苗千

費米

只要是從事同物理學有關的工作，就很難不遇到“費米”這個名字。與“愛因斯坦”幾乎已經成為天才和物理學的代名詞不同，費米頻繁地出現在物理學各個領域的專業(yè)詞語中：研究固態(tài)物理學的學者必須利用費米―狄拉克統(tǒng)計（Fermi-Dirac Statistics）進行計算，在粒子物理學領域費米子（Fermion）則是兩種基本粒子之一，進行宇宙學研究則要用到費米伽馬射線太空望遠鏡（The Fermi Gamma-ray Space Telescope）的數據……不僅如此，費米獎、費米研究所、費米粒子加速器實驗室、以費米命名的人工元素……這些名稱，都源出同一位物理學大師——1901年9月29日生于意大利羅馬的物理學天才，恩里科·費米（Enrico Fermi）。

在20世紀初期，意大利并不屬于歐洲科學研究的中心，當時物理學最熱門的研究領域，量子力學和相對論研究的中心都在德國，但是費米這位21歲獲得物理學博士學位、26歲就開始擔任羅馬大學理論物理學教授的天才卻展現出了意大利人在文藝復興時期的傳統(tǒng)：早慧、全才。

在日趨專業(yè)化的物理學研究領域，費米顯示了罕見的巨匠般的全才。還在讀博士期間，費米的導師普契安提教授就已經對自己的學生自嘆不如，甚至反而時常會向費米請教問題，當時費米全靠自學就掌握了在物理學的研究中心德國開始流行的量子力學和相對論原理。在成為羅馬大學的理論物理學教授之后，費米開始展現出一個物理學家在理論方面的豐富靈感。在沃爾夫岡·泡利的基礎上，為了解決Beta衰變問題，他首次命名了一種當時還在假想中的不帶電、沒有質量或是質量極為微小的基本粒子“中微子”，并且為其命名為“Neutrino”，他描述了這種粒子相互作用的方式“費米相互作用”，這種相互作用就是隨后被認為是自然界最基本的四種相互作用之一的弱相互作用。第一流的人物總是領先于時代的，費米對于中微子這種堪稱狂野的想象，當初甚至被著名的《自然》雜志拒稿，被認為距離物理實際太遠。

費米在1938年領取了諾貝爾物理獎之后順道離開了當時由法西斯控制的意大利前往美國。他作為一個實驗物理學家杰出的一面又開始展現出來。在芝加哥大學的一個壁球室里，費米領導建造了人類第一個人工核反應堆，人類文明獲取能量的一個新時代由此開始，隨后面對戰(zhàn)爭的威脅，費米與奧本海默一同成為“曼哈頓計劃”的領導者，被稱為“原子彈之父”。

不僅是在嚴肅的科學研究領域，在1950年費米和朋友的一次閑談中提出的一個問題，也為后來的科幻作家提供了無窮無盡的素材。當時費米問道：“如果銀河系中存在大量先進的地外文明，那么為什么看不到飛船或者探測器之類的證據？”這個問題日后被稱為“費米悖論”。

作為一個受到法西斯威脅而遠走美國的意大利物理學家，費米的人生經歷與愛因斯坦有很大的相似之處。他們都早早地展現出了過人的物理學天賦，早年接受傳統(tǒng)的歐洲教育，在青年時代游歷歐洲遍訪學者，處于一種相對古典的歐洲氛圍之中，而在被迫前往美國之后，愛因斯坦繼續(xù)自己的理論探索，費米則展現出了“美國式”的更注重實驗和實效性的一面。無論是在核反應堆、原子彈的研究期間，還是在戰(zhàn)后費米把研究領域轉向宇宙射線研究，他對于理論和實驗都有同等重視，這使他成為一位超越時代的物理學家，無論他在什么時代，都一定可以做出杰出的成就。費米還是一位不可多得的良師，有6名他的學生獲得過諾貝爾物理獎，這也許是從文藝復興時期流傳下來的另一個意大利傳統(tǒng)。