Corso di Cultura e Metodo Scientifico - a.a. 2011 - 2012
I parte
Enrico Fermi 1901 – 1954
Un fisico tra scienza, storia ed etica
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Corso di Cultura e Metodo Scientifico - a.a. 2011 - 2012
I parte
Enrico Fermi 1901 – 1954
Un fisico tra scienza, storia ed etica
…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
Enrico Fermi 1901 – 1954
Il Dipartimento di Fisica ‘E.Fermi’ a Pisa
Enrico Fermi
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
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
Enrico Fermi
1) alcune domande a Enrico Fermi
2) alcune risposte…
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
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.
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
Giugno 2009 - Cerimonia di
donazione di 9 manoscritti giovanili di
Fermi all’Università
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
Premessa - 2
…“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
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.
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
Una breve biografia
Enrico Fermi nasce a Roma il 29 settembre 1901.
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
Enrico Fermi 1901 – 1954
Una breve biografia
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!
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
Il fisico teorico
I primi lavori teorici di Fermi, studente del terzo anno, compaiono sul
Nuovo Cimento nel 1921. 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”.
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Enrico Fermi 1901 – 1954
Il fisico teorico
1923 - 1924
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
Enrico Fermi 1901 – 1954
Il fisico teorico
1923 - 1925
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
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Enrico Fermi 1901 – 1954
Il fisico teorico
1925 - 1029
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
Enrico Fermi 1901 – 1954
Il fisico teorico
1929 - 1954
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 1953-54.
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
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
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.
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3.
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5.
6.
La zona di Chicago ha (nel 1940…) circa 5.000.000 di abitanti.
In ogni casa, a Chicago, in media, vivono due persone.
Possiamo stimare, anche in base alla propria esperienza, che in una casa su venti vi sia un
pianoforte.
Un pianoforte viene accordato in media una volta all'anno.
Il tempo per accordare un pianoforte è di circa due ore.
Un accordatore lavora sette-otto ore al giorno, cinque giorni a settimana; e forse, 45-50
settimane all'anno..
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
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 cm3?
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
Enrico Fermi 1901 – 1954
1920
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
Enrico Fermi 1901 – 1954
1922
Pisa: tesi di laurea: Diffrazione di raggi X
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).
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
1924
Roma, Leida: interazione ionizzante tra
elettroni ed atomi.
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).
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.
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Enrico Fermi 1901 – 1954
1925
Firenze - Spettroscopia a microonde
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.
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Enrico Fermi 1901 – 1954
1927
Roma - Laboratorio di spettroscopia
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
1929
Roma - Laboratorio di via Panisperna
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
1929 - 1934
Roma - I ragazzi di via Panisperna
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi:
l’Istituto di via Panisperna
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.
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.
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Marco M.Massai - novembre 2010
Enrico Fermi:
l’Istituto di via Panisperna
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.
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
Sempre al piano terra, vi erano sale
per le esercitazioni di laboratorio, la
camera del manometro e l'officina
meccanica.
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Enrico Fermi:
l’Istituto di via Panisperna
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.
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Il professore Blaserna fu direttore dell'Istituto fino alla sua morte, nel 1918. 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
Marco M.Massai - novembre 2010
Enrico Fermi:
l’Istituto di via Panisperna
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 1935 . 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.
Tratto da: ‘La collezione Fermi’
Dipartimento di Fisica di Roma
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Marco M.Massai - novembre 2010
Enrico Fermi 1901 – 1954
1931
Roma - Congresso Internazionale di Fisica Nucleare
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.
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.
« 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
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
Enrico Fermi 1901 – 1954
1933
Il VII Congresso Solvay
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.
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.
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7ª Conferenza Solvay “Structure et propriétés
des noyaux atomiques” Fermi è il quinto da
sinistra della prima fila in piedi.
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.
Marco M.Massai - Dipartimento di Fisica
