Enrico Fermi

« Enrico Fermi Enrico Fermi, le père de la première pile atomique, naquit à Rome le 29 septembre 1901.

Son père, Albert, étantfonctionnaire du Ministère des Communications, Enrico fut, dès l'âge de quinze ans, en rapport avec diversingénieurs des chemins de fer ; quelques-uns d'entre eux, frappés par ses exceptionnelles dispositions pour lesmathématiques, lui prêtèrent des livres scientifiques de caractère universitaire, qu'il dévora rapidement. Ses études secondaires achevées, il entra, comme interne, à la Scuola Normale Superiore de Pise, où il obtint, en1922, son doctorat, avec une thèse expérimentale sur la rétraction des rayons X par des surfaces incurvées decristaux.

Mais il avait déjà publié et se préparait à publier plusieurs travaux théoriques sur des problèmesd'électrodynamique et de relativité, faisant ainsi preuve, dès lors, de sa capacité de faire alterner la recherchethéorique à l'investigation expérimentale des phénomènes.

Une bourse du Ministère de l'Éducation nationale luipermit de se rendre aussitôt à Göttingen, où il demeura six mois dans l'ambiance de ferveur qui régnait autour deMax Born, et d'où allaient surgir des contributions essentielles à la mécanique des quanta. Revenu en Italie, il y fut chargé, pendant l'année 1923-24, du cours de mathématiques pour chimistes, del'Université de Rome.

Cet enseignement lui fut confié, malgré son extrême jeunesse, par la Faculté des Sciences,grâce surtout à l'intérêt que lui portait Corbino, professeur de physique expérimentale et directeur de l'Institut dephysique de cette Université, lequel, frappé par sa lumineuse intelligence aussi bien des problèmes théoriques quedes problèmes expérimentaux, devint, depuis lors, un de ses plus fermes défenseurs. En automne 1924, il se rendit à Leyden, où il passa trois mois auprès d'Ehrenfest, dont les travaux de statistiqueavaient particulièrement attiré son attention. Au cours des deux années suivantes, 1924-25 et 1925-26, Fermi était chargé des cours de physique mathématiqueet mécanique rationnelle à l'Université de Florence. Cette première période de son activité scientifique devait culminer dans un travail sur la quantification du gaz idéalmonoatomique, travail où était exposée et appliquée à un cas particulier la statistique antisymétrique, aujourd'huigénéralement connue comme "statistique de Fermi" ou "de Fermi-Dirac", du fait que, de son côté, Dirac, peu detemps plus tard était arrivé aux mêmes résultats par d'autres voies. Pour bien saisir l'importance de cet ouvrage, par lequel s'achève, en 1926, une série de recherches commencées en1923, il suffit de se rappeler que toutes les particules atomiques ou subatomiques de spin fractionnaire obéissent àla statistique de Fermi et, par conséquent, sont appelées "fermions" ; les électrons, les protons et les neutrons sontles exemples les plus connus de fermions. En 1927, Fermi réussit à appliquer la statistique antisymétrique aux électrons qui dans l'atome, se meuvent autourdu noyau, et créa ainsi une méthode d'approximation relativement simple, qui se prête à l'étude de beaucoup deproblèmes atomiques et que la littérature appelle la "méthode de Thomas-Fermi".

En effet, la même application avaitété faite un peu plus tôt, par Thomas, à l'insu de Fermi. Ayant passé le concours exigé, Fermi se vit ensuite confier par la Faculté des Sciences de l'Université de Rome, lachaire de Physique théorique créée, avant tout, sur les instances de Corbino. En sa nouvelle qualité, il ajouta à son infatigable activité de chercheur, un intense travail de maître, qui consistaitprincipalement à réunir un petit nombre d'élèves autour d'une table pour leur exposer la manière de traiter unproblème, soulevé parfois par des circonstances fortuites, parfois par une question posée par l'un des auditeurs,souvent par son propre désir d'éclairer ou d'élucider un problème resté jusque-là sans solution. C'est ainsi que Fermi traita beaucoup de problèmes d'électrodynamique quantique, qui devaient constituer, par lasuite, la matière de plusieurs publications et de cours réguliers (1932). Cette forme d'enseignement consistant à entreprendre, pour ainsi dire, publiquement, l'examen critique d'unproblème, en le faisant suivre de son énoncé mathématique et de sa résolution, est au fond un aspect de lacuriosité de naturaliste qui caractérisait l'attitude de Fermi devant la science et la vie même. Outre les nombreuses applications de la méthode statistique de Thomas-Fermi et des divers travauxd'électrodynamique quantique déjà cités, c'est de cette période que datent des nombreuses recherches théoriquessur divers phénomènes spectroscopiques. En 1933, l'activité de Fermi se déplaça du champ de la physique atomique vers celui de la physique nucléaire.

Lepassage de l'une à l'autre est marqué par sa théorie de la radioactivité ß qui réussit à donner une forme quantitativeau processus soupçonné par Pauli, à savoir la transformation du neutron en proton, par l'émission d'un électron etd'un corpuscule neutre, de masse nulle, dit neutrino.

C'est dans cette théorie que le neutrino acquit le caractèred'une entité physique, dont les attributs, tels que la masse ou l'impulsion, déterminent certains aspects. »