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能给老师开课的学生

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:费米为了减轻自己对哥哥的思念,发奋学习,他先是对数学,而后是对物理发生了很大兴趣。比萨大学在物理上不是一个有名的学校,费米的一位老师的物理学知识还不如费米,他甚至要费米给他讲理论物理课,费米真毫不客气地给他老师开了一门爱因斯坦相对论的课。但由于他们周围有着不少出类拔萃的人物,费米并没有获得应有的重视。电子服从的统计规律就是以费米命名的“费米统计”。

要了解原子的内部结构,物理学家都是用粒子去轰击原子,通过轰击来了解神秘原子的内部秘密,除了这方法没有别的更好办法。卢瑟福正是充分利用了α粒子这个炮弹才弄清楚了原子内部有一个原子核。现在有了中子,中子可是一个比α粒子更好的炮弹。

为什么是更好的炮弹呢?

因为α粒子是带正电的,原子核也带正电,同性电相斥,因而α粒子不容易接近原子核,只有能量较大的α粒子才能接近原子核而引起核的变化。而中子是中性的,不带电,就能无限接近原子核,甚至跑到原子核里面去。

自从发现了中子,并做成了中子源后,欧洲各有名的实验室都纷纷做起了有关中子的实验。他们用中子去打各种原子。有时中子被某种原子的原子核吸收了,该原子核就多了一个中子。但核中的中子也会变化,会放出一个电子而变成质子,这样原子核就多了一个质子。原子核的质子数目的多少意味着原子的化学性质不同,原子核的质子数就是元素周期表上的原子序数

有了中子,现代的“点石成金”就能实现了!

恩里科·费米

这里特别要向大家介绍的是恩里科·费米。费米1901年出生于意大利罗马,是一个铁路段长的儿子。他从小就很聪明,少年时就与比他只大1岁的哥哥制造出自己设计的电动机,还绘制出飞机引擎的草图,专家们看了都不相信是孩子的作品;可惜他的哥哥在14岁时不幸去世了。

费米小时候不爱干净,不爱洗脸,从不梳头,见到大人很害羞,上小学时写字写得很不好,老师对他的回答问题也常常不满意。

老师要向他爸爸妈妈告状了吧?他爸爸妈妈要打他了吧?像所有的中国孩子那样?

不,他爸爸妈妈从来不打他。何况他哥哥死后,他妈妈一直沉浸在悲哀中。费米为了减轻自己对哥哥的思念,发奋学习,他先是对数学,而后是对物理发生了很大兴趣。他没有多少零花钱,他父亲又没有什么藏书,因此他成为一个卖各种旧物与旧书的市场——百花市场——的常客,他常常耐心地在旧书摊上搜寻。有一次他带回来两卷论数学与物理的书,这是一位名叫安德列·卡拉法的神父写的。费米在家里念这书,在他旁边学习的姐姐,老被他兴奋的自言自语所打断:“真有意思!波是这样传播的!”“妙极了!他解释了行星的运动!”“啊!海洋的潮汐是这样发生的!”等。他是为自己的兴趣而学习,不是作为老师与家长的要求而学习,因而他不用怎么做功课就能保持在班上名列前茅。

费米当时有一个很要好的小朋友佩尔西科,他比费米大1岁,等于代替了费米失去的哥哥。他们两人常常在一起做他们感兴趣的科学问题,用简陋的方法做测量磁场的试验,两个人一面玩陀螺,一面研究陀螺的奇妙运动。

费米与他的朋友佩尔西科对陀螺的奇妙转动仔细地研究起来,一会儿用快转,一会儿用慢转,期望能揭开陀螺的轴到底在什么情况下开始转圈圈的谜。他那种从小就有的抓住问题不放的精神,以后一直贯彻到他的科学研究工作中。1918年他只有17岁时,就进入比萨大学,比萨大学的入学考试是让费米写一篇论弦的振动的论文,在论文中他运用了他自己学习的许多知识,使得一位主考的教授大为赞赏。

比萨大学在物理上不是一个有名的学校,费米的一位老师的物理学知识还不如费米,他甚至要费米给他讲理论物理课,费米真毫不客气地给他老师开了一门爱因斯坦相对论的课。1922年,费米获得博士学位,同年冬天,费米获得意大利教育部的奖学金,到德国格丁根大学随M·玻恩工作,后又去荷兰莱顿大学随P·厄任费斯特工作。波恩与厄任费斯特都是当时著名的理论物理学家,波恩是量子力学的奠基人之一;厄任费斯特在热辐射以及凝聚态的相变方面做了不少工作。但由于他们周围有着不少出类拔萃的人物,费米并没有获得应有的重视。1924年费米回到意大利,在罗马大学任教;1925年到佛罗伦萨大学任讲师。1926年秋天,又回到罗马,罗马大学理学院为费米专门设立一个新讲座——理论物理学讲座。参议员、物理实验室主任柯比诺对他评价很高,他说,像费米这样的人才,每个世纪只有一两个。1926年,费米当时还不满25岁,他就根据泡里不相容原理,提出了电子应该服从的统计规律与普通温度下的气体分子的统计规律不同。电子服从的统计规律就是以费米命名的“费米统计”。

费米很了不起,但他并不总是成功的,他有时也受到挫折与烦恼。

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