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Enrico Fermi 1901 – 1954 Un fisico tra scienza, storia ed etica Corso di Cultura e Metodo Scientifico - a.a. 2011 - 2012 I parte Marco M.Massai - Dipartimento.

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1 Enrico Fermi 1901 – 1954 Un fisico tra scienza, storia ed etica Corso di Cultura e Metodo Scientifico - a.a I parte Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

2 Enrico Fermi 1901 – 1954 Corso di Cultura e Metodo Scientifico - a.a I parte …dove si raccontano le imprese di un fisico, l’ultimo forse nella storia della scienza, che si è conquistato la fama sia con lavori geniali ed innovativi nel campo della Fisica Teorica, sia con imprese tecnico-sperimentali tra le più grandi che l’uomo avesse mai tentato fino ad allora… …si racconta anche di un scienziato che ha avuto i maggiori riconoscimenti, in patria ed all’estero, assieme ai suoi principali collaboratori ed amici… …e si racconta quindi di un uomo che ha fatto delle scelte che mai prima di allora nessuno era stato chiamato a fare. …scelte, a volte, non condivisibili. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica Un fisico tra scienza, storia ed etica

3 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il Dipartimento di Fisica ‘E.Fermi’ a Pisa Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica Enrico Fermi

4 Enrico Fermi 1901 – 1954 Enrico Fermi I contenuti: I parte: la Scienza e la Storia 1) premessa 2) breve biografia 3) Fermi teorico 4) Fermi sperimentale 5) Fermi, matematico sperimentale II parte: la Scienza, la Storia e l’Etica 1) alcune domande a Enrico Fermi 2) alcune risposte… Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

5 Enrico Fermi 1901 – 1954 Premessa - 1 Avventurarsi in un percorso che tracci l’attività sperimentale di Enrico Fermi vuol dire incontrare numerose scoperte, invenzioni, misure, idee, molte delle quali hanno contribuito a caratterizzare il mondo come lo vediamo oggi, anche a distanza di decenni. E per un fisico che ha lasciato segni altrettanto indelebili in molti campi della fisica teorica, questo fatto è semplicemente straordinario. Giugno Cerimonia di donazione di 9 manoscritti giovanili di Fermi all’Università Non un’analisi per aree di ricerca omogenee, ma un semplice racconto, quasi una cronaca, un diario su oltre 30 anni di lavoro, credo che più di ogni altro metodo possa assicurare una sufficiente comprensione dell’eredità che Fermi ha lasciato alla Scienza e alla Società Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

6 Enrico Fermi 1901 – 1954 …“Come in pochi altri casi nella storia della fisica (primo fra tutti quello di Galileo) cercare di separare lo scienziato teorico da quello sperimentale è un’operazione chirurgica dall’esito dubbio, una sorta di lobotomia intellettuale scarsamente giustificabile”… Paolo Rossi già Direttore del Dip. di Fisica ‘E.Fermi’, Preside della Facoltà di Scienze MFN Ricorderemo i numerosi segni che a distanza di quasi un secolo, ormai, sono lì ad indicare l’originalità, la profondità del lavoro scientifico di Enrico Fermi. Solo dopo questa breve presentazione, cominceremo una disamina più dettagliata del suo lavoro come fisico sperimentale. E per seguire questo percorso dovremo toccare i più disparati campi della Fisica e della tecnologia. Dopo una breve biografia, ricca di avvenimenti che segnano alcune decadi del Novecento e che sono tra i più indelebili della Storia dell’Uomo, vengono richiamati i principali contributi che Fermi ha lasciato nel campo della Fisica Teorica. Premessa - 2 Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

7 Enrico Fermi 1901 – 1954 Una breve biografia Enrico Fermi nasce a Roma il 29 settembre Trascorre un’infanzia normale in una famiglia piccolo borghese; il padre è ispettore delle Ferrovie. A quattordici anni rimane sconvolto per l’improvvisa morte del fratello maggiore, al quale era legato profondamente e con il quale aveva fatto i primi esperimenti scientifici; si dedica quindi allo studio della fisica e della matematica, che affronta in modo originale studiando anche sul massiccio trattato di novecento pagine in latino Elementorum Physicae Mathematicae del padre gesuita Andrea Caraffa (trovato chissà come su una bancarella a Campo de’ Fiori). Enrico diventa presto amico di Enrico Persico, già amico del fratello; con Aldo Pontremoli, purtroppo destinato a scomparire prematuramente durante la sfortunata spedizione polare di Umberto Nobile, condividerà la vittoria della prima cattedra di Fisica Teorica, nel ‘26 Nella carriera scolastica Fermi non appare ai suoi professori come uno studente eccezionale, anche se certamente bravo e dotato. In particolare, i suoi componimenti, asciutti e sintetici, in un periodo nel quale veniva apprezzata la retorica e la magniloquenza, non gli garantiscono voti alti, che invece rimangono solo sulla sufficienza. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

8 Enrico Fermi 1901 – 1954 Una breve biografia Gli studi universitari non gli possono portare maggiori conoscenze di quante egli ne acquista da autodidatta; sicuramente, invece, la necessità di affrontare la pratica del Laboratorio, lo avvicina al mondo della Fisica Sperimentale. Affronta quindi lo studio della relatività generale (che era stata da poco validata dalle osservazioni di Lord Eddington, nella primavera del 1919), del calcolo tensoriale, della meccanica quantistica (nella formulazione di Bohr-Sommerfeld), della fisica atomica. Il direttore dell’Istituto di Fisica di Pisa, il fisico sperimentale Prof.Puccianti gli chiede presto di organizzare seminari su queste materie, all’epoca del tutto sconosciute alla maggioranza dei fisici italiani. Cambia tutto quando si presenta al concorso di ammissione alla Scuola Normale (1918), su raccomandazione di un amico di famiglia che lo aveva seguito negli ultimi anni liceali. In questa occasione, Fermi sbalordisce la Commissione per la sua straordinaria preparazione fisico-matematica. Vito Volterra, fisico, matematico, tra i maggiori in Italia ed in Europa, sospetta che l’elaborato non sia opera sua e lo aspetta per il colloquio: ma si ricrede subito! Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

9 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il fisico teorico I primi lavori teorici di Fermi, studente del terzo anno, compaiono sul Nuovo Cimento nel Si tratta degli articoli dal titolo: Sull’elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e Sul peso delle masse elettromagnetiche in cui è messa in evidenza un’apparente contraddizione tra il calcolo della massa effettuato nell’ambito della teoria di Lorentz e il principio di equivalenza di Einstein; l’altro lavoro è: Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio. Fermi risolve in poco tempo la contraddizione, e pubblica il risultato nel 1922 nei Rendiconti dell’Accademia dei Lincei. Sempre nel 1922, il primo contributo teorico veramente importante, con l’articolo Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria, in cui sono introdotte le coordinate che in seguito verranno appunto dette “di Fermi”. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

10 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il fisico teorico In questi anni Fermi si dedica completamente alla fisica teorica, come dimostra la serie di articoli del 1923: Il principio delle adiabatiche ed i sistemi che non ammettono coordinate angolari alcuni teoremi di meccanica analitica sulle teorie dei quanti e Sulla teoria statistica di Richardson dell’effetto fotoelettrico, prodotti durante il semestre di permanenza a Göttingen alla scuola di Max Born, dove peraltro Fermi non fece una buona esperienza. Tornato da Göttingen Fermi inizia a occuparsi dei problemi che la meccanica quantistica apre nel contesto della fisica statistica, prima con il lavoro Sulla probabilità degli stati quantici poi nel gennaio 1924 con l’articolo Considerazioni sulla quantizzazione dei sistemi che contengono elementi identici Questo lavoro rappresenta il primo passo verso quella che nel giro di un paio d’anni sarà una delle sue fondamentali scoperte, la cosiddetta statistica di Fermi-Dirac. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

11 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il fisico teorico La ricerca teorica di Fermi prosegue prima a Leiden, presso Ehrenfest, dove scrive Sopra l’intensità delle righe multiple ottenendo un accordo con i dati migliore di quello di Heisenberg e Sommerfeld, Quindi torna in Italia, a Firenze, dove insegna fisica matematica. Qui invece, inizia ricerche di tipo sperimentale con il vecchio (25 anni!) amico di scorrribande a Pisa, Franco Rasetti. Compare quell’anno la meccanica delle matrici di Heisenberg, che sta alla base della nuova meccanica quantistica, ma Fermi è maggiormente affascinato dalla formulazione ondulatoria di Schrödinger (che poi si dimostrerà equivalente a quella di Heisenberg) e scrive Sulla meccanica ondulatoria dei processi d’urto. La Fisica Teorica compie In quegli anni progressi formidabili: in quello stesso 1925 Pauli (un altro giovane genio), formula il principio di esclusione che porterà il suo nome, e che risulterà fondamentale anche per la comprensione della statistica degli stati quantici di particelle a spin semiintero. Fermi coglie immediatamente tutta la rilevanza del principio di Pauli, e nel dicembre di quell’anno scrive Sulla quantizzazione del gas perfetto monoatomico prima formulazione della statistica quantistica che porterà il suo nome, insieme a quello di Dirac, che la scoprirà, indipendentemente da Fermi, sei mesi dopo. Paul.A.M.Dirac Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

12 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il fisico teorico Fermi non accede alla cattedra di fisica matematica del 1925, ma nel 1926 vince quella, prima in Italia, di fisica teorica. Viene chiamato a Roma, all’Istituto che ha sede in via Panisperna; nel 1927 Fermi applica la propria statistica al modello atomico (modello di Fermi-Thomas). Tuttavia la sua carriera di fisico teorico incontra un inaspettato intoppo: trova sul suo cammino, infatti, un gruppo di giovani straordinari (di nuovo Rasetti, poi Segré, Amaldi e Pontecorvo) con i quali, apparentemente in modo paradossale rispetto alla propria storia scientifica e alla cattedra appena vinta, Fermi si lancia nella ricerca sperimentale che vedremo in dettaglio in seguito. Chi andasse a cercare nella lunghissima via Panisperna il vecchio Istituto di Fisica, non lo troverebbe: esso è a 7-8 metri al di sopra del piano stradale, compreso all’interno del Viminale (Ministero degli Interni), quindi non accessibile al pubblico. E’ abbandonato da anni, ma si sta ristrutturando per ospitarvi il Centro Fermi, con annesso un Museo. (Foto di MMM, dic.2009) Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

13 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il fisico teorico Nel 1932, anno cruciale, vengono scoperti il neutrone e il positrone, e Majorana formula il suo modello del nucleo. Due mesi dopo il settimo congresso Solvay (ottobre 1933), Fermi pubblica sul Nuovo Cimento, anche perchè Nature ha incomprensibilmente respinto l’articolo: Tentativo di una teoria dei raggi beta contributo fondamentale, che contiene la teoria di Fermi delle interazioni deboli, che verrà in seguito universalmente accettata, e apre un nuovo campo nella ricerca teorica che oggi conosciamo come ‘interazioni fondamentali’. Sono questi gli ultimi lavori in Fisica Teorica di Fermi, solo trentenne. Ritornerà al lavoro teorico quando potrà contare sull’utilizzo di uno straordinario strumento: il calcolatore elettronico, nel Il suo ultimo lavoro, scritto con Pasta e Ulam verrà descritto alla fine di questo seminario. Si colloca in un campo di ricerca che dagli anni ‘60 in poi, verrà conosciuto come la moderna teoria del caos e dei sistemi complessi (o sistemi dinamici). Un’altra rivoluzionaria visione della Natura. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

14 Enrico Fermi 1901 – 1954 La fisica teorica, la fisica sperimentale Agli inizi del ‘Novecento la Fisica Teorica si è già affermata in Europa (Berlino, Bonn 1891, Kirchhoff, Hertz, Planck), ma in Italia la Fisica è solamente sperimentale, pur essendo attivi degli ottimi Fisici Matematici e Geometri, come Levi-Civita, Ricci, Enriquez, Bianchi. Solo nel 1926 sarà bandita la prima cattedra di Fisica Teorica, proprio per Fermi. Ma il cambiamento di scenario che veniva sollecitato dalle nuove teorie in Fisica Atomica e dalle misure sempre più accurate che ne sostenevano la validità, poneva già problemi epistemologici profondi: quale era la realtà dei sistemi che venivano studiati attraverso i nuovi strumenti? E poi, con la Meccanica quantistica e la Relatività mutava lo scenario di una Natura oggetto ‘esterno’ di studio e di indagine, e che invece diveniva sempre meno accessibile e sempre più mutevole, proprio sotto l’azione degli strumenti usati per studiarla. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

15 Enrico Fermi 1901 – 1954 Gli esercizi ‘alla Fermi’ Come divertente (e forse utile premessa) ecco un esempio di come Fermi insegnava ai suoi allievi, tra il serio ed il faceto, ad affrontare semplici ma difficili problemi, quasi da uomo della strada; ma anche da scienziato, ottimo conoscitore della statistica! “Quanti sono gli accordatori di pianoforte nell’area di Chicago?” (Risposta: 125) Questo è un tipico esempio di conti alla Fermi, nel quale con semplici stime, senso critico, un po’ di logica e di buon senso, si arriva a stimare il valore di grandezze apparentemente non accessibili. Esempio: Vediamo come funziona nel caso degli ‘accordatori di pianoforti di Chicago (negli anni ‘50!)’. 1.La zona di Chicago ha (nel 1940…) circa di abitanti. 2.In ogni casa, a Chicago, in media, vivono due persone. 3.Possiamo stimare, anche in base alla propria esperienza, che in una casa su venti vi sia un pianoforte. 4.Un pianoforte viene accordato in media una volta all'anno. 5.Il tempo per accordare un pianoforte è di circa due ore. 6.Un accordatore lavora sette-otto ore al giorno, cinque giorni a settimana; e forse, settimane all'anno.. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

16 Enrico Fermi 1901 – 1954 Gli esercizi ‘alla Fermi’ Questo approccio alle osservazioni sperimentali fatto con stime, anche approssimative, rappresenta un’originale costante nel lavoro di Fermi. In molte occasioni, egli era solito stimare il risultato previsto per valutare se valeva la pena eseguire un certo esperimento. E, viceversa, decidere se un modello era sufficientemente buono, magari da migliorare, oppure era da respingere in base a delle misure, anche preliminari. Ed è un metodo che ha delle solide basi statistiche che permettono di prevederne il successo. Esempio: Quante palline da tennis (D = 6 cm) sono contenute in una scatola di 0.60 x 0.60 x 0.30 cm 3 ? Risposta: In prima battuta si può calcolare il rapporto n = V (scatola)/V(pallina). Tuttavia, questo approccio semplicistico presuppone palline…cubiche e perfettamente impilate. Quindi il problema si sposta su quale modello scegliamo per descrivere lo ‘scatolamento’ì delle palline. In effetti, si possono immaginare palline una sull’altra (schema a matrice cubica) oppure sui vertici di una piramide (schema a tetraedro). In ciascuna situazione, il risultato è diverso. Quindi, semplicemente da una misura di massa, senza aprire la scatola e curando di ridurre a sufficienza l’errore di misura, possiamo stabilire il modello corretto. (Come in un cristallo…) Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

17 Enrico Fermi 1901 – Pisa: Laboratorio del III anno di Fisica Fermi, studente dell’Istituto di Fisica e allievo della Scuola Normale, inizia a frequentare il Laboratorio di spettroscopia assieme a Franco Rasetti e Nello Carrara. Le sue vaste ed esclusive conoscenze sulla fisica moderna, convincono il Direttore Prof. Puccianti a lasciare liberi questi ‘ragazzi’ di frequentare il Laboratorio. Costruiscono rudimentali apparati sperimentali per esplorare il mondo atomico alla ricerca di risposte per validare o falsificare la nuova teoria, la Meccanica Quantistica, proposta da Bohr e da Sommerfeld. Erano questi i ‘ragazzi’ di Piazza Torricelli’? La Storia aveva in serbo un destino differente. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

18 Enrico Fermi 1901 – 1954 Nel marzo del ’22, prepara la tesi di laurea, sperimentale, sulle immagini di diffrazione dei raggi X prodotte da cristalli curvi. Lavoro pionieristico ma senza particolare originalità. Dopo la discussione della tesi presso l’Università che gli conferisce la Laurea in Fisica, discute una relazione per la Scuola Normale su argomenti di Astrofisica Teorica (teoria delle probabilità applicata allo studio delle comete) Pisa: tesi di laurea: Diffrazione di raggi X Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

19 Enrico Fermi 1901 – 1954 Tra i molti argomenti che affronta in questo periodo, soprattutto di carattere teorico, costruisce un modello, per analogia con l’interazione di un fotone con l’atomo che rimane ionizzato, per descrivere l’effetto ionizzante di elettroni energetici che urtano atomi. Questo fenomeno è alla base del funzionamento dei rivelatori di particelle a gas, dal contatore Geiger-Mueller (1913) alle più recenti Microgap Gas Chamber (Pisa, 1998) Roma, Leida: interazione ionizzante tra elettroni ed atomi. Fermi è pioniere anche in un campo al quale da Pisa arriveranno geniali innovazioni, negli anni Cinquanta, con il lavoro del Prof. Adriano Gozzini sui rivelatori di raggi cosmici. E poi, ancora, negli anni Settanta, ottanta e novanta, a Pisa verranno ideati nuovi, fondamentali strumentii, con lo sviluppo di rivelatori innovativi, utilizzati nei principali esperimenti di Fisica delle particelle: rivelatori a gas, tracciatori al silicio, calorimetri a liquido nobile. Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

20 Enrico Fermi 1901 – 1954 Viene chiamato a Firenze e vi ritrova l’amico Rasetti, con il quale comincia ad allestire un Laboratorio per fare misure di spettroscopia molecolare utilizzando la radiazione e.m. nell’intervallo delle microonde. Costruiscono bobine, rivelatori, circuiti elettrici, sempre dopo aver fatto dei conti, approssimativi, certo, ma in grado di portare ad apparati funzionanti Firenze - Spettroscopia a microonde Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

21 Enrico Fermi 1901 – 1954 Arrivato all’Istituto di Fisica, a Roma, nel ’26 e fino al ’31, Fermi su incarico del Direttore Prof. Orso Maria Corbino mette su un moderno Laboratorio di spettroscopia atomica e molecolare, basandosi sull’esperienza di Rasetti e su nuovi giovani che vengono reclutati a questo scopo: Edoardo Amaldi, Emilio Segrè, Bruno Pontecorvo Roma - Laboratorio di spettroscopia Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

22 Enrico Fermi 1901 – 1954 Fermi decide di abbandonare la Fisica Atomica e dedica gli sforzi del suo gruppo allo studio del nucleo. Rasetti, Segrè vanno ad acquisire esperienza sulle tecniche di rivelazione frequentando i migliori Laboratori europei. A dare un contributo sul piano teorico che diverrà storico, arriverà presto un giovane, Ettore Majorana, con il quale Fermi avrà occasione di confrontarsi molte volte. Ed al quale riconoscerà il valore superiore, persino a se stesso Roma - Laboratorio di via Panisperna Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

23 Enrico Fermi 1901 – 1954 Il Gruppo che Fermi costituì negli anni successivi è passato alla Storia come ‘I Ragazzi di via Panisperna’. E ‘ragazzi’ lo erano davvero! Nel 1934, anno della scoperta che fruttò a Fermi il Premio Nobel, essi avevano: Fermi: 33 anni Franco Rasetti: 33 anni Emilio Segrè: 29 anni Edoardo Amaldi: 26 anni Bruno Pontecorvo: 21 anni Inoltre, Ettore Majorana, il brillante giovane fisico teorico che lavorava nell’Istituto di Fisica di Roma, aveva 28 anni Roma - I ragazzi di via Panisperna Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica

24 Dal 1871 in poi, divenuta capitale, Roma è impegnata in un deciso riassetto urbanistico che vede coinvolto tra gli altri un vasta area del Colle del Viminale. La necessità di reperire un notevole numero di locali da assegnare agli uffici amministrativi, portò all'espropriazione dei molti beni appartenuti per secoli alle Clarisse del convento di S. Lorenzo in Panisperna, che vennero affidati al Ministero della Pubblica Istruzione, per la realizzazione dei nuovi istituti scientifici dell'Università. Nel 1872, iniziarono i lavori di ristrutturazione che riconvertirono l'ex convento in Istituto di Chimica e, dove un tempo vi erano gli orti e i giardini delle monache, si insediarono l'Istituto Anatomico-Fisiologico e nel 1876, l'Istituto Botanico. Marco M.Massai - novembre 2010 Enrico Fermi: l’Istituto di via Panisperna L'area di Panisperna sembrò quindi la collocazione naturale per la sede del nuovo Istituto Fisico. Per la sistemazione dello spazio destinato ad ospitare l'edificio si incontrarono molti problemi, per la presenza in particolare di numerosi resti di costruzioni romane. Nonostante il parere contrario del famoso archeologo Rodolfo Lanciani, si decise di procedere al taglio della via Cesare Balbo. Sulla cima del colle, tra le strutture dell'ex coro e del campanile, e il muraglione di via Cesare Balbo, venne edificata tra il 1877 e il dicembre 1880 la palazzina dell'Istituto di Fisica, che Blaserna curò in tutti dettagli.

25 La costruzione in stile umbertino è articolata su due piani, oltre un piano terreno rivestito esternamente con blocchetti di tufo. La struttura architettonica, a forma di ferro di cavallo, presenta sul retro dalla parte di via Balbo, un piccolo spiazzo decorato da una fontana e una breve gradinata che conduce all'ingresso posteriore dell'edificio. Le due colonne di spoglio che lo adornano, probabilmente rinvenute in sito, sono databili dallo stile dei capitelli corinzi a foglie d'agave, al IV secolo. L'indicazione dell'altitudine del colle rappresenta un dettaglio scientifico che i fisici dell'Istituto, coerentemente con la loro attività di studio, non vollero certamente trascurare. La scala di servizio, più piccola, è alla destra del portone posteriore; l'altra, più monumentale, è collocata accanto all'ingresso principale e termina al primo piano. I due ingressi sono collegati da un vestibolo con soffitto a botte, scandita in vele. In tutti gli ambienti si nota la presenza di soffitti a volta, in contrappunto con i motivi del vicino convento, dal quale si cercò di trarre spunti architettonici. Enrico Fermi: l’Istituto di via Panisperna Sempre al piano terra, vi erano sale per le esercitazioni di laboratorio, la camera del manometro e l'officina meccanica.. Nel piano terra Blaserna collocò gli spazi per l'insegnamento teorico e pratico. Una grande aula," l'Anfiteatro", una delle più ampie e funzionali dell'epoca, sia dal punto di vista dell'acustica che della visibilità, era usata per le lezioni destinate agli studenti di fisica matematica e di ingegneria, come pure per conferenze e seminari

26 Nel seminterrato, oltre alla camera delle pile, era installato l'impianto per la produzione di corrente continua, per caduta d'acqua dagli 11 cassoni posti in soffitta, sostituito in seguito da batterie di accumulatori. Al primo piano era sistemata una fornita biblioteca, la direzione didattica, la Camera elettrica, la Camera chimica, il Gabinetto per gli strumenti di precisione, l'Ufficio Centrale del Corista Normale. Tutte le apparecchiature, considerate tra le migliori e più moderne esistenti all'epoca, ponevano l'Istituto tra i laboratori all'avanguardia nel campo della fisica. Oltre alla palazzina, il progetto includeva l'allestimento del giardino da realizzare nel piazzale antistante la facciata principale dell'Istituto. Marco M.Massai - novembre 2010 Enrico Fermi: l’Istituto di via Panisperna Il professore Blaserna fu direttore dell'Istituto fino alla sua morte, nel Nello stesso anno venne conferito l'incarico al professore Orso Mario Corbino, che dal 1908 era professore di Fisica sperimentale dell'Istituto. Fu il nuovo Direttore a riconoscere tra i tanti studiosi di fisica il valore del giovane Fermi, che, per suo interessamento, fu nominato nel 1926 titolare della nuova cattedra di fisica teorica

27 Intorno al 1930, l'Istituto si dotò dell'impianto per la produzione dell'aria liquida e tramite l'Ufficio del Radio della Direzione di Sanità, che aveva sede nello stesso edificio, i ricercatori ebbero la possibilità di avere a disposizione il radio-elemento e iniziare importanti ricerche sulla radioattività. Sarà Fermi, insieme al suo gruppo, dopo anni di ricerche effettuate tra il 1927 e il 1934 ad elaborare la teoria del decadimento beta dei nuclei. L'Istituto di fisica, come tutti gli altri istituti universitari, era destinato a trasferirsi nella nuova sede della Città Universitaria, inaugurata il 28 ottobre del L'edificio, rimasto libero nel 1937, tornò al Ministero dell'Interno. A ricordo degli esperimenti eseguiti dal gruppo di fisici tra il marzo del 1934 e il giugno del 1936, che segnarono il confine tra la fisica "ottocentesca" e la scienza moderna, è stata murata una lastra marmorea nella parete destra del vestibolo dell'ingresso principale. Marco M.Massai - novembre 2010 Enrico Fermi: l’Istituto di via Panisperna Tratto da: ‘La collezione Fermi’ Dipartimento di Fisica di Roma

28 Enrico Fermi 1901 – 1954 In questo Congresso si delineano le nuove linee di ricerca sperimentale nello studio del nucleo atomico. L’impulso decisivo verrà con le scoperte del 1932 del neutrone (Chadwick) che rivoluzionano le ipotesi sul modello del nucleo dell’atomo: non più elettroni e protoni, ma protoni e neutroni. Il nucleo diventa la nuova frontiera della ricerca in Fisica della materia Roma - Congresso Internazionale di Fisica Nucleare Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica Il Gruppo di Fermi, con il suo lavoro sperimentale, e Fermi, con i suoi già cospicui lavori teorici, hanno raggiunto una rinomanza internazionale, tanto da ottenere l’organizzazione del più importante Convegno di Fisica europeo. « Io penso perciò che l'andamento futuro della fisica del nucleo sarà grandemente influenzata da questa settimana di vita comune, di cui i risultati profondi si vedranno forse in tutti i lavori che matureranno in questo campo per parecchi anni. E questo era lo scopo principale che i promotori del convegno, me per primo, avevano di mira.» Orso Maria Corbino

29 Enrico Fermi 1901 – 1954 Non solo le previsioni di Paul Dirac si stavano verificando, ma anche la statistica di Fermi per le particelle a spin semi-intero venivano verificate. Si conferma la fama di Enrico Fermi a livello internazionale, grazie ai suoi lavori in Fisica Teorica che hanno permeso una più profonda comprensione della Meccanica quantistica e della sua applicazione ai sistemi di particelle interagenti Il VII Congresso Solvay Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica Nel settembre del 1932 Karl Anderson al CalTech scoprì il positrone, risultato che venne poco dopo confermato da Patrick Blackett e Giuseppe Occhialini a Cambridge, dove crearono coppie elettrone/positrone confermando così la teoria di Dirac. 7ª Conferenza Solvay “Structure et propriétés des noyaux atomiques” Fermi è il quinto da sinistra della prima fila in piedi.


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