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ENRICO FERMI

Enrico Fermi (29 septembre 1901 à Rome - 28 novembre 1954 à Chicago) est un physicien italien. Ses recherches serviront de socle à l'exploitation de l'énergie nucléaire.

capture24-8.jpg Enrico Fermi à Los Alamos

Il est lauréat du prix Nobel de physique de 1938 « pour sa démonstration de l'existence de nouveaux éléments radioactifs produits par bombardements de neutrons, et pour sa découverte des réactions nucléaires créées par les neutrons lents ». Il fut également lauréat de la médaille Hughes en 1942, de la médaille Franklin en 1947 et du prix Rumford en 1953.

Enrico Fermi naît le 29 septembre 1901 à Rome. Fils d'Alberto Fermi, inspecteur-chef au ministère des Communications et d'Ida de Gattis, enseignante d'école élémentaire, Enrico est le dernier d'une fratrie de trois (sa sœur Marie et son frère Giulio, âgés respectivement de deux et un an de plus que lui). Très jeune, Enrico Fermi fait preuve d'une mémoire exceptionnelle et d'une grande intelligence, qui lui permettent d’exceller dans les études. Durant son enfance, il est inséparable de son frère Giulio. Mais en 1915, Giulio meurt au cours d'une opération chirurgicale visant à lui ôter un abcès de la gorge. Enrico, profondément marqué, se jette alors dans l’étude de la physique pour surmonter sa douleur. Bon élève, il se passionne très vite pour la physique et les mathématiques et commence à étudier divers ouvrages qu'il achète et qui traitent de mécanique, d'optique, d'astronomie et d'acoustique. Un ami de son père, l'ingénieur Adolfo Amidei, qui prend conscience des qualités hors du commun du jeune Fermi, lui prête divers ouvrages traitant de mathématiques. Ainsi, à 17 ans, Enrico Fermi maîtrise la géométrie analytique, la géométrie projective, le calcul infinitésimal, le calcul intégral et la mécanique rationnelle.

À partir d’octobre 1918, Fermi étudie à l'Université de Pise au sein de l'École normale supérieure de Pise avec Franco Rasetti. Comme à son habitude, il étudie seul divers problèmes de physique mathématique et consulte des ouvrages de Poincaré, de Poisson ou d’Appell. À partir de 1919, il s'intéresse aux nouvelles théories comme la relativité ou la physique atomique, ainsi il acquiert une grande connaissance de théories telles que la relativité restreinte, la théorie du corps noir ou encore le modèle de l’hydrogène de Bohr. Ainsi Enrico Fermi, le seul à l'université au fait de ces théories, en arrive, sur l'insistance de ses professeurs, à donner des conférences où il expose aux professeurs et aux assistants les dernières découvertes de physique atomique.

capture25-8.jpgEnrico Fermi dans les années 1940.

En janvier 1922, après quatre ans passés à l'université, Enrico Fermi publie son premier article qui traite de la relativité générale. Dans une communauté scientifique italienne hostile aux travaux d'Einstein, il est l'un des rares avec Levi-Civita à défendre la théorie de la relativité.

En 1922, Fermi obtient son diplôme de fin d'études après avoir présenté un mémoire sur la diffraction des rayons X.

Il fréquente ensuite divers physiciens de haut rang dans l'Italie de l'époque, avant de devenir, pendant deux ans, conférencier à l’université de Florence. En 1926, il devient professeur de physique théorique à l'université La Sapienza de Rome. C'est durant cette période qu'il développe la théorie statistique quantique que l'on appellera plus tard la statistique de Fermi-Dirac.

En 1929, il fait partie des premiers membres, nommés par décret, de l'Académie d'Italie, créée trois ans plus tôt par Mussolini.

À partir de 1932, il se tourne plus précisément vers la physique nucléaire, et c'est cette même année qu'il rédige un article sur la radioactivité β. En 1934, il développe sa théorie sur l'émission de rayonnement bêta en y incluant le « neutron » postulé en 1930 par Wolfgang Pauli, qu'il rebaptise neutrino (le nom neutron étant déjà utilisé pour une autre particule), et s'oriente vers la création d'isotopes radioactifs artificiels par bombardement de neutrons lents.

capture26-8.jpgLes garçons de la Via Panisperna. De gauche à droite: Oscar D'Agostino, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti ed Enrico Fermi

L'institut de Via Panisperna et la physique nucléaire italienne

Peu avant la Seconde Guerre mondiale, Fermi émigre aux États-Unis le 2 janvier 1939 avec toute sa famille et enseigne à l'Université Columbia avec son collègue Leó Szilárd. Ils travaillent ensuite ensemble à l’université de Chicago à l'élaboration d'une pile atomique, le premier réacteur nucléaire. Le 2 décembre 1942 est obtenue la première réaction en chaîne contrôlée de fission. Il travaille ensuite au Laboratoire national de Los Alamos jusqu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale au sein du projet Manhattan. Il sera fait citoyen américain en 1945 en récompense de ses travaux sur la bombe atomique.

En 1946, il accepte le poste de professeur au sein de l'INS (Institute for Nuclear Studies) qui deviendra plus tard l'Institut Enrico-Fermi créé par l'université de Chicago. C'est en son honneur que sera créé le prix Enrico Fermi, qui sera décerné à partir de 1954 en récompense de travaux ou d'avancées exceptionnels dans le domaine de l'énergétique. Il passera la fin de sa vie à Chicago.

Il meurt le 28 novembre 1954 d'un cancer de l'estomac à l'âge de 53 ans.

Publications

  • Enrico Fermi ; Thermodynamics, Dover Publications (1937
  • Enrico Fermi ; Notes on Quantum Mechanics, University of Chicago Press (2e édition - 1995), Enrico Fermi ; Nuclear Physics : A Course Given by Enrico Fermi at the University of Chicago, University of Chicago Press (édition révisée - 1974),
  • Enrico Fermi ; Elementary Particles, Yale University Press (1951)

 

Le paradoxe de Fermi est le nom donné à une série de questions que s'est posée le physicien italien Enrico Fermi en 1950, alors qu'il débattait avec des amis de la possibilité d'une vie et d'une visite extraterrestre. « S’il y avait des civilisations extraterrestres, leurs représentants devraient être déjà chez nous. Où sont-ils donc ? »

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