونات بعناصر أخف، إلا أن فكرة امتلاك النيوترونات طاقة كافية لتقسيم ذرة أثقل إلى شظيتين أخف وزنًا، كما اقترح نوداك، لم تكن مقبولة على نطاق واسع.

لاحظت مجموعة فيا بانيسبيرنا أيضًا العديد من التأثيرات الشاذة أثناء تجاربهم. ومن الجدير بالذكر أن الإعداد التجريبي يبدو أنه حقق نتائج أكثر إيجابية عند إجرائه على طاولة خشبية مقارنة بسطح رخامي. مستذكرًا ملاحظات جوليو كوري وتشادويك فيما يتعلق بفعالية شمع البارافين في اعتدال النيوترونات، قرر فيرمي دمجه في تجاربه. عندما اجتازت النيوترونات شمع البارافين، أحدثت زيادة في النشاط الإشعاعي للفضة بمقدار مائة ضعف مقارنة بعمليات القصف التي أجريت بدون البارافين. افترض فيرمي أن هذه الظاهرة تعزى إلى ذرات الهيدروجين الموجودة في البارافين. وعلى نحو مماثل، كان محتوى الهيدروجين في الخشب مسؤولاً عن التباين الملحوظ بين الطاولات الخشبية والرخامية. تم إثبات هذه الفرضية بشكل أكبر من خلال تكرار التأثير باستخدام الماء. وخلص إلى أن الاصطدامات مع ذرات الهيدروجين أدت إلى تباطؤ النيوترونات بشكل فعال. يفقد النيوترون طاقة أكبر لكل تصادم عند تفاعله مع نوى ذات أعداد ذرية أقل، وبالتالي يتطلب تصادمات أقل لتحقيق درجة معينة من التباطؤ. أدرك فيرمي أن هذا التباطؤ أدى إلى زيادة النشاط الإشعاعي لأن النيوترونات البطيئة أظهرت احتمالية أكبر للالتقاط مقارنة بالنيوترونات السريعة. ولوصف هذه العملية رياضيًا، قام بصياغة معادلة الانتشار، والتي أطلق عليها فيما بعد معادلة عمر فيرمي.

في عام 1938، حصل فيرمي على جائزة نوبل في الفيزياء عن عمر يناهز 37 عامًا "لإثباته وجود عناصر مشعة جديدة تنتج عن طريق تشعيع النيوترونات، ولاكتشافه المرتبط بالتفاعلات النووية الناتجة عن النيوترونات البطيئة". بدلاً من العودة إلى إيطاليا بعد استلام الجائزة في ستوكهولم، انتقل فيرمي وعائلته إلى مدينة نيويورك في ديسمبر 1938، حيث سعوا للحصول على الإقامة الدائمة. كان الدافع وراء قرارهم بالانتقال إلى أمريكا والحصول على الجنسية الأمريكية هو القوانين العنصرية السائدة في إيطاليا.

مشروع مانهاتن

عند وصوله إلى مدينة نيويورك في 2 يناير 1939، تلقى فيرمي عروضًا فورية من خمس جامعات، وقبل في النهاية منصبًا في جامعة كولومبيا، حيث كان قد ألقى محاضرات صيفية سابقًا في عام 1936. وأُبلغ أنه في ديسمبر 1938، اكتشف الكيميائيان الألمانيان أوتو هان وفريتز ستراسمان الباريوم بعد قصف النيوترونات لليورانيوم، وهي ظاهرة فسرتها لاحقًا ليز مايتنر وابن أخيها. أوتو فريش في دور الانشطار النووي. أيد فريش هذه النتيجة تجريبيًا في 13 يناير 1939. وقد تم نقل أخبار تفسير مايتنر وفريش لاكتشاف هان وستراسمان عبر المحيط الأطلسي بواسطة نيلز بور، الذي كان من المقرر أن يلقي محاضرة في جامعة برينستون. علم إيزيدور إسحاق رابي وويليس لامب، وهما فيزيائيان من جامعة كولومبيا يعملان في برينستون، بالاكتشاف ونقلاه إلى كولومبيا. بينما ادعى ربيع أنه أبلغ فيرمي، نسب فيرمي لاحقًا الكشف إلى لامب:

أتذكر بوضوح شديد الشهر الأول، يناير 1939، الذي بدأت فيه العمل في مختبرات Pupin لأن الأمور بدأت تحدث بسرعة كبيرة. في تلك الفترة، كان نيلز بور في محاضرة بجامعة برينستون وأتذكر بعد ظهر أحد الأيام أن ويليس لامب عاد متحمسًا للغاية وقال إن بور قد سرب أخبارًا رائعة. الأخبار العظيمة التي تسربت كانت اكتشاف الانشطار وعلى الأقل الخطوط العريضة لتفسيره. ثم، في وقت لاحق إلى حد ما من نفس الشهر، كان هناك اجتماع في واشنطن حيث تمت مناقشة الأهمية المحتملة لظاهرة الانشطار المكتشفة حديثًا لأول مرة بشكل جدي شبه مازح كمصدر محتمل للطاقة النووية.

تم التحقق من صحة فرضية نوداك السابقة في النهاية. كان فيرمي قد استبعد احتمال الانشطار بناءً على حساباته، بعد أن تجاهل طاقة الارتباط المتولدة عندما استوعبت نويدة تمتلك عددًا فرديًا من النيوترونات نيوترونًا إضافيًا. بالنسبة لفيرمي، أدى هذا الكشف إلى إحراج مهني كبير، حيث أن عناصر ما بعد اليورانيوم التي حصل على جائزة نوبل جزئيًا عنها لم تكن عناصر ما بعد اليورانيوم بل كانت منتجات انشطارية. ومن ثم فقد ألحق حاشية تتناول هذا التصحيح في خطاب قبوله لجائزة نوبل.

وقرر العلماء في جامعة كولومبيا التحقيق في إطلاق الطاقة المرتبط بالانشطار النووي لليورانيوم عند قصفه بالنيوترونات. في 25 يناير 1939، في الطابق السفلي من قاعة بوبين في كولومبيا، نفذ فريق تجريبي يضم فيرمي تجربة الانشطار النووي الافتتاحية في الولايات المتحدة. ومن بين أعضاء الفريق الإضافيين هربرت إل أندرسون، ويوجين تي بوث، وجون آر دانينغ، وجي نوريس جلاسو، وفرانسيس جي سلاك. وفي اليوم التالي، بدأ مؤتمر واشنطن الخامس للفيزياء النظرية في واشنطن العاصمة، برعاية مشتركة من جامعة جورج واشنطن ومعهد كارنيجي في واشنطن. وهناك، تم نشر النتائج المتعلقة بالانشطار النووي على نطاق أوسع، مما حفز العديد من العروض التجريبية اللاحقة.

في البداية، أثبت العلماء الفرنسيون هانز فون هالبان، ولو كوارسكي، وفريديريك جوليو كوري أن اليورانيوم، عند قصفه بالنيوترونات، ينبعث من النيوترونات أكثر مما يمتص، مما يشير إلى احتمال حدوث تفاعل متسلسل. أكد إنريكو فيرمي وهربرت إل أندرسون هذه النتيجة بشكل مستقل بعد بضعة أسابيع. لتسهيل تجارب الانشطار على نطاق واسع، قام ليو زيلارد بشراء 200 كيلوغرام (440 رطل) من أكسيد اليورانيوم من المنتج الكندي إلدورادو جولد ماينز المحدودة. بعد ذلك، تعاون فيرمي وزيلارد على تطوير جهاز قادر على تحقيق تفاعل نووي مستدام ذاتيًا، والذي سيُعرف لاحقًا باسم المفاعل النووي. كان التحدي الكبير هو ارتفاع معدل امتصاص النيوترونات بواسطة الهيدروجين في الماء، مما يجعل التفاعل المستدام ذاتيًا غير محتمل مع اليورانيوم الطبيعي والماء كمهدئ للنيوترونات. اقترح فيرمي، بناءً على أبحاثه في مجال النيوترونات، استخدام كتل أكسيد اليورانيوم مع الجرافيت كوسيط بدلاً من الماء، مما يقلل نظريًا من احتجاز النيوترونات ويتيح تفاعلًا متسلسلًا مستدامًا ذاتيًا. ثم ابتكر زيلارد تصميمًا عمليًا: "كومة" تتكون من كتل أكسيد اليورانيوم تتخللها طوب الجرافيت. شارك زيلارد وأندرسون وفيرمي في تأليف ورقة بحثية بعنوان "إنتاج النيوترونات في اليورانيوم". ومع ذلك، غالبًا ما أدت عادات العمل والشخصيات المختلفة إلى صعوبات في تعاونهم.

كان إنريكو فيرمي واحدًا من أوائل العلماء الذين نبهوا المسؤولين العسكريين إلى الآثار المحتملة للطاقة النووية، حيث ألقى محاضرة حول هذا الموضوع في وزارة البحرية في 18 مارس 1939. وعلى الرغم من أن استجابة البحرية لم تلبي توقعاته بالكامل، إلا أنهم خصصوا 1500 دولار لدعم المزيد من الأبحاث في جامعة كولومبيا. في وقت لاحق من ذلك العام، قام ليو زيلارد، ويوجين فيجنر، وإدوارد تيلر بصياغة رسالة، وقعها ألبرت أينشتاين لاحقًا، وتم إرسالها إلى الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت. حذرت هذه الرسالة من أن ألمانيا النازية ربما تقوم بتطوير قنبلة ذرية. ردًا على ذلك، أنشأ الرئيس روزفلت اللجنة الاستشارية المعنية باليورانيوم للتحقيق في هذه المخاوف.

خصصت اللجنة الاستشارية المعنية باليورانيوم أموالًا لتمكين فيرمي من الحصول على الجرافيت، والذي استخدمه بعد ذلك لبناء كومة أولية من طوب الجرافيت في الطابق السابع من مختبر Pupin Hall. بحلول أغسطس 1941، كان فيرمي قد جمع ستة أطنان من أكسيد اليورانيوم وثلاثين طنًا من الجرافيت، وهي المواد التي استخدمها لاحقًا لبناء كومة تجريبية أكبر في قاعة شيرميرهورن بجامعة كولومبيا.

في 18 ديسمبر 1941، اجتمع قسم S-1 بمكتب البحث العلمي والتطوير، المعروف سابقًا باسم اللجنة الاستشارية لليورانيوم. ومع دخول الولايات المتحدة في الحرب العالمية الثانية، اشتدت أهمية مهمتها. بينما كان التركيز الأساسي للجنة ينصب على إنتاج اليورانيوم المخصب، حدد عضو اللجنة آرثر كومبتون البلوتونيوم كبديل قابل للتطبيق، مشيرًا إلى إمكانية إنتاجه بكميات كبيرة في المفاعلات النووية بحلول أواخر عام 1944. ونتيجة لذلك، قرر كومبتون توحيد جهود أبحاث البلوتونيوم في جامعة شيكاغو. تم نقل فيرمي، على الرغم من تردده في البداية، وتم دمج فريقه البحثي في ​​مختبر المعادن المنشأ حديثًا في تلك المؤسسة.

وبالنظر إلى التداعيات غير المعروفة للتفاعل النووي المستدام ذاتيًا، فقد اعتُبر بناء المفاعل النووي الافتتاحي في حرم جامعة شيكاغو، الواقع داخل منطقة حضرية مكتظة بالسكان، أمرًا غير حكيم. قام آرثر كومبتون في البداية بتأمين موقع داخل محمية غابة أرجون وودز، على بعد حوالي 20 ميلاً (32 كم) من شيكاغو، وتعاقد مع شركة Stone & ويبستر لتطويره. لكن نزاعًا صناعيًا أوقف هذا العمل. بعد ذلك، أقنع فيرمي كومبتون بإمكانية بناء المفاعل بأمان في ملعب الاسكواش الموجود أسفل مدرجات ملعب ستاج فيلد بجامعة شيكاغو. بدأ بناء الكومة التجريبية في 6 نوفمبر 1942، وبلغت ذروتها في تحقيق بايل شيكاغو 1 للحرجية في 2 ديسمبر. على الرغم من أن الكومة تم تصميمها في البداية لتكون كروية تقريبًا، إلا أن حسابات فيرمي المستمرة أشارت إلى أنه يمكن الوصول إلى الحرجية دون إكمال الهيكل بأكمله كما كان مخططًا له في الأصل.

مثلت هذه التجربة إنجازًا محوريًا في السعي وراء الطاقة، وتجسد النهج الدقيق المميز الذي اتبعه فيرمي، حيث تم التخطيط لكل مرحلة بدقة وتم إجراء جميع الحسابات بدقة. عند البدء الناجح لأول تفاعل نووي متسلسل ذاتي الاستدامة، أبلغ كومبتون هذا الاختراق عبر مكالمة هاتفية مشفرة إلى جيمس بي. كونانت، الذي شغل منصب رئيس لجنة أبحاث الدفاع الوطني.

تم الاتصال بكونانت هاتفيًا في مكتب الرئيس بجامعة هارفارد. نقلت الرسالة رسالة مشفرة: "جيم، سوف تكون مهتمًا بمعرفة أن الملاح الإيطالي قد هبط للتو في العالم الجديد". وأعقب ذلك توضيح شبه اعتذاري، حيث تم إبلاغ لجنة S-1 أن استكمال المفاعل سيتطلب أسبوعًا إضافيًا أو أكثر: "لم تكن الأرض كبيرة كما توقع، ووصل إلى العالم الجديد في وقت أقرب مما كان يتوقع".

أجاب كونانت بحماس، متسائلًا: "هل هذا صحيح؟" ثم سأل: "هل كان السكان الأصليون ودودين؟"

وأكد الرد أن "الجميع هبطوا آمنين وسعداء".

من أجل مواصلة البحث دون تشكيل خطر على الصحة العامة، تم تفكيك المفاعل لاحقًا ونقله إلى موقع أرجون وودز. في هذا الموقع الجديد، أشرف فيرمي على التجارب المتعلقة بالتفاعلات النووية، مستفيدًا من التوافر الواسع النطاق للنيوترونات الحرة الناتجة عن المفاعل. توسع نطاق المختبر بسرعة إلى ما هو أبعد من الفيزياء والهندسة، ودمج المفاعل في التطبيقات في الأبحاث البيولوجية والطبية. كانت أرجون تعمل في البداية تحت إشراف فيرمي كجزء لا يتجزأ من جامعة شيكاغو، وتم تأسيسها ككيان مستقل مع فيرمي مديرًا لها في مايو 1944.

في 4 نوفمبر 1943، عندما وصل مفاعل الجرافيت X-10 المبرد بالهواء في أوك ريدج إلى درجة الأهمية، كان فيرمي حاضرًا لمعالجة أي أعطال محتملة. أيقظه الفنيون قبل الأوان للتأكد من مراقبته للحدث. يمثل تشغيل X-10 تقدمًا كبيرًا في مشروع البلوتونيوم. أنتجت هذه المنشأة بيانات مهمة لتصميم المفاعل، وسهلت تدريب موظفي دوبونت على تشغيل المفاعل، وأنتجت الكميات الصغيرة الأولية من البلوتونيوم المنتج في المفاعل. حصل فيرمي على الجنسية الأمريكية في يوليو 1944، في أقرب تاريخ مسموح به بموجب التشريع الحالي.

في سبتمبر 1944، بدأ فيرمي المفاعل B في موقع هانفورد عن طريق إدخال سبيكة وقود اليورانيوم الافتتاحية؛ تم تصميم هذه المنشأة خصيصًا لإنتاج البلوتونيوم على نطاق واسع. على غرار X-10، تم تصميم هذا المفاعل من قبل فريق فيرمي في مختبر المعادن وتم بناؤه بواسطة شركة دوبونت، على الرغم من أنه يتميز بنطاق أكبر بكثير ويستخدم التبريد بالماء. وفي الأيام اللاحقة، تم تحميل 838 أنبوبًا، مما أدى إلى حالة حرجة المفاعل. وبعد منتصف ليل 27 سبتمبر بقليل، بدأ المشغلون في سحب قضبان التحكم لبدء إنتاج البلوتونيوم. في البداية، استمرت العمليات دون مشكلة؛ ومع ذلك، في حوالي الساعة 03:00 صباحًا، بدأ مستوى الطاقة في الانخفاض، وبلغ ذروته بإغلاق المفاعل بالكامل بحلول الساعة 06:30. طلب كل من الجيش ودوبونت توضيحات من فريق فيرمي. وتم إجراء فحوصات على مياه التبريد للتأكد من وجود تسربات أو تلوث. وفي اليوم التالي، أعيد تشغيل المفاعل بشكل غير متوقع، ليتوقف عن العمل مرة أخرى في غضون ساعات قليلة. تُعزى المشكلة في النهاية إلى التسمم النيوتروني الناجم عن الزينون 135 (Xe-135)، وهو منتج انشطاري يتميز بنصف عمر يتراوح بين 9.1 إلى 9.4 ساعة. استنتج كل من فيرمي وجون ويلر بشكل مستقل أن Xe-135 كان مسؤولاً عن امتصاص النيوترونات داخل المفاعل، وبالتالي إعاقة عملية الانشطار. نصح زميله إميليو سيغري فيرمي باستشارة تشين شيونغ وو، الذي كان حينها يعد مخطوطة حول هذا الموضوع للنشر في مجلة Physical Review. بمراجعة المسودة، أكد فيرمي وزملاؤه فرضياتهم: Xe-135 يمتص النيوترونات بشكل واضح، ويظهر مقطعًا عرضيًا نيوترونيًا كبيرًا بشكل استثنائي. لقد انحرفت شركة دوبونت عن التصميم الأولي لمختبر المعادن، والذي حدد 1500 أنبوبًا مرتبة بشكل دائري، من خلال دمج 504 أنابيب إضافية لشغل أقسام الزاوية. في البداية، اعتبر العلماء هذا التعديل في التصميم مثالاً على الإفراط في الهندسة، مما يمثل تخصيصًا غير فعال للموارد؛ ومع ذلك، أدرك فيرمي أن تحميل جميع الأنابيب البالغ عددها 2004 من شأنه أن يمكّن المفاعل من تحقيق مستوى الطاقة المطلوب وتحسين إنتاج البلوتونيوم.

في أبريل 1943، قدم فيرمي إلى روبرت أوبنهايمر اقتراحًا يتعلق بالاستخدام المحتمل للمنتجات الثانوية المشعة الناتجة عن عمليات التخصيب لتلويث الإمدادات الغذائية الألمانية. نشأ هذا الاقتراح من المخاوف المتعلقة بالحالة المتقدمة الملحوظة لمشروع القنبلة الذرية الألماني، إلى جانب شكوك فيرمي المعاصرة حول التطور السريع للقنبلة الذرية. بعد ذلك، ناقش أوبنهايمر هذا الاقتراح "الواعد" مع إدوارد تيلر، الذي دافع عن تطبيق السترونتيوم-90. تلقى جيمس بي كونانت وليزلي جروفز إحاطات إعلامية حول هذا الموضوع. ومع ذلك، نص أوبنهايمر على أن الخطة لن تستمر إلا إذا تمكن السلاح من تلويث كمية كافية من الغذاء للتسبب في وفاة نصف مليون شخص.

بحلول منتصف عام 1944، نجح أوبنهايمر في تجنيد فيرمي في المشروع Y، الواقع في لوس ألاموس، نيو مكسيكو. عند وصوله في سبتمبر، تولى فيرمي دور المدير المساعد، المشرف على الفيزياء النووية والنظرية، وتم تعيينه لاحقًا رئيسًا للقسم F، الذي يحمل اسمه. يتألف هذا القسم من أربعة فروع متميزة: إف-1 سوبر والنظرية العامة، بقيادة تيلر، والتي تركز على القنبلة "الفائقة" (النووية الحرارية)؛ F-2 Water Boiler، تحت إدارة L. D. P. King، قام بإدارة مفاعل الأبحاث المائي المتجانس "غلاية الماء"؛ F-3 Super Experimentation، من إخراج إيغون بريتشر؛ ودراسات الانشطار إف-4، برئاسة أندرسون. في 16 يوليو 1945، شهد فيرمي اختبار ترينيتي وابتكر طريقة تجريبية لتقدير قوة القنبلة عن طريق إطلاق شرائط ورقية في موجة الانفجار. ومن خلال قياس المسافة التي دفعها الانفجار هذه الشرائط، حسب أن الناتج كان عشرة كيلو طن من مادة تي إن تي، في حين أن الناتج الفعلي كان حوالي 18.6 كيلو طن.

عمل فيرمي، جنبًا إلى جنب مع أوبنهايمر وكومبتون وإرنست لورانس، في اللجنة العلمية المسؤولة عن تقديم المشورة للجنة المؤقتة فيما يتعلق باختيار الهدف. وافقت هذه اللجنة على توصية اللجنة بضرورة نشر القنابل الذرية دون سابق إنذار ضد الأهداف الصناعية. كما هو الحال مع زملائه في مختبر لوس ألاموس، علم فيرمي بالقصف الذرّي على هيروشيما وناجازاكي عبر نظام الخطابة العامة داخل المجال التقني. كان فيرمي مقتنعًا بأن القنابل الذرية لن تردع الدول بشكل فعال عن بدء الصراعات، كما أنه لم يعتبر الظروف السائدة مناسبة لإنشاء حكومة عالمية. وبالتالي، اختار عدم الانضمام إلى جمعية علماء لوس ألاموس.

أنشطة ما بعد الحرب

في الأول من يوليو عام 1945، تم تعيين فيرمي كأستاذ تشارلز سويفت المتميز للفيزياء في جامعة شيكاغو، على الرغم من أنه وعائلته لم يغادروا مختبر لوس ألاموس حتى 31 ديسمبر عام 1945. وفي عام 1945، تم تجنيده في الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم. أعيد تسمية مختبر المعادن ليصبح مختبر أرجون الوطني في 1 يوليو 1946، مما يجعله المختبر الوطني الافتتاحي الذي تم إنشاؤه في إطار مشروع مانهاتن. سهّل القرب الجغرافي بين شيكاغو وأرغون مشاركة فيرمي في كلتا المؤسستين. في أرجون، تابع الفيزياء التجريبية، وأجرى أبحاثًا حول تشتت النيوترونات بالتعاون مع ليونا مارشال. علاوة على ذلك، شارك في مناقشات حول الفيزياء النظرية مع ماريا ماير، مما ساهم في تطوير رؤى لها حول اقتران الدوران والمدار، مما أكسبها لاحقًا جائزة نوبل.

في 1 يناير 1947، حلت هيئة الطاقة الذرية (AEC) محل مشروع مانهاتن. شغل فيرمي منصبًا في اللجنة الاستشارية العامة للجنة الطاقة الذرية، وهي هيئة علمية بارزة يرأسها روبرت أوبنهايمر. بالإضافة إلى ذلك، كان يخصص بانتظام عدة أسابيع سنويًا لمختبر لوس ألاموس الوطني، ويتعاون مع نيكولاس متروبوليس ومع جون فون نيومان حول ظاهرة عدم استقرار رايلي-تايلور، والتي تصف الديناميكيات عند السطح البيني لسائلين بكثافة مختلفة.

في أعقاب تفجير القنبلة الانشطارية السوفييتية الأولية في أغسطس/آب 1949، قام فيرمي، بالتعاون مع إيزيدور رابي، بتأليف تقرير قوي للجنة، أعرب فيه عن معارضة تطوير قنبلة هيدروجينية استناداً إلى اعتبارات أخلاقية وفنية. على الرغم من ذلك، حافظ فيرمي على مشاركته في أبحاث القنبلة الهيدروجينية في لوس ألاموس بصفة استشارية. وبالتعاون مع ستانيسلاف أولام، قرر أن الكمية المطلوبة من التريتيوم لنموذج سلاح تيلر النووي الحراري ستكون كبيرة للغاية، وحتى مع هذه الكمية الكبيرة، لا يمكن ضمان انتشار تفاعل الاندماج. في عام 1954، كان فيرمي واحدًا من العديد من العلماء الذين قدموا شهادة لدعم أوبنهايمر خلال جلسة الاستماع الأمنية لأوبنهايمر، والتي أدت في النهاية إلى إلغاء التصريح الأمني لأوبنهايمر.

خلال مسيرته المهنية اللاحقة، حافظ فيرمي على انتمائه الأكاديمي إلى جامعة شيكاغو، حيث شارك في تأسيس المؤسسة التي سُميت فيما بعد باسم معهد إنريكو فيرمي. كان من بين طلاب الدكتوراه في فترة ما بعد الحرب أوين تشامبرلين، وجيفري تشيو، وجيروم فريدمان، ومارفن جولدبرجر، وتسونغ داو لي، وآرثر روزنفيلد، وسام تريمان. كان جاك شتاينبرجر طالب دراسات عليا، وتأثر ميلدريد دريسلهاوس بشكل كبير بفيرمي خلال عامهم المتداخل كطلاب دكتوراه. أجرى فيرمي أبحاثًا محورية في فيزياء الجسيمات، خاصة فيما يتعلق بالبيونات والميونات. لقد صاغ التنبؤات الأولية لرنين البيون والنوكليون، مستخدمًا المنهجيات الإحصائية، حيث افترض أن الحلول الدقيقة غير ضرورية عندما تكون النظرية الأساسية معيبة بطبيعتها. في منشور تعاوني مع تشن نينغ يانغ، وضع نظرية مفادها أن البيونات قد تشكل جسيمات مركبة، وهي فكرة قام شويتشي ساكاتا بشرحها لاحقًا. ومنذ ذلك الحين تم استبدال هذا المفهوم بنموذج الكوارك، الذي يفترض أن البيونات تتكون من كواركات، وبذلك يكمل نموذج فيرمي الأصلي ويؤكد صحة منهجه المنهجي.

قام فيرمي بتأليف بحث أساسي بعنوان "أصل الإشعاع الكوني"، مفترضًا أن الأشعة الكونية نشأت من مادة تسارعها المجالات المغناطيسية بين النجوم، وهي فرضية ولدت اختلافًا ملحوظًا في الرأي مع تيلر. قام فيرمي أيضًا بالتحقيق في تعقيدات المجالات المغناطيسية داخل الأذرع الحلزونية للمجرات. علاوة على ذلك، فكر في ما يُعرف الآن باسم "مفارقة فيرمي": التناقض الواضح بين الاحتمال الكبير لوجود حياة خارج كوكب الأرض وغياب الاتصال الملحوظ.

ومع اقتراب نهاية حياته، أعرب فيرمي عن تحفظاته بشأن القدرة الجماعية للمجتمع على اتخاذ قرارات حكيمة فيما يتعلق بالتكنولوجيا النووية، قائلاً:

قد يتساءل البعض منكم، ما الفائدة من العمل الجاد لمجرد جمع بعض الحقائق التي لن تجلب أي متعة إلا لعدد قليل من الأساتذة ذوي الشعر الطويل الذين يحبون جمع مثل هذه الأشياء ولن تكون ذات فائدة لأي شخص لأن عددًا قليلاً فقط من المتخصصين في أحسن الأحوال سيكونون قادرين على فهمها؟ للإجابة على مثل هذا السؤال[الأسئلة]، قد أجرؤ على التنبؤ بشكل آمن إلى حد ما.

لقد علمنا تاريخ العلوم والتكنولوجيا باستمرار أن التقدم العلمي في الفهم الأساسي أدى عاجلاً أم آجلاً إلى تطبيقات تقنية وصناعية أحدثت ثورة في أسلوب حياتنا. ويبدو لي من غير المحتمل أن يكون هذا الجهد المبذول للوصول إلى بنية المادة استثناءً لهذه القاعدة. الأمر الأقل تأكيدًا، والذي نأمله جميعًا بشدة، هو أن الإنسان سينمو قريبًا بالقدر الكافي للاستفادة من القوى التي اكتسبها على الطبيعة.

الموت

في أكتوبر 1954، خضع فيرمي لعملية جراحية "استكشافية" في مستشفى بيلينغز التذكاري، وعاد بعد ذلك إلى منزله. وبعد خمسين يوما، توفي بسرطان المعدة غير القابل للجراحة في مقر إقامته في شيكاغو، عن عمر يناهز 53 عاما. وكان فيرمي يشتبه في أن العمل بالقرب من الكومة النووية ينطوي على مخاطر كبيرة، ولكنه أصر على اعتقاده أن الفوائد المحتملة تفوق المخاطر التي تهدد سلامته الشخصية. والجدير بالذكر أن اثنين من مساعديه من طلاب الدراسات العليا الذين عملوا أيضًا بالقرب من الكومة ماتوا بعد ذلك بسبب السرطان.

أقيم حفل تأبين في كنيسة جامعة شيكاغو، حيث ألقى الزملاء صامويل ك. أليسون، وإميليو سيجري، وهيربرت إل أندرسون كلمات تأبين حدادًا على فقدان أحد أكثر علماء الفيزياء ذكاءً وإنتاجية في العالم. تم دفن رفاته في مقبرة أوك وودز، بعد خدمة خاصة بجانب القبر للعائلة المباشرة، أشرف عليها قسيس لوثري.

التأثير والإرث

التراث

حصل إنريكو فيرمي على العديد من الأوسمة لمساهماته العلمية، بما في ذلك وسام ماتيوتشي (1926)، وجائزة نوبل في الفيزياء (1938)، وميدالية هيوز (1942)، وميدالية فرانكلين (1947)، وجائزة رومفورد (1953). تم الاعتراف بدوره المحوري في مشروع مانهاتن بحصوله على وسام الاستحقاق في عام 1946. كما أدت مسيرة فيرمي المهنية المميزة إلى انتخابه عضوًا في الجمعية الفلسفية الأمريكية في عام 1939 وعضوا أجنبيًا في الجمعية الملكية (FRS) في عام 1950. توجد لوحة تذكارية لتكريم فيرمي في كنيسة سانتا كروتشي في فلورنسا، والتي يشار إليها غالبًا باسم معبد الأمجاد الإيطالية بسبب مداخلاتها العديدة لفنانين وعلماء وشخصيات تاريخية إيطالية بارزة. وفي عام 1999، أدرجت مجلة تايم فيرمي في تصنيفها لأفضل 100 شخصية مؤثرة في القرن العشرين. كان فيرمي معروفًا على نطاق واسع باعتباره أحد فيزيائيي القرن العشرين النادرين الذين أظهروا كفاءة استثنائية في كل من المجالات النظرية والتجريبية. إميليو سيغري، عالم في الكيمياء الإشعاعية والفيزياء النووية، وصف فيرمي بأنه "آخر فيزيائي عالمي في تقاليد الرجال العظماء في القرن التاسع عشر"، مؤكدًا أنه "كان آخر شخص عرف كل الفيزياء في عصره". وبالمثل، علق الكيميائي والروائي سي بي سنو، "إذا كان فيرمي قد ولد قبل بضع سنوات، فيمكن للمرء أن يتخيله وهو يكتشف نواة رذرفورد الذرية، ثم يطور نظرية بور عن ذرة الهيدروجين. إذا كان هذا يبدو مبالغًا فيه، فإن أي شيء يتعلق بفيرمي من المرجح أن يبدو مثل المبالغة."

اشتهر فيرمي كمعلم ملهم، وتميز باهتمامه الدقيق بالتفاصيل والوضوح والإعداد الشامل لمحاضراته. تم تجميع ملاحظات المحاضرات هذه لاحقًا في كتب منشورة. مجموعته الواسعة من الأوراق والدفاتر محفوظة حاليًا في جامعة شيكاغو. لاحظ فيكتور فايسكوبف أن فيرمي "تمكن دائمًا من إيجاد النهج الأبسط والأكثر مباشرة، مع الحد الأدنى من التعقيد والتعقيد". على الرغم من امتلاكه لبراعة رياضية كبيرة، كان فيرمي يفضل باستمرار الحلول المباشرة، متجنبًا الأطر النظرية المعقدة عندما كانت البدائل الأبسط متاحة. وقد تم الاحتفال به لقدرته على حل المشكلات التي تحير الآخرين بسرعة ودقة. أصبح هذا النهج المميز لاستخلاص حلول تقريبية وسريعة من خلال الحسابات "الخلفية" معروفًا بشكل غير رسمي باسم "طريقة فيرمي"، وهي تقنية تم دمجها الآن على نطاق واسع في المناهج التعليمية.

لقد سلط فيرمي بشكل متكرر الضوء على السياق التاريخي الذي مفاده أن أليساندرو فولتا، خلال عمله المخبري، لم يكن بإمكانه التنبؤ بالآثار المستقبلية العميقة لأبحاث الكهرباء. يرتبط إرث فيرمي في الغالب بمساهماته التأسيسية في الطاقة النووية والأسلحة النووية، ولا سيما وضع تصور وبناء المفاعل النووي الافتتاحي، إلى جانب مشاركته في تطوير القنابل الذرية والهيدروجينية الأولى. لقد أظهرت أعماله العلمية الواسعة طول عمره وتأثيره بشكل ملحوظ. تشمل العناصر الأساسية لهذا العمل الدائم نظريته عن اضمحلال بيتا، والتحقيقات في الأنظمة غير الخطية، واكتشاف تأثيرات النيوترونات البطيئة، ودراسات تصادمات بيون-نوكليون، وصياغة إحصائيات فيرمي-ديراك. علاوة على ذلك، فإن فرضيته المتعلقة بالطبيعة غير الأساسية للبيون قد ساهمت بشكل كبير في الاستكشاف اللاحق للكواركات واللبتونات.

يجسد فيرمي البساطة في سلوكه الشخصي. وأظهر نشاطا ملحوظا وحماسا شديدا للألعاب والرياضة، حيث ظهرت طبيعته التنافسية في كثير من الأحيان. على سبيل المثال، شارك في لعبة التنس بكثافة كبيرة وتولى دورًا إرشاديًا أثناء تسلق الجبال. يمكن وصفه بأنه دكتاتور محسن. تذكر إحدى الحكايات أن فيرمي قال على قمة جبل: "حسنًا، إنها دقيقتين إلا دقيقتين، فلنغادر جميعًا في الساعة الثانية"، وهو الأمر الذي امتثل له الجميع على الفور وبطاعة. هذه القيادة المتأصلة والثقة بالنفس أكسبت فيرمي لقب "البابا"، مما يدل على العصمة الملحوظة لتصريحاته في الفيزياء. لقد أوضح ذات مرة منهجه العملي، قائلاً: "يمكنني حساب أي شيء في الفيزياء ضمن العامل 2 على بضع أوراق؛ للحصول على العامل العددي أمام الصيغة بشكل صحيح قد يستغرق الأمر فيزيائيًا لمدة عام لحسابه، لكنني لست مهتمًا بذلك". ورغم أن قيادته كانت مقنعة، إلا أنها شكلت في بعض الأحيان تحديًا لاستقلالية معاونيه. من الحوادث التي لا تنسى في مقر إقامته تدخل فيرمي عندما كانت زوجته تقطع الخبز، مؤكدا على فلسفة مختلفة في المهمة، وأخذ السكين، وواصل القطع، مقتنعا بتفوق طريقته. ومع ذلك، لم يُنظر إلى هذه التصرفات على أنها مسيئة؛ بل ساهموا في شخصيته الساحرة، وجعلوه محبوبًا لدى الآخرين. كانت اهتماماته خارج الفيزياء محدودة بشكل ملحوظ. عند سماعه الموسيقى التي يتم عزفها على بيانو تيلر، اعترف بأن تقديره الموسيقي يمتد فقط إلى الألحان البسيطة.

تسميات تكريم فيرمي

تم تسمية العديد من الكيانات على شرف فيرمي. وتشمل هذه معجل فيرميلاب للجسيمات ومختبر الفيزياء في باتافيا، إلينوي، والذي حصل على اسمه تكريمًا له في عام 1974. بالإضافة إلى ذلك، فإن تلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي، الذي سمي في عام 2008، يعترف بمساهماته الكبيرة في أبحاث الأشعة الكونية. علاوة على ذلك، هناك ثلاث منشآت للمفاعلات النووية تحمل اسمه: محطتا الطاقة النووية فيرمي 1 وفيرمي 2 الواقعتان في نيوبورت بولاية ميشيغان؛ ومحطة إنريكو فيرمي للطاقة النووية الواقعة في ترينو فيرسيليس بإيطاليا؛ ومفاعل الأبحاث RA-1 إنريكو فيرمي في الأرجنتين. تم تسمية العنصر الاصطناعي فيرميوم، الذي تم التعرف عليه من بقايا الاختبار النووي آيفي مايك عام 1952، لإحياء ذكرى تأثير فيرمي العميق على المجتمع العلمي. وبالتالي، فهو من بين 16 عالمًا تم تكريمهم من خلال تسمية عنصر كيميائي على شرفهم.

منذ عام 1956، قامت هيئة الطاقة الذرية الأمريكية، ومن ثم وزارة الطاقة الأمريكية منذ عام 1977 فصاعدًا، بمنح وسامها المرموق، جائزة فيرمي، تخليدًا لذكراه. ومن بين الحاصلين على هذه الجائزة البارزين أوتو هان، وروبرت أوبنهايمر، وإدوارد تيلر، وهانز بيث.

المنشورات

• مقدمة في الفيزياء الذرية (الطبعة الإيطالية). بولونيا: ن. زانيتشيلي. 1928. OCLC 9653646 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=book&rft.btitle=Introduzione+alla+Fisica+Atomi ca&rft.place=Bologna&rft.pub=N.+Zanichelli&rft.date=1928&rft_id=info%3Aoclcnum%2F9653646&rfr_id=info%3Asid%2Fen.
• الفيزياء للمدارس الثانوية (الطبعة الإيطالية). بولونيا: ن. زانيتشيلي. 1929. OCLC 9653646 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=book&rft.btitle=Fisica+per+i+Licei& rft.place=Bologna&rft.pub=N.+Zanichelli&rft.date=1929&rft_id=info%3Aoclcnum%2F9653646&rfr_id=info%3Asid%2Fen.
• الجزيئات والبلورات (الطبعة الإيطالية). بولونيا: ن. زانيتشيلي. 1934. OCLC 19918218 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=book&rft.btitle=Molecole+e+cristalli& rft.place=Bologna&rft.pub=N.+Zanichelli&rft.date=1934&rft_id=info%3Aoclcnum%2F19918218&rfr_id=info%3Asid%2Fen.
• الديناميكا الحرارية. نيويورك: برنتيس هول. 1937. OCLC 2379038.الفيزياء للمعاهد التقنية (الطبعة الإيطالية). بولونيا: ن. زانيتشيلي. 1938.الفيزياء للمدارس الثانوية العلمية (الطبعة الإيطالية). بولونيا: ن. زانيتشيلي. 1938.الجسيمات الأولية. نيو هافن: مطبعة جامعة ييل. 1951. OCLC 362513.ملاحظات حول ميكانيكا الكم. شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو. 1961. OCLC 1448078.براءات الاختراع
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2206634، "عملية إنتاج المواد المشعة"، الصادرة في يوليو 1940
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2836554، "المفاعل النيوتروني المبرد بالهواء"، الصادرة في أبريل 1950 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2836554&rft.cc=US&rft.title=الهواء+المبرد+النيوتروني+المفاعل&rft.date=April 1950&rft.appldate=مايو 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2524379، "محدد سرعة النيوترونات"، الصادرة في أكتوبر 1950 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2524379&rft.cc=US&rft.title=Neutron+Velocity+Selector&rft.date=October 1950&rft.appldate=سبتمبر 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2852461، "المفاعل النيوتروني"، الصادرة في سبتمبر 1953 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2852461&rft.cc=US&rft.title=Neutronic+Reactor&rft.date=September 1953&rft.appldate=أكتوبر 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2708656، "المفاعل النيوتروني"، الصادرة في مايو 1955 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2708656&rft.cc=US&rft.title=Neutronic+Reactor&rft.date=May 1955&rft.appldate=ديسمبر 1944">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2768134، "اختبار المواد في مفاعل نيوتروني"، الصادرة في أكتوبر 1956 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number= 2768134&rft.cc=US&rft.title=Testing+Material+in+a+Neutronic+Reactor&rft.date=October 1956&rft.appldate=أغسطس 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2780595، "اختبار الركيزة الأسية"، الصادرة في فبراير 1957
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2798847، "طريقة تشغيل مفاعل نيوتروني"، الصادرة في يوليو 1957 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.numbe r=2798847&rft.cc=US&rft.title=Method+of+Operating+a+Neutronic+Reactor&rft.date=July 1957&rft.appldate=ديسمبر 1944">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2807581، "المفاعل النيوتروني"، الصادرة في سبتمبر 1957 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2807581&rft.cc=US&rft.title=Neutronic+Reactor&rft.date=September 1957&rft.appldate=أكتوبر 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2807727، "درع المفاعل النيوتروني"، الصادرة في سبتمبر 1957 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2807727&rft.cc=US&rft.title=Neutronic+Reactor+Shield&rft.date=September 1957&rft.appldate=يناير 1946">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2813070، "طريقة الحفاظ على نظام التفاعل المتسلسل النيوتروني"، الصادرة في نوفمبر 1957 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2813070& amp;rft.cc=US&rft.title=Method+of+Sustaining+a+Neutronic+Chain+Reacting+System&rft.date=نوفمبر 1957&rft.appldate=نوفمبر 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2837477، "نظام التفاعل المتسلسل"، الصادرة في يونيو 1958
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2931762، "المفاعل النيوتروني"، الصادرة في أبريل 1960 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2931762&rft.cc=US&rft.title=Neutronic+Reactor&rft.date=April 1960&rft.appldate=مايو 1945">
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 2969307، "طريقة اختبار المواد الانشطارية الحرارية للنيوترونات من أجل النقاء"، الصادرة في يناير 1961 title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft.number=2969307&r ft.cc=US&rft.title=Method+of+Testing+Thermal+Neutron+Fissionable+Material+for+Purity&rft.date=January 1961&rft.appldate=1945">

  المراجع

  المصادر

  بارتون بيرنشتاين، "أربعة فيزيائيين والقنبلة: السنوات الأولى، 1945-1950." دراسات تاريخية في العلوم الفيزيائية والبيولوجية (1988) 18#2؛ تتناول هذه المقالة أدوار أوبنهايمر وفيرمي ولورانس وكومبتون.

  • برنشتاين، بارتون ج. "أربعة فيزيائيين والقنبلة: السنوات الأولى، 1945-1950" دراسات تاريخية في العلوم الفيزيائية والبيولوجية (1988) 18#2; يغطي أوبنهايمر، فيرمي، لورنس وكومبتون. على الإنترنت
  • جاليسون وبيتر وبارتون بيرنشتاين. “في أي ضوء: العلماء وقرار بناء القنبلة الخارقة، 1952-1954”. دراسات تاريخية في العلوم الفيزيائية والبيولوجية 19.2 (1989): 267–347.

  "إلى فيرمي – مع الحب – الجزء الأول." أصوات مشروع مانهاتن 1971 الجزء الإذاعي.

  • "إلى فيرمي – مع الحب – الجزء الأول". أصوات مشروع مانهاتن 1971 مقطع الراديو
  • "المفاعل الأول: الطبعة التذكارية للذكرى الأربعين." وزارة الطاقة الأمريكية، ديسمبر 1982.
  • "قصة الكومة الأولى."
  • قصة الكومة الأولى
  • ملف حالة إنريكو فيرمي في معهد فرانكلين، والذي يعرض تفاصيل مساهماته في الفيزياء النظرية والتجريبية.
  • "تذكر إنريكو فيرمي". الجلسة J1. اجتماع APS أبريل 2010، الجمعية الفيزيائية الأمريكية.
  • رودس، ريتشارد. "الوقت 100: إنريكو فيرمي." *الزمن*، 29 مارس 1999.
  • فترة إقامة إنريكو فيرمي مع بول إهرنفيست في ليدن.