إنريكو فيرمي

إنريكو فيرمي، عَالِم وفيزيائي من أصل إيطالي حائز على جائزة نوبل، أوَّل من بنى نموذجًا للمفاعل النووي، وعَمِلَ على مشروع مانهاتن لتطوير أوَّل قنبلة نووية.

كان إنريكو فيرمي عالِمًا فيزيائيًا إيطاليًا، قَدَّم إسهامات جوهرية في مجال تطوير الطاقة النووية. ويُعَدُّ أحد العُلماء الذين يُطْلَق عليهم لقب أبو القنبلة النووية.

أظهر فيرمي اهتمامًا بالغًا بعلم الفيزياء منذ طفولته، وساعد فهمه للمادة على سُرعة التحاقه بالدارسات العُليا بجامعة بيزا في السابعة عشر من عُمْره فقط، وبعد مرور أربع سنوات حصل على درجة الدكتوراه.

قَدَّم فيرمي أوَّل إسهاماته الجوهرية لمجال الفيزياء النووية خلال حُقبة الثلاثينات من القرن الماضي. ففي هذه الأثناء، كان جيمس شادويك James Chadwick، أحد علماء الفيزياء البارزين، قد اكتشف أن النواة الذريَّة تتكوَّن من النيوترونات إلى جانب البروتونات.

وبرغم وجود محاولات سابقة لإحداث تفاعلات نووية باستخدام شحنات هيليوم موجبة، فإن فيرمي كان أوَّل من اكتشف النيوترونات باستخدام شحنة مُتعَادِلة. نَجَحَ فيرمي وزملاؤه في استخراج نظائر (isotopes) من عدة عناصر معروفة، كما اكتشف أنَّ معدل قذف النيوترونات إلى داخل النواة يُؤَثِّر على الناتِج. ونتيجة لتلك الاكتشافات الهامة، حصل فيرمي على جائزة نوبل في عام 1938.

وفي وقتٍ لاحق انتقل مع عائلته إلى الولايات المتحدة الأمريكية؛ هروبًا من الحُكم الفاشي في إيطاليا. وواصل أبحاثه في الفيزياء النووية بجامعة كولومبيا أولاً، ثُمَّ انتقل إلى جامعة شيكاغو.

وُلِدَ إنريكو فيرمي في مدينة روما، بإيطاليا، في 29 سبتمبر، عام 1901. وكان الابن الثالث لألبرتو Alberto وإيدا ديجاتيس فيرمي Ida de Gattis Fermi.

كانت والدته إيدا امرأة استثنائية، فقد تدربت على العمل كمعلمة، وتمتعت بذكاءٍ حاد، مما كان له عظيم الأثر في تربيتها لأبنائها.

وقيل إن شَغَف إنريكو فيرمي الشديد بالفيزياء كان ناتجًا عن مأساة عائلية. فعندما تُوفِّي أخيه جيوليو Giulio فجأةً، وهو الأخ الأكبر والمُفَضَّل لإنريكو البالغ من العُمْر 14 عامًا حينئذٍ، أُصيب إنريكو بصدمةٍ بالغة من أثر هذه الفاجعة، فشجعَّه والداه على الاهتمام بالدراسة؛ لمساعدته في التغلُّب على أحزانه. بدأ في قراءة بعض كتب الفيزياء التي أُلفت منذ نصف قرنٍ مضى، وصار مُولعًا بها. خلال مراهقته، اعتاد هو وأصدقائه على إجراء التجارب الفيزيائية للتسلية، ومنها تجربة قياس كثافة إمدادات المياه لروما.

في عام 1918، حاز فيرمي منحة للدراسة بجامعة سكولا نورمال سوبرويرScuola Normale Superiore University العريقة، بمدينة بيزا الإيطالية.

كان المقال الذي قدَّمه فيرمي للالتحاق بالجامعة مُثيرًا للإعجاب بشدة، حتى أنَّه سُرعان ما تمت ترقيته للحصول على درجة الدكتوراة، وتخرَّج مع مرتبة الشرف في عام 1922.

في عام 1923، حصل على منحة زمالة دراسية من مؤسسة روكفلر Rockefeller Foundation، وأمضى خلالها عدة أشهر بصُحبة العالِم الفيزيائي الشهير ماكس بورن Max Born في مدينة جوتنجن بألمانيا. وما لبث أنْ ازدهرت حياة إنريكو فيرمي العملية، فقد اختير أستاذًا للفيزياء النظرية بجامعة روما.

تزوَّج من لارا كابون في عام 1928، وكانت طالبة في كلية العلوم بجامعة روما. رُزِقَا سويًا بطفلين، جيوليو Giulio، ونيللا Nella.   أما من حيث ديانة إنريكو فيرمي ومعتقداته وطائفته الأصلية ، فقد ولد لعائلة مسيحية كاثوليكية

بالرغم من انتمائه لعائلة كاثوليكية، إلا أنَّه لم يعتنق أي ديانة طوال حياته.| في مرحلة المراهقة، كان فيرمي يمضي وقت فراغه في بناء المُحركات الكهربائية، وكان يلعب بالألعاب الميكانيكية والكهربائية.| حصل على منحة للدراسة بجامعة سكولا نورمال سوبروير عندما كان في السابعة عشر من عُمره فقط، ولبراعة خطاب الالتحاق الذي قَدَّمه، تم إلحاقه مُباشرةً ببرنامج الدكتوراة.| كان فيرمي عضوًا بارزًا بمشروع مانهاتن الشديد السرية، إلى جانب عدة علماء مشهورين آخرين. كان هدف المشروع بناء قنبلة ذرية من اليورانيوم والبلوتنيوم.|بالرغم من معارضة فيرمي الشديدة لمشروع بناء القنبلة الهيدروجينية، إلا أنَّ الحكومة الأمريكية لم تستجب له وواصلت العمل على مشروع إنتاج القنبلة الأشد فتكًا من القنبلة الذرية.| كان فيرمي أوَّل مَنْ حَذَّر القوات البحرية الأمريكية من خطورة استخدام الطاقة النووية في مارس 1939، ولكن لم يجد أي استجابة أيضًا.

استمر إنريكو فيرمي في عمله بمعهد الدراسات النووية بجامعة شيكاغو، وهناك تحوَّل اهتمامه إلى فيزياء الجسيمات (أو فيزياء الطاقة العالية)، وأدار أبحاثًا عن أصل الأشعة الكونية والنظريات عن الطاقة المُذهلة المتواجدة بجُزئيات الأشعة الكونية.

بحلول عام 1954، أُصيب فيرمي بسرطان خبيث في المعدة، وأمضى الشهور المتبقية من عُمره في شيكاغو، خَضَعَ خلالها لعمليات جراحية متنوعة.

وتُوفِيَّ أثناء نومه في 28 نوفمبر، 1954، بمنزله في شيكاغو، بولاية إلينوي.

في عام 1934، بدأ فيرمي أهم أعماله في أبحاث الذرة، باكتشافه أن التحوُّل النووي من الممكن أنْ يَحْدُث لأي عنصر تقريبًا. وكان اليورانيوم من ضمن العناصر التي أجرى عليها عملية الانشطار النووي.

أدى هذا العمل إلى اكتشاف أن تهدئة سرعة النيوترونات تؤدي إلى عملية الانشطار النووي، ومن ثَمَّ إنتاج عناصر جديدة غير تلك التقليدية المتواجدة بالجدول الدوري.

في عام 1938، حصل فيرمي على جائزة نوبل للفيزياء؛ نتيجة لمجهوداته في مجال النشاط الإشعاعي الاصطناعي الناتِج عن النيوترونات، وللتفاعلات النووية الناتجة عن تهدئة سرعة النيوترونات. أقيمت مراسم التكريم في مدينة ستوكهولم بالسويد، مما أتاح الفرصة لفيرمي وعائلته للخروج من إيطاليًا، ثُمَّ السفر بعدها إلى أمريكا؛ للهروب من الحكم الفاشي الذي كان قد سيطر على إيطاليا.

في عام 1939، وبعد انتقال فيرمي إلى الولايات المتحدة، تم تعيينه أستاذًا للفيزياء بجامعة كولومبيا في نيويورك.

وأثناء عمله هناك، اكتشف أنَّهُ إذا تم إطلاق نيوترونات اليورانيوم على اليورانيوم المُنْشَطِر، فبإمكانها أن تتسبب في انشطار ذرات يورانيوم أخرى، مما يُحْدِث تفاعلاً متسلسلاً والذي يؤدي إلى انطلاق كميات هائلة من الطاقة.

أدَّت تجاربه إلى تنفيذ أوَّل تفاعل نووي متسلسل بمعملٍ يقع تحت إستاد شيكاغو الرياضي، في الثاني من ديسمبر، 1942.

وبالتالي، أصبح فيرمي أحد العُلماء الذين أداروا مشروع مانهاتن Manhattan Project، والذي تركَّز على تطوير القنبلة النووية خلال الحرب العالمية الثانية. ولتأكيد ولاءه لموطنه الجديد، حصل فيرمي وزوجته على الجنسية الأمريكية في عام 1944.

عقب انتهاء الحرب، عُين فيرمي عضوًا باللجنة الاستشارية العامة لهيئة الطاقة الذرية. في أكتوبر 1949، اجتمعت الهيئة لمناقشة تطوير القنبلة الهيدروجينية. ولكن فيرمي فَزِعَ من مناقشة هذه الاحتمالية، وساهم في كتابة إضافة لتقرير اللجنة أدان فيها استخدام القنبلة الهيدروجينية بأغلظ العبارات.

وعندما أمر الرئيس الأمريكي هاري ترومان Harry S. Truman بتطوير القنبلة، مُتجاهلاً تحذيرات فيرمي والآخرين، ذهب فيرمي إلى مختبر لوس ألاموس، في نيو مكسيكو؛ للمساهمة في الأبحاث، آملاً في إثبات أن صُنْع قنبلة هيدروجينية عملاقة غير قابِل للتطبيق.

اشتهر فيرمي بسبب عمله على النشاط الإشعاعي المُسْتَحَث، الذي يحدث عند تعريض عنصر مستقر لإشعاع مُعَين وتحويله إلى عنصر مُشِع. كما أشْرَف على تنفيذ أوَّل تجربة بشرية لإحداث تفاعل نووي متسلسل تلقائي، والتي نُفِذَّت في مُفاعِل ’Chicago Pile-1‘ في ديسمبر، 1942.

وقد مُنِح وسام هيوز Hughes Medal في عام 1942؛ لإسهاماته الفائِقة في معرفة الطبيعة الكهربائية للمادة، ولأعماله في نظرية الكم، بالإضافة إلى تجاربه في دراسة النيوترون.