Enrico Fermi kimdir? Atom bombasının yaratıcısı

“İki olası sonuç var: sonuç hipotezi doğrularsa, bir ölçüm yaptınız. Sonuç hipoteze aykırıysa, o zaman bir keşif yaptınız ”

20. yüzyıl fizikçileri içerisinde Enrico Fermi'den daha yaratıcı olanlar vardı; içlerinden bir ikisi daha derin düşünürdü, birkaçı da matematik konusunda daha yetenekliydi. Ama Enrico Fermi herhangi bir fizik probleminin özünü görmedeki şaşırtıcı yeteneğiyle içerindeki en iyi problem çözücüydü. Ayrıca hem kuramsal hem de deneysel alanda en yüksek kademeye erişen son kişiydi.

İlk atom bombası

İlk atom bombasının patlamasına verdiği tepki bu niteliklerini gösterir. Fermi, "Manhattan Projesi" kod adlı nükleer silah geliştirme programının araştırma ve tasarım merkezi, New Mexico'daki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'nda bombanın yapımına götüren fiziksel kavramlardan herkes kadar ve hatta herkesten daha fazla sorumluydu. Bombanın yapımında da bizzat önemli bir rol oynadı. Los Alamos'dakilerden pek çoğu onu teoriye, deneye ya da hesaplamalara dair herhangi bir zor problemde danışılacak kahin gibi gördüler. Yine de 16 Temmuz 1945'te deneme patlayışı yapıldığında söylediği, hafızalara kazınmış veya kayda geçmiş bir sözü yoktur. Ancak farklı bir hikaye vardır.

Manhattan Projesi'nin direktörü J. Robert Oppenheimer'ın bu olaya anında verdiği yanıt en çok bilinendir. Patlamanın gökyüzünü aydınlattığını görünce, Hindu yazıtı Bhagavat Gita'dan bir satır gelmişti aklına; Vişnu, Prenses'e şöyle demekteydi: "Şimdi Ölüm oldum, dünyaları yok eden." Denemenin başındaki kişi, Kenneth Bainbridge ise şöyle özetlemişti durumu: "Şimdi hepimiz o..çocuğu olduk." Orada bulunanlar korkudan bu başarıyla gurur duymaya uzanan tepkilerini çözümlemeye çalışırken, her zaman pragmatik olan Fermi patlamanın etkisini ölçmek için hızlı ve basit bir yol bulma niyetiyle bir dosya kağıdını parçalarken görülmüştü.

40 saniye sonra, şok dalgası bulunduğu yere varınca parçaları havaya uçurmuştu. Sakince parçalarının ne kadar uzağa uçtuğunu gözlemlemiş, sonra da daha önceden hazırladığı basit bir çizelgeye başvurarak hesap cetvelini çıkarmış ve patlamanın boyutuna dair tahminini söylemişti. Her zamanki gibi, daha sonra yapılan ayrıntılı ölçümler Fermi'nin herhangi bir fiziksel olgunun boyutlarını ölçümlemesi efsaneydi ve bu olay da istisna değildi.

Enrico Fermi kimdir?

16 Temmuz 1945'te saat 05:29:45'te ilk nükleer patlama anı, Atom Çağı'nın başlangıcı. Enrico Fermi ve J. Oppenheimer 16 km uzaklıktaki bir sığınakta patlamayı izlediler. Olayın bilinen tek renkli görüntüsü sivil makine mühendisi Jack Aeby tarafından çekildi
16 Temmuz 1945'te saat 05:29:45'te ilk nükleer patlama anı, Atom Çağı'nın başlangıcı. Enrico Fermi ve J. Oppenheimer 16 km uzaklıktaki bir sığınakta patlamayı izlediler. Olayın bilinen tek renkli görüntüsü sivil makine mühendisi Jack Aeby tarafından çekildi

Enrico Fermi 29 Eylül 1901'de Roma doğdu ve sıradan bir ailede büyüdü. Babası devlet demir yollarında çalışıyordu, annesi öğretmendi. Ama sıra dışı yetenekleri kısa zamanda fark edildi ve İtalya'nın seçkin üniversitesi Pisa'daki Scuola Normale Superiore'de eğitim görmek için bursla ödüllendirildi. Burada çabucak sadece diğer öğrencileri değil, öğretmenleri de gölgede bıraktı. O zamanlar İtalya fizikte nispeten zayıftı. Bu Fermi'nin aslında kendi kendini yetiştirdiği anlamına gelir, bir problemi esas hususlar dışında ayıklayarak basit bir çözüm aramaya vurgu yapan kendi tarzını geliştirdi. Bu o zamanlar baskın durumdaki çok yoğun şekilde matematik analize dayanan Alman ekolüne tersti. Mezuniyetten sonra, Fermi teorik fizikte pek çok önemli sorunu hızla çözdü, bunlardan biri kuantum mekaniğinin yeni fikirlerini bünyesinde barındıran istatistiksel mekanik yaklaşımıydı. Böylece hayalindeki birinci sınıf fizik enstitüsünü idare edecek doğru kişiyi arayan, kendinden çok daha yaşlı, Roma'daki fizik profesörü Orso Corbino'nun dikkatini çekti.

Siyasi açıdan güçlü olan Corbino, Fermi'de hayallerinin gerçekleşme ümidini görmüştü. İtalya'da benzeri görülmemiş şekilde, Fermi 26 yaşındayken, onun Roma'da teorik fizik kürsüsüne girmesine yardım etti.

Enrico Fermi tüm Avrupa'dan ziyaretçi çekerek ve genç İtalyan yetenekleri geliştirerek Corbino'nun hayallerinin çok ötesine geçti. Bireysel açıdansa Fermi'nin teorik fiziğe en bilinen katkısı, zayıf etkileşim teorisine giriş 1934'te gerçekleşti. Bir elektronun salındığı nükleer bozunmaların enerji korunumuna uymuyor gözüktüğü birkaç yıldır bilinmiyordu. Bu ilke fiziğin temel taşı kabul edildiğinden önemli bir muammaydı. Niels Bohr korunumun o kadar mutlak olmayabileceğini ileri sürmüştü. Diğer taraftan Wolfgang Pauli mutlak olduğu görüşündeydi ve kayıp enerjinin saptanamayan bir parçacık tarafından götürüldüğü fikrindeydi. Ama nasıl?

Enrico Fermi ile teori ve deney

Üç genç fizik dehası Enrico Fermi, Werner Heisenberg ve Wolfgang Pauli 1927'de düzenlenen fizik oturumu esnasında Como Gölü'nde bir teknede. Henüz 27'sine basmış Pauli içlerinde en yaşlısıydı
Üç genç fizik dehası Enrico Fermi, Werner Heisenberg ve Wolfgang Pauli 1927'de düzenlenen fizik oturumu esnasında Como Gölü'nde bir teknede. Henüz 27'sine basmış Pauli içlerinde en yaşlısıydı

1934'te Fermi bunun nasıl olabileceğini gösterdi. Pauli'nin parçacığına nötrino adını verdi ve bir nötronun bozunarak proton, elektron ve nötrinoya ayrıştığı yeni bir tür etkileşimin mevcudiyetini öne sürdü. Etkileşimin alabileceği biçimi gösterdi, büyüklüğünü hesapladı ve sonuçlarını açımladı. Bilinen iki kuvvetin sadece yer çekimi ve elektromanyetizma olduğu bir zamanda bu devrim niteliğinde bir kavramdı; halen fizikte bir kilometre taşı görülür.

Teorisyen olarak çalışmaya devam ederken, çoğunluğu daha sonra kendi seçkin kariyerlerinde yola devam edecek, birbirine sıkıca bağlı deneyci grubu oluşturmaya da devam etti. Edoardo Amaldi, Bruno Pontecorvo, Franco Rasetti ve Emilio Segre'nin oluşturduğu özgün grup Fermi'nin en önemli deneysel girişiminde yer aldı. 1930'ların başlarına kadar, nükleer hedeflerden saçılım işlemi Ernest Rutherford'un öncülük ettiği bir teknik kullanılarak, radyoaktif bozunumdan elde edilen alfa parçacıkları ışınlarının (yani, helyum çekirdeklerinin) hedefe bombardımanıyla yapılırdı.

Ama 1932 yılında James Chadwick'in Cambridge'de nötronu keşfetmesi bombardıman için yeni bir olanak sunuyordu. Nötron ışınını odaklamak açıkçası daha zordu, ama elektrik yüklerinin nötr olması bir çekirdek bombalamasında nötronların geri itilmeyeceği anlamına geliyordu. Bu nedenle hedefe ulaşmaları daha olasıydı. Üstelik Fermi artık önemli bir kavrayışa sahipti.

Nükleer dönüşüm olasılığının bombalayan nötronun enerjisi yükseldikçe artacağı bekleniyordu ama tam tersinin doğru olduğunu fark etti. Gelen nötronlar ne kadar yavaşsa, hedef çekirdeğin içinden geçmeleri o kadar çok zaman alıyor ve etkileşime geçme ihtimali büyüyordu. Bu yeni sistem bazıları kendi grubu bazı diğer bilim insanlarınca yapılan bir dizi önemli keşfe yol açtı. Bunlardan biri 1938'de nükleer fisyondu.

Fermi bu çalışması için 1938'de fizik dalında Nobel ile ödüllendirildi ve İsveç'ten direkt ABD'ye gitti. Eşi Yahudi olduğundan ve Mussolini yönetimindeki İtalya'da bir grup gaddar ırk yasası henüz yeni çıkmışken bu göç kararı akıllıcaydı. Fermi'nin ayrılışı İtalyan fiziğinde bir dönemin sonunu belirledi ama artık bu alan ülkenin ana akımlarında kendine yer edinmişti. En büyük uygulayıcısını kaybetmesine rağmen öyle de kaldı.

Dünyanın ilk nükleer reaktörü

Chicago Pile-1, dünyanın ilk nükleer reaktörü, 1942 yılında Chicago Üniversitesi'ndeki Stagg Field Stadyumu'nun hizmet dışı batı açık tribününün altındaki kapalı tenis kortunda kurulmuştu. Birbirlerinden grafik bloklarla ayrılmış, nötron üretme amaçlı uranyum paletlerinden meydana gelmiştir
Chicago Pile-1, dünyanın ilk nükleer reaktörü, 1942 yılında Chicago Üniversitesi'ndeki Stagg Field Stadyumu'nun hizmet dışı batı açık tribününün altındaki kapalı tenis kortunda kurulmuştu. Birbirlerinden grafik bloklarla ayrılmış, nötron üretme amaçlı uranyum paletlerinden meydana gelmiştir

Fermi'nin nötrino üzerine araştırmaları, giderek daha fazla askeri amaçlara yönelse de, yeni vatanında da devam etti. 1942 yılında Chicago Üniversitesi'nde yapılan ilk nükleer reaktörün inşasına önderlik etti, kritikliğe bir reaktörün zincirleme fisyon tepkimesini kendi kendine idame ettirdiği noktaya – ulaşıldığında kontrollerin başındaydı. Sonrasında operasyonlarını Los Alamos'a nakletti, ama savaşın sonunda Chicago Üniversitesi'ne dönerek, astrofizik gibi diğer alanlarda faaliyetler gösterirken, yeni beliren yüksek – enerji fiziğinde lider oldu.

Hem teorisyen hem de deneyci olarak çalışma alışkanlığına devam ederek efsanevi kariyerini devam ettirdi, pek çok yetenekli Amerikalı genç fizikçiyi Chicago'ya çekti. 1954 yılında, gücünün doruklarındayken, Fermi'ye mide kanseri teşhisi konuldu ve kanserin yayıldığını gösteren keşif ameliyatından kısa süre sonra öldü. Ölümü tüm dünyada üzüntü yarattı. ABD'nin en büyük yüksek – enerji tesisine Fermi Ulusal Laboratuvarı adı verildi. Daha da önemlisi, yarı – integral spinli (parçacığa ait bir özellik) tüm parçacıklara; nötron, proton, elektron ve nötrinoyu içeren listeye fermiyon adı verildi.

Enrico Fermi kimdir? Atom bombasının yaratıcısı yazımız burada son buldu. Benzer içerikler için: https://2ladd.com/k/bilim-teknoloji/