Enrico Fermi
Pour les articles homonymes, voir Fermi.
| Naissance |
Rome (Italie) |
|---|---|
| Décès |
(à 53 ans) Chicago (États-Unis) |
| Nationalité |
 Italie États-Unis (à partir de 1945) |
| Domaines | Physicien |
|---|---|
| Institutions | École normale supérieure de Pise |
| Renommé pour |
Réaction en chaîne (nucléaire) Radioactivité β Statistique de Fermi-Dirac Paradoxe de Fermi |
| Distinctions |
Prix Nobel de physique (1938) Médaille Hughes Médaille Franklin Prix Rumford |
Enrico Fermi ( à Rome - à Chicago) est un physicien italien naturalisé américain. Ses recherches serviront de socle à l'exploitation de l'énergie nucléaire. Il a été excellent, ce qui est rare, à la fois en physique expérimentale et en physique théorique.
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[1] ». Il est également lauréat de la médaille Hughes en 1942, de la médaille Franklin en 1947 et du prix Rumford en 1953.
Biographie
Enrico Fermi naît le à Rome, fils de Ida de Gattis, enseignante d'école élémentaire et de Alberto Fermi, inspecteur-chef au ministère des communications. Il a une grande sœur, Marie, née le et décédée le lors de la catastrophe aérienne de Olgiate Olona, et un grand frère, Giulio, né en 1900. Les deux frères sont envoyés chez une nourrice, dans un milieu rural. Lorsqu'Enrico atteignit l'âge de deux ans et demi, il rejoint sa famille[2].
Enrico est très proche de son frère Giulio avec qui il partage les mêmes intérêts, ils construisent ensemble des machines électriques et autres objets. En 1915, Giulio meurt au cours d'une opération chirurgicale d'un abcès à la gorge. Enrico est profondément marqué, son caractère change et cet isolement renforce davantage ses intenses études de la physique et des mathématiques[2]. Sur un marché aux livres, place Campo de' Fiori, il achète Elementorum physicae mathematicae, un traité en latin sur la physique et les mathématiques écrit par le jésuite Andrea Caraffa, et il l'étudie.
L'ingénieur Adolfo Amidei, un ami de son père, prend conscience des qualités hors du commun du jeune Fermi. Il lui prête divers ouvrages concernant la physique et les mathématiques que le jeune Fermi « dévore ». En 1918, Fermi décroche son baccalauréat, maîtrisant la géométrie analytique, la géométrie projective, le calcul infinitésimal, le calcul intégral et la mécanique rationnelle[3]. Amidei demande à ce que Fermi s'implique au sein de l'École normale supérieure de Pise. Après des hésitations , les parents de Fermi acceptent la suggestion d'Amidei. Pour se préparer, Fermi étudie le Traité de Physique d'Orest Chwolson et autres livres.
Pour entrer à l'École normale supérieure de Pise, Fermi devait passer par un examen très difficile incluant un essai. Le thème donné est « Caractéristiques spécifiques du son », Fermi produit une analyse impeccable des mouvements d'une corde produisant des vibrations, qui impressionne fortement l'examinateur[4].
À partir d’, 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, 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.
En , après quatre ans passés à l'université, 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 , Fermi obtient son diplôme de fin d'études après avoir présenté un mémoire sur la diffraction des rayons X.
En 1924, il est initié à la franc-maçonnerie dans la loge « Adriano Lemmi » du Grand Orient d'Italie à Rome[5].
En , à 23 ans et demi, il obtient son doctorat d'État.
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. Il dirige les recherches de l'Institut de physique où le rejoint Ettore Majorana. 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.
Publications
- Enrico Fermi ; Thermodynamics, Dover Publications (1937), (ISBN 0-486-60361-X).
- Enrico Fermi ; Notes on Quantum Mechanics, University of Chicago Press (2e édition - 1995), (ISBN 0-226-24381-8).
- Enrico Fermi ; Nuclear Physics : A Course Given by Enrico Fermi at the University of Chicago, University of Chicago Press (édition révisée - 1974), (ISBN 0-226-24365-6).
- Enrico Fermi ; Elementary Particles, Yale University Press (1951), (ISBN 0-300-09474-4).
Hommages
Concepts de physique résultant des travaux d'Enrico Fermi :
- les fermions, particules de spin impair ;
- l'accélération de Fermi, un mécanisme d'accélération de particules au voisinage d'une onde de choc ;
- l'énergie de Fermi, qui détermine si certains effets quantiques sont ou non négligeables en fonction de la température ;
- l'expérience de Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou, la première simulation informatique d'un système dynamique ;
- une estimation de Fermi, une approximation d'une quantité difficile à évaluer directement ;
- l'interaction de Fermi, une explication de la radioactivité β ;
- les liquides de Fermi, un état quantique de la matière ;
- le modèle Thomas-Fermi, une théorie semi-classique des systèmes à N corps ;
- le niveau de Fermi, une notion proche de l'énergie de Fermi concernant le potentiel chimique des fermions ;
- le paradoxe de Fermi, relatif à la non observation d'intelligences extraterrestres ;
- la pression de Fermi, une conséquence du principe d'exclusion de Pauli ;
- la règle d'or de Fermi, un moyen de calculer la probabilité de transition par unité de temps d'un état propre d'un système quantique vers un continuum d'états propres ;
- la statistique de Fermi-Dirac, qui régit la distribution des particules de spin impair ;
- la surface de Fermi, une limite abstraite utile pour prédire les caractéristiques électriques et magnétiques des métaux.
Autres hommages :
- (8103) Fermi, un astéroïde de la ceinture principale ;
- Fermi, un cratère lunaire ;
- Fermi et EUR Fermi, deux stations du métro de Turin (Piémont, Italie) ;
- Fermi, une architecture de carte graphique ;
- le fermi, une unité de longueur ;
- le fermium, un élément chimique ;
- le Fermi Gamma-ray Space Telescope, un télescope spatial d'observation des rayons γ ;
- les bulles de Fermi, des structures rayonnantes situées de part et d'autre du centre galactique de la Voie lactée et orientées perpendiculairement au disque galactique ;
- la centrale nucléaire Enrico Fermi, dans le comté de Monroe (Michigan, États-Unis) ;
- l'éléphant de Fermi et von Neumann, un problème de mathématiques récréatives ;
- l'Institut Enrico-Fermi, une unité de recherche de l'Université de Chicago (Michigan, États-Unis) ;
- le prix Enrico-Fermi, un prix scientifique (en) décerné par le Département de l'Énergie des États-Unis ;
- le prix Enrico-Fermi, décerné par la Société italienne de physique (it).
Notes et références
- (en) « for his demonstrations of the existence of new radioactive elements produced by neutron irradiation, and for his related discovery of nuclear reactions brought about by slow neutrons » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 1938 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le .
- Cooper 1999, p. 19-20
- Bruzzaniti 2016, p. 2-3
- Bruzzaniti 2016, p. 3-4
- « Enrico Fermi – L’Uomo, lo Scienziato e il Massone », sur le site officiel du Grand Orient d'Italie.
Voir aussi
Bibliographie
- Emilio Segrè, (en) Emilio Segrè, Enrico Fermi : physicist, Chicago, University of Chicago Press, , 2e éd., 276 p. (ISBN 978-0-226-74473-5 et 0-226-74473-6, OCLC 248079992, lire en ligne). L'auteur, qui fut l'étudiant, puis le collègue et ami de Fermi, obtiendra le prix Nobel 1959.
- (en) Dan Cooper, Enrico Fermi : And the Revolutions of Modern Physics, Oxford University Press, , 117 p. (ISBN 978-0-19-511762-2, lire en ligne)
- (en) Laura Fermi et Emilio Segré (introduction), Atoms in the family : my life with Enrico Fermi, Los Angeles, Calif. Woodbury, N.Y, Tomash Publishers American Institute of Physics, coll. « History of modern physics » (no 9), (ISBN 978-0-88318-524-7) (Souvenirs de la femme de Fermi).
- (en) Carlo Bernardini (dir.) et Luisa Bonolis (dir.), Enrico Fermi : his work and legacy, Bologna Berlin New York, Società Italiana di Fisica Springer, , 410 p. (ISBN 978-88-7438-015-2, 978-3-540-22141-8 et 978-3-642-06053-3). Hommage à Fermi pour le centième anniversaire de sa naissance, commandé par la société italienne de physique.
- (en) Giuseppe Bruzzaniti (trad. Ugo Bruzzo), Enrico Fermi : The Obedient Genius, Springer, , 348 p. (ISBN 978-1-4939-3531-4).
- (en) Hans Christian Von Baeyer, The Fermi solution : essays on science, Courier Dover Publications, , 176 p. (ISBN 978-0-486-41707-3, présentation en ligne)
- Samuel King Alison, « Enrico Fermi, 1901–1954 », Biographical Memoir, National Academy of Sciences, vol. 30, , p. 125-155 (OCLC 11772127)
- Alcante (scénario), Bollée (scénario) et Rodier (dessin), La Bombe, Grenoble, Glénat, , 472 p. (ISBN 978-2-344-02063-0 et 2-344-02063-2, OCLC 1149551082, présentation en ligne)Bande dessinée historique
Articles connexes
- Travaux
- Statistique de Fermi-Dirac
- Théorie de la désintégration β
- Découverte des neutrons lents
- Fermiac
- Thèmes associés
- Physique nucléaire
- Bombe atomique
- Niveau de Fermi
- Surface de Fermi
- Modèle Thomas-Fermi
- Paradoxe de Fermi
- Estimation de Fermi
- Prix Enrico Fermi
- Cratère lunaire Fermi
Liens externes
- (en) Biographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)
- Ressources relatives à la recherche :
- Ressources relatives à la musique :
- Ressource relative à la santé :
- Ressource relative à la bande dessinée :
- Ressource relative à l'audiovisuel :
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
- American National Biography
- Britannica
- Brockhaus
- Den Store Danske Encyklopædi
- Deutsche Biographie
- Dizionario biografico degli italiani
- Enciclopedia italiana
- Enciclopedia De Agostini
- Gran Enciclopèdia Catalana
- Hrvatska Enciklopedija
- Nationalencyklopedin
- Munzinger
- Proleksis enciklopedija
- Store norske leksikon
- Treccani
- Universalis
- Visuotinė lietuvių enciklopedija
- Naissance à Rome
- Physicien italien du XXe siècle
- Physicien nucléaire
- Physicien américain du XXe siècle
- Universitaire italien
- Lauréat du prix Nobel de physique
- Lauréat italien du prix Nobel
- Lauréat du prix Antonio-Feltrinelli
- Lauréat de la médaille Franklin
- Lauréat de la médaille Max-Planck
- Membre de la National Inventors Hall of Fame
- Membre étranger de la Royal Society
- Personnalité du projet Manhattan
- Participant à l'École de physique des Houches
- Élève de l'École normale supérieure de Pise
- Étudiant de l'université de Pise
- Personnalité inhumée au cimetière de Oak Woods
- Mort d'un cancer de l'estomac
- Naissance en septembre 1901
- Décès en novembre 1954
- Décès à Chicago
- Décès à 53 ans
- Personnalité américaine née d'un parent italien
- Mort d'un cancer aux États-Unis
- Éponyme d'un objet céleste