费米的后期工作

更新于 2026年10月12日 版权声明
费米的后期工作

现在让我们再回到关于费米的生平上来。战后,他清楚地感到,核物理已经达到了成熟阶段。以致于对他失去了某些吸引力。诚然,从核反应堆中可以得到空前的中子束,他仍可做一些这样的实验:这种实验估计可以开创不少物理学的新领域,尤其是在固体物理方面。但是,他觉得,兴趣的中心正在转移。他挖苦地引用了墨索里尼的话:“不是新生,就是死亡。”他完全准备更新自己。

当时,芝加哥大学计划建立三个新的研究所——一是低温物理;另一是金属研究;第三个是核子研究。这所大学成功地吸引了曼哈顿特区的许多领导人,其中就有尤里和费米。费米不想去指导核子所,宁愿把这事委托给他的好朋友——这方面的能手S.K.阿利森(S.K.Allison),从而他把自己从繁琐的事务管理中解脱了出来。他希望把他的全部时间用于教学和科研。于是,他建立了兴旺的芝加哥学派,培养了一大批战后年代里重要的物理学家,例如李振道和杨振宁。费米的讨论班以讨论题材广泛而著名。在这里形成的思想产生了下一步有价值的工作。费米的同事和学生们都能到他的办公室去与他谈论他们的新思想。他们常常述说新的重要的想法,或者修改与费米合写的一篇文章,费米立即能知道来访者模糊察觉到的东西并对其加以改造。

费米希望在他的两个主要感兴趣的方面(高能物理和计算机应用)继续进行实验研究。从洛斯阿拉莫斯工作年代起,以及他与冯·诺意曼的频繁交往中,他已经理解到了电子计算机的潜在能力。每当他一有可能,他就回到洛斯阿拉莫斯去使用当时首批造的一台计算机。与后来的计算机相比,当时的这种计算机仅仅是一种原始设备。但是,费米借助这种仪器在一些新的方向,例如统计力学上,作了试验。我知道,在这方面费米已经发明了今天的蒙特卡罗法,但是未被命名,那时他正在罗马研究中子减速。在这个课题上,他没有发表过任何东西。但是,他靠手头的随便什么的计算设备,主要是一台小型的机械加法器,使用这一方法解决了不少问题。

做高能物理学实验要有合适的加速器。其时,一台加速器正在芝加哥大学建造,但不如伯克利那台造得迅速,后者为当时其它一些加速器的建造提供了各方面的经验,成了它们的样板。在费米想得到些什么东西时,他就直接参于建造这台芝加哥回旋加速器的工作,这如他过去做法一样。他是个“自己动手干”原则的十足遵循者,从机械工作一直到最费时而繁复冗长的数字计算,他都亲自进行。在为建成这台加速器的不断工作及等待的时间里,费米着手对当时所知的粒子理论进行全面透彻的研究,他做了他所能做的全部计算工作,直到一些简单数字运算,为下一步工作做好准备。1951年他在耶鲁大学的西林门(silliman)讲座就有这一工作的结果。这台芝加哥加速器一开始正常运行,费米就在同事和学生们的协作下着手研究π介子-核子的碰撞。他仍设法在这个领域里完成了一项重要发现:质子-π介子碰撞的第一个共振。在对这些实验数据的分析过程中,他和他的助手们扩大了在洛斯阿拉莫斯的那台计算机的应用。(https://www.daowen.com)

战后,费米曾多次访问意大利,并在那里讲学。在1954年夏季他最后一次访问意大利期间,作了关于π介子物理的演讲,但这时他已生了一种难以诊断的疾病。9月份他返回芝加哥后,作了一次探查性的手术,结论是无法医治的胃癌。他以苏格拉底式的安详和超人的毅力对待他的生命的终点。1954年11月29日他逝世了,享年仅五十三岁。这样,最后一位支配着理论和实验全部领域的物理学家就此消失。随着专业化的不断增长,我们要再次看到象费米这样的一位多才多艺的杰出人物是值得怀疑的。

[1]守护门户的两面神——译注。

[2]postdoctoral fellow。

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