Enrico Fermi

ENRİCO FERMİ (1901 – 1954)


Enrico Fermi 29 Eylül 1901’de Roma’da doğmuştu. Babası İtalyan demiryollarında çalışıyordu. Annesi ise ilkokul öğretmeniydi.

Roma’da büyüdü ve orada öğrenime başladı. Örnek bir öğrenciydi. Henüz çocukken matematik ve fiziğe karşı yoğun bir ilgi duyduğunu fark etti.

Fermi’nin babasının yine İtalyan demiryollarında çalışan ve teknik bilgisi epeyce yüksek bir ahbabı vardı, Adolfo Amidei. Amidei Fermi’nin sıra dışı yeteneklerini fark etti. Çocuğa matematik ve mühendislik kitaplarını verdi ve okuyup anlamasına yardımcı oldu. Böylece Fermi sağlam bir matematik eğitimi kazandı. Liseyi bitirdiğinde, Amidei onu Pisa’daki Scuola Normale Sopreiore’de parasız üniversite eğitimi görmesi için burs sınavına girmeye teşvik etti. Girdi ve birinciliği elde etti. Scuola Normale, Fermi’nin sınav giriş kağıdını hala saklamaktadır.

Sınavın konusu “Sesin özellikleriydi”. Adayın titreşen bir teli ayrıntıyla anlatması isteniyordu. Fermi, telin kısmi türevsel denklemlerini yazdı, özfonksiyonlarını ve özdeğerlerini buldu. Bu güçlükte bir sınavın altından, baştan sona ve kitaplardan yararlanmaksızın, ancak zaman, hatta günümüzün bile, bir iki doktora öğrencisi kalkabilirdi. Böylece Fermi sınavı kazanmıştı.

Scuola Normale de, kendi başına çalışmak zorundaydı; öğretmenleri kütüphanede bulunan kitaplardı. Bir yıl sonra Pisa üniversitesindeki paketçil kuram ve görelilik üzerine en üst yetke sayılmaya başlamıştı.

1922’de mezuniyetinden hemen sonra, üniversiteden fizik enstitüsü yöneticiliği çağrısı aldığı Roma’ya ailesinin yanına döndü. Bu arada Senatör O.M. Carnino ile tanıştı. Onun sağladığı burslar sayesinde Fermi Almanya ve Hollanda’ya giderek uluslar arası fizik topluluğuyla ilişkiye girdi. İtalya’ya geri dönüşünde, Floransa’da geçici bir süre öğretmenlik yaptı. Bu arada Roma üniversitesindeki ilk kuramsal fizik kadrosuna atandı ve Powilin dışında tutma (dışarılama) ilkesine uyan parçacıklar için adıyla anılan istatistiği bularak uluslar arası ün kazanmaya başladı. Bu istatistiğe uyan parçacıklara fermiyonlar denir, proton ve nötronlar fermiyon olduğu için bu istatistik çok geniş bir uygulama alanı vardır.

Roma’daki bu okul başlangıçta, ağırlıkla tayf ölçüm ve atom kuramı üzerine çalışıyordu ama Fermi ve arkadaşları yeni konuların daha umut verici ve geleceğin çekirdek fiziğinde olmasını fark etmesiyle yön değiştirdi.

Bunun üzerine Fermi ve arkadaşları yapay ışıma etkinlik (radyoaktivite) üzerine çalışmaya başladılar. Fermi’nin grubu yaptığı çalışmalarda hem deneysel, hem de kuramsal pek çok başarı sağladı. Fermi’nin yavaş nötronların çekirdek enerjisinin anahtarı oluşuna dair açıklaması ona 1938’de Nobel ödülünü kazandırdı.

Gittikçe orta faşist baskıya dayanamayarak New York’a oradan da Kolombiya Üniversitesine gitti. Bu sıra da Hitler’in zulmü son haddindeydi ve bir şeyler yapılması gerekiyordu. Fermi’nin New York’a yeni geldiği zamanlarda büyük bir buluş parçalanma Hahn ile Strassman tarafından bulunmuştu. Bölünme olgusundan zincirleme tepkiye giden yol, kağıt üstünde oldukça kısadır. Eğer bu zincirleme tepki çok hızlı ve denetimsiz gerçekleşirse bir patlama meydana getirir. Öte yandan tepkime denetim altına alınırda dengeye konursa, enerji kaynağı da elde edilebilir. Fermi, bölünmeyi deneysel yoldan araştırmaya karar verdi ve Kolombiya Üniversitesinde araştırmaya başladı. Bu sırada Fermi’de pek çok fizikçiyle birlikte atom bombasının yapılabilmesi için çalışmalara katıldı. Uranyuma dayalı olarak Plütonyumun ortaya çıkması da bu zamanlara rastlar.

Fermi, öncelikle plütonyum üretimi için gereken zincirleme tepkime alanında görev almıştı. Bu alanda büyük başarı sağlamakla kalmayıp, tepkimenin kuramsal çalışmalarını da yürüttü.

ABD’nin Los Alomos’daki işliğindeki pek çok parlak fizikçinin çalışmasıyla atom bombası yapıldı ve 16 Temmuz 1945 şafağında ilk atom bombası burada patladı.

Savaşın sonuna doğru Fermi çekirdek fiziğinin bir doygunluk düzeyine erişmekte olduğunu fark ettiğinden bu konudan soğudu.

Şikago üniversitesi üç yeni enstitü oluşturmayı amaçlıyordu. Biri çok düşük sıcaklıkları, ikincisi metalleri, üçüncüsü de çekirdek tepkimeleri inceleyecekti. Böylece Şikago okulunu kurmayı başardı.

Fermi, ilgi duyduğu başlıca iki alanda deneysel araştırmalarını sürdürmek istiyordu, yüksek enerji fiziği ve bilgisayar uygulamaları Los Alomos’tan sonra elektronik hesaplayıcıların önemini kavramış ve bulabildiği her fırsatta, dünyadaki ilk bilgisayarlardan birini kullanmak üzere Los Alomos’a dönmüştü. Bu bilgisayar, sonraki modellerine kıyasla ilkeldi kuşkusuz ama onun sayesinde Fermi, istatiksel devinbilim gibi yeni oluşumlarda deneyim kazandı. Bu alanda da bir keşif yapmayı başardı: proton-piyon çarpışmasının ilk seselimi (=resonance). Bu deneylerin irdelenmesi sırasında Fermi ve arkadaşları Los Alomostaki bilgisayardan epeyce yararlandı. Şikago ivmelendiricisinin yapımında bizzat çalıştı ve yapımı bitince piyon-nükleon çarpışması üzerine çalışmaya girişti.

Bu savaştan sonra Fermi, ders vermek üzere İtalya’ya gitti. 1954’deki son ziyareti sırasında piyon fiziği üzerine dersler verdi. Bu sırada teşhisi henüz konmamış bir hastalık yüzünden acı çekmekteydi. Mide kanseri olduğu anlaşıldı. Ömrünün son anlarını huzur içinde geçirdi. 29 Kasım 1954’de 53 yaşındayken öldü. Hem deney hem de kuramsal alanlarda ağırlı sahibi olmuş fizikçilerin sonuncusuydu.