Великите европейци - Енрико Ферми

Енрико Ферми, роден през 1901 година, е най-малкото от трите деца на чиновника Алберто Ферми. Още от начало в живота му има много познание и наука – основно физика, математика и други не съвсем детски неща. Изглежда, сякаш с това е закърмен, майка му, началната учителка Ида де Гатис, конструира собствен модел на тенджера под налягане. Всъщност обаче в първите години Ферми е отгледан на село от кърмачка. И пак става един от най-знаменитите физици на всички времена. Какво ли щеше да бъде, ако майка му го беше кърмила буквално, а не само с изследователския си дух? 

Още като деца Енрико и брат му конструират електрически и механични играчки за забавление. Този рай свършва през 1915, когато брат му умира и, затворен в себе си, Енрико се вглъбява в науката чрез дебелата 900 страници книга „Елементи на математическата физика”. Тя е писана на латински, издадена е през 1840 г. от учен-йезуит и съдържа основните знания по математика, класическа механика, астрономия, оптика, акустика. С още малко книги и опит в конструирането на нови механизми, Ферми отива да учи в Скуола нормале в Пиза. Изпитващият оценява есето му на приемния изпит като подходящо за докторска дисертация. След няколко години, докато подготвя самата си дисертация, в предговор към книгата „Математическа теория на относителността”, Ферми за първи път отбелязва проблема с огромната енергия, която би се освободила при ядрена реакция. „Не изглежда възможно, поне в близко бъдеще, да се намери начин за освобождаване на тези ужасяващи количества енергия – пише той: - Това е добре, защото първият ефект от експлозията на тази енергия би бил да разкъсан на парчета физик.” Ето че и геният може да е лош пророк. 

Самият Енрико Ферми през следващите десетина години експериментира с атомни ядра и създава теорията за бета-разпада, при който атакуваното ядро отделя не само електрон, а и неутрино, малко неутронче на италиански. Това име дава Ферми на частицата, предсказана по-рано от Волфганг Паули. Той постулира, че в името на закона за запазване на енергията, при бета-разпада, освен електрон, ще се отдели и частица, която има енергия, но няма маса. Или масата му е толкова малка, че за да уловите част от изстреляните от слънцето неутрино, трябва да се изгради оловна стена, дебела около една светлинна година. Не знам дали си представяте какво значи това, но така или иначе, неутриното е една от най-странните частици дори в налудничавия квантов свят.

И така, докато си бомбардира атоми на различни елементи с неутрони, Енрико Ферми открива, че забавените неутрони са по-ефективни, защото се улавят по-лесно. Освен това получава и 60 нови изотопа. През 1938 година тези открития му носят Нобеловата награда за физика, която пък му носи нов живот в Съединените щати. Ферми е член на фашистката партия, но има силна вътрешна съпротива срещу режима. С въвеждане на антиеврейското законодателство в Италия, той е вече и лично засегнат - любимата му жена Лаура и част от научните му сътрудници са евреи. Затова Енрико отива да получи наградата си в Стокхолм заедно с жената и децата, след което се качва на кораб и акостира в Ню Йорк. Там се оказва още по-близо до ролята на онзи физик, който може да бъде пръснат на парчета от неимоверните сили, които сам е дръзнал да освободи. 

Още със стъпването в щатите, Ферми получава пет предложения за професорска катедра и избира Колумбийския университет. Тук бързо прави първият експеримент за делене на атомното ядро. Чете лекция и пръв предупреждава военните за опасностите, свързани с ядрената енергия. Флотът все пак му отпуска 1 500 долара, за да продължи изследванията си. С намесата на САЩ във войната обаче и след прочутото писмо, с което Айнщайн алармира Рузвелт за опасността Германия да произведе атомна бомба, изследванията на Ферми изведнъж получават сериозна подкрепа. Той създава поне два експериментални модела на ядрен реактор, в които, с присъщата си педантичност, полага изключителни грижи за опазване от възможните опасности. Третият модел - не, а всъщност първият работещ ядрен реактор в света, известният Chicago Pile 1,Ферми конструира в края на 1942, само за около месец, вече след преместването си в Чикагския университет. Всичко това, разбира се, е част от широката дейност около проекта „Манхатън” и когато реакторът тръгва, без да избухне, водещият офицер се обажда на Джеймс Конан, председател на Националния комитет за отбранителни изследвания: „Джим - казва му полковникът - ще ти е интересно да научиш, че нашият италиански навигатор току-що се приземи в новия свят”.

След този невероятен успех, при който за първи път в света се получава управляема верижна реакция, не само Енрико Ферми, но и мнозина други, са все по-близо до вярата, че невероятната сила на атома може да бъде овладяна и впрегната на работа в полза на човечеството. Обаче - война е. Така че това фантастично научно постижение, както следва да се очаква, първо се впряга в полза на една част от човечеството, за сметка на друга. В средата на 44-та година Ферми е привлечен от Опенхаймер плътно в проекта „Манхатън” и отива в Лос Аламос. През юли следващата година той участва в първия тест на атомна бомба – в пустинята на Ню Мексико гръмва Тринити, прочутата бомба с ироничното прозвище Светата Троица.

Тогава физиците още не са можели да решат много загадки, свързани с бомбата, така че по време на теста на Тринити Енрико Ферми се появява с шепа хартиени листчета, с помощта на които се опитва да изчисли нейната мощност. Как става това изчисление с листчета - не ми е ясно. Но е известно, че, освен скромността и благият характер, това е една от другите особености на великия италиански физик, с която е очаровал хората – той постоянно намира необичаен подход към различни теми, създава и решава задачи, които едва ли биха хрумнали другиму, например – колко акордьори на пиана има в Ню Йорк. Колко вдишвания и издишвания би направил Юлий Цезар, ако беше жив до днес, колко пощенски марки са необходими, за да се покрие с тях футболно игрище, колко е броят на звездите във Вселената – пита се неуморният мислител. Между 10 на 22-ра и 10 на 23-та степен са звездите, изчислява Ферми.

Аз не съм сигурен, че знам как се наричат тези невероятно огромни числа, но при всички случаи звездите са толкова много, че ако само на един процент от планетите около тях са се развили цивилизации, те трябва да са милиони. „Къде са те тогава?” – изръсил неочаквано Ферми през 1950 година по време на една закуска с колеги в лабораторията в Лос Аламос. Неговият въпросът дошъл от нищото, без връзка с обсъжданата тема и смутил колегите му. Чак след известни уточнения станало ясно, че той говори за забележителното отсъствие на  извънземните, които по логика би трябвало отдавна да са тук, щом звездите са толкова много. Преформулиран по-късно, въпросът днес е известен като Парадокс на Ферми и цели екипи сериозни учени по света вече десетилетия наред се опитват да му отговорят като гледат, слушат, снимат и изстискват през мощни компютри цялата възможна информация за звездното небе над нас.

Този човек, Енрико Ферми, който в случая обяснява научните основи и произхода на атомната ера на човечеството, след началото на тази атомна ера, в която играе главна роля, се преориентира към съвършено нови за самия него области – физика на високите енергии и астрофизика. Само за няколко години и тук той прави невероятни открития – развива теорията за произхода на космическите лъчи и разкрива механизма за ускоряване на първичните частици в космически лъчи, предлага първия композиционен модел на елементарните частици, извършва редица експерименти с някои от тях и открива адронния резонанс.

Много скоро обаче Енрико Ферми, човекът, който винаги е вървял по свои собствени пътища, поема по единствения наш общ път. Той е едва на 53. Смята се, че ракът на стомаха му е наследство от дългите занимания с радиоактивни елементи. Според едни сведения е погребан в поетичното гробище „Дъбова горичка” край Чикаго. Според други – тялото му е в църквата „Санта Кроче” във Флоренция, редом с Микеланджело и Галилей. Може би и двете са верни. Може би Енрико Ферми се е разтворил като неутрино в необятната Вселена и когато си поиска може да бъде където си поиска.