费米

苗千

费米

只要是从事同物理学有关的工作，就很难不遇到“费米”这个名字。与“爱因斯坦”几乎已经成为天才和物理学的代名词不同，费米频繁地出现在物理学各个领域的专业词语中：研究固态物理学的学者必须利用费米―狄拉克统计（Fermi-Dirac Statistics）进行计算，在粒子物理学领域费米子（Fermion）则是两种基本粒子之一，进行宇宙学研究则要用到费米伽马射线太空望远镜（The Fermi Gamma-ray Space Telescope）的数据……不仅如此，费米奖、费米研究所、费米粒子加速器实验室、以费米命名的人工元素……这些名称，都源出同一位物理学大师——1901年9月29日生于意大利罗马的物理学天才，恩里科·费米（Enrico Fermi）。

在20世纪初期，意大利并不属于欧洲科学研究的中心，当时物理学最热门的研究领域，量子力学和相对论研究的中心都在德国，但是费米这位21岁获得物理学博士学位、26岁就开始担任罗马大学理论物理学教授的天才却展现出了意大利人在文艺复兴时期的传统：早慧、全才。

在日趋专业化的物理学研究领域，费米显示了罕见的巨匠般的全才。还在读博士期间，费米的导师普契安提教授就已经对自己的学生自叹不如，甚至反而时常会向费米请教问题，当时费米全靠自学就掌握了在物理学的研究中心德国开始流行的量子力学和相对论原理。在成为罗马大学的理论物理学教授之后，费米开始展现出一个物理学家在理论方面的丰富灵感。在沃尔夫冈·泡利的基础上，为了解决Beta衰变问题，他首次命名了一种当时还在假想中的不带电、没有质量或是质量极为微小的基本粒子“中微子”，并且为其命名为“Neutrino”，他描述了这种粒子相互作用的方式“费米相互作用”，这种相互作用就是随后被认为是自然界最基本的四种相互作用之一的弱相互作用。第一流的人物总是领先于时代的，费米对于中微子这种堪称狂野的想象，当初甚至被著名的《自然》杂志拒稿，被认为距离物理实际太远。

费米在1938年领取了诺贝尔物理奖之后顺道离开了当时由法西斯控制的意大利前往美国。他作为一个实验物理学家杰出的一面又开始展现出来。在芝加哥大学的一个壁球室里，费米领导建造了人类第一个人工核反应堆，人类文明获取能量的一个新时代由此开始，随后面对战争的威胁，费米与奥本海默一同成为“曼哈顿计划”的领导者，被称为“原子弹之父”。

不仅是在严肃的科学研究领域，在1950年费米和朋友的一次闲谈中提出的一个问题，也为后来的科幻作家提供了无穷无尽的素材。当时费米问道：“如果银河系中存在大量先进的地外文明，那么为什么看不到飞船或者探测器之类的证据？”这个问题日后被称为“费米悖论”。

作为一个受到法西斯威胁而远走美国的意大利物理学家，费米的人生经历与爱因斯坦有很大的相似之处。他们都早早地展现出了过人的物理学天赋，早年接受传统的欧洲教育，在青年时代游历欧洲遍访学者，处于一种相对古典的欧洲氛围之中，而在被迫前往美国之后，爱因斯坦继续自己的理论探索，费米则展现出了“美国式”的更注重实验和实效性的一面。无论是在核反应堆、原子弹的研究期间，还是在战后费米把研究领域转向宇宙射线研究，他对于理论和实验都有同等重视，这使他成为一位超越时代的物理学家，无论他在什么时代，都一定可以做出杰出的成就。费米还是一位不可多得的良师，有6名他的学生获得过诺贝尔物理奖，这也许是从文艺复兴时期流传下来的另一个意大利传统。