1901’de İtalya’da doğan İtalyan nükleer fizikçi Enrico Fermi, bir atom reaktörü kuran ve atom çekirdeğini nötronlarla bombalayarak bölen ilk insandır. 1938’de Nobel Fizik Ödülü’nü alan Fermi, Yahudi olan eşi ile birlikte faşistlerden kaçmak için Stockholm’deki ödül töreninden doğrudan ABD’ye doğru yelken açtı. Büyük çalışmasını (Manhattan Projesi) Chicago Üniversitesi’nde yaptı ve ABD hükümetinin danışmanı oldu.
Nobel ödüllü Enrico Fermi nükleer fizyonun keşfine katkıda bulundu ve ilk atom bombalarının yapıldığı Manhattan Projesi’nin bir paydaşı oldu. Çağdaşlarının aksine, Fermi hem teori hem de deney konusunda yetkindi. O zamanlarda fizik hakkında bilinmesi gereken her şeyi biliyordu. Yazar David Schwartz’ın Enrico Fermi’nin hayatını anlattığı “The Last Man Who Knew Everything” (Her Şeyi Bilen Son Adam) adlı kitabında, Fermi’nin çalışmalarına ilişkin en kapsamlı açıklamanın yanı sıra kişiliğine yeni bir bakış açısı sunuluyor.
Fermi’nin sıkıntıları ve başarıları kargaşa içinde çerçevelendi. Yahudi karısının, Benito Mussolini’nin faşist hükümetinin Yahudi karşıtı yasalarından kaçmasını sağlamak için 1938’de İtalya’dan Amerika Birleşik Devletleri’ne göç etti. O zamana kadar İtalya’da zayıf etkileşimi ve beta bozulmasını aydınlatan çığır açan teorik araştırmalar yapmıştı. Kurduğu fizikteki ünlü ‘Roma Okulu’ birçok gelecek genç araştırmacıyı (Bruno Pontecorvo ve Emilio Segré dahil) yetiştirdi ve İtalya’yı nükleer fizik haritasına yerleştirdi.
Bu grupla Fermi, James Chadwick’in 1932’de keşfettiği yeni çıkmış nötron ile radyoaktivite indükleyen deneyler gerçekleştirdi. Bu deneyler (diğer sonuçların yanı sıra) parçacıkların yavaş olduklarında daha kolay yakalandığını ortaya çıkardı. Ortaya çıkan uzmanlık – ve pratik, sezgisel problem çözme ve özenli deneysel uygulama için dehası – Fermi’nin önemli ilerlemeler yapmasını sağladı. Kendi kendine devam eden ilk nükleer zincir reaksiyonunu gerçekleştirdi ve dünyanın ilk nükleer reaktörünü Illinois’deki Chicago Üniversitesi’ndeki Stagg Field’da inşa etti. ABD ordusunu, İngiltere ve Kanada’nın desteğiyle İkinci Dünya Savaşı sırasında atom bombasını geliştirmeye teşvik etti.
Schwartz kitabında özellikle, Fermi’nin nükleer fiziğe katkıları bağlamında çok daha fazlasını açıklıyor. Fermi’nin beta bozunumu hakkındaki ilk araştırmalarını, kuantum mekaniğinin genel gelişimi, ayrıca Fermi’nin Los Alamos’ta Manhattan Projesi’nin danışmanı olmasını ve ad hoc (belli bir amaca yönelik, belli durumları ölçmek için yapılan araştırmalar) problem çözücü olarak nasıl başarılara imza attığını titizlikle anlatıyor. Schwartz, Fermi’nin meslektaşlarından en az ikisinin onu “her şeyi bilen son adam” olarak düşündüğünü söylüyor. Elbette bu tam anlamıyla doğru değil. Sanat, müzik, edebiyat ve tarih hakkında çok az şey biliyordu; fiziğin ötesinde bilim hakkında bilhassa bilgili değildi. Ancak kendi alanı içinde ustaydı: Fiziksel dünyanın işleyişi hakkında bilmesi gereken her şeyi biliyordu.
Henüz bir çocukken fiziğe olan merakı, 13 yaşındayken çok sevdiği ağabeyi Giulio’nun zamansız ölümü ile hızlanan Enrico, projektif geometri tekniklerini öğrendi. Üniversite derslerine katlanmak için çok az çaba sarf etti ve kütüphanede fizik dergilerini okumak için kendisine çok zaman ayırdı. Öğrendiklerini başkalarına hevesle öğretti. Karatahta önünde olmayı severdi; yeni nesil fizikçilere eğitim verme konusunda tutkuluydu. (Beş öğrencisi Nobel Ödülü kazanmaya devam edecekti.)
1930’larda Fermi, halihazırda zayıf nükleer kuvvet olarak adlandırdığımız şeyin, bazı radyoaktif bozulmaları yöneten kuvvetin kendine özgü özelliklerini araştırmaya başlamıştı. Özellikle ilgi çeken bir nükleer zincir reaksiyonu fikriydi bu. Ağır, kararsız atomlar (bazı uranyum izotopları) bozulduğunda, nötronlar serbest bırakıldı; ve bu nötronlar, muhtemelen sonu olmayan (veya en azından mevcut nükleer materyal tükenene kadar) başka reaksiyonları tetikleyebilirdi.
Her ne kadar bir zincirleme reaksiyon fikri 1933’te Macar bilim adamı Leó Szilárd tarafından ortaya konmuş olsa da, ilk önce zincirleme reaksiyonu kıracak bir fisyon kullanabileceğini gösteren bilim adamları, Otto Hahn, Lise Meitner ve Fritz Strassmann’dı. Fermi, Columbia Üniversitesi’ndeki yeni işine başladığında, en azından ona ve iç çevresine, henüz daha büyük fizik topluluğuna olmasa da – bilim adamlarının yakında yeni ve korkunç bir patlayıcı türünü nasıl oluşturacaklarını öğrenecekleri açıktı. Bu sadece hangi ulusun bilim adamlarının zincir reaksiyonu önce başaracağı sorusuydu.
2 Aralık 1942’de, Chicago Üniversitesi’nde çalışan Fermi, kampüsün eski futbol stadyumunun tribünlerinin altındaki bir squash kortunda ilk yapay, sürekli nükleer fisyon reaksiyonunu gerçekleştirdi. Fermi, ABD hükümetinin gözünde teknik olarak bir “düşman uzaylı” olmasına rağmen, çok gizli çalışmaların önemli bir oyuncu haline geliyordu. Bu “düşman uzaylı” 1954 yılında kanserden hayatını kaybedene dek nükleer fizik alanında gayretle ve istekle çalışmaya devam etti. 53 yıllık hayatına birçok keşif sığdıran Enrico Fermi bugün halen “Nükleer Çağın Babası” olarak adlandırılmaktadır.
Kaynaklar:
- The doubly dextrous physics of Enrico Fermi; https://www.nature.com
- Enrico Fermi and the Chain Reaction That Changed Everything; https://undark.org/
Matematiksel