Bir Dönemin Fizikte Problemi Olanların Gittiği Adam: Enrico Fermi Kimdir?
Bir Dönemin Fizikte Problemi Olanların Gittiği Adam: Enrico Fermi Kimdir? -David N. Schwartz, Fizikteki Herşeyi Bilen Son Adam kitabında, nükleer çağın mimarı olarak anılan fizikçi Enrico Fermi’nin yaşamını konu aldı. 2017 yılının sonlarında yayımlanan kitabı, Fermi’nin kısacık hayatının büyüleyici bir hikayesiydi. İtalya’dayken yaptığı ilk çalışmaları, kendisinin ve grubunun farkına varmadan Uranyum’un yapay bölünmesine neden oldu. Daha sonra kendisi Nobel ödülü kazandı. Olağanüstü hayatı boyunca öğretti, yol gösterdi ve yardım etti. Muazzam sayıda öğrencisi, meslektaşı ve arkadaşı vardı. Bunu başardı çünkü hem teorik hem de deneysel bir fizikçi olarak çok yetenekliydi. Amerikalıların dediği gibi, “Fizikte bir problemin varsa git adama “
Bir Dönemin Fizikte Problemi Olanların Gittiği Adam: Enrico Fermi Kimdir?
Enrico Fermi Kimdir?
Enrico Fermi, 29 Eylül 1901’de İtalya’nın Roma kentinde doğdu. 14 yaşında, küçük bir ameliyat sırasında kardeşi Giulio’yu kaybetmekten duyduğu üzüntüyle başa çıkmanın bir yolu olarak fizik çalışmasına ilgi duymaya başladı. 1922’de, seçkin üstün yetenekli öğrenciler için özel bir üniversite-kolej olan Pisa’nın prestijli “Sculoa Normale Superiore” sinden doktora derecesi ile mezun oldu.
1923’te Fermi’ye İtalyan hükümetinden burs verildi ve Göttingen’de Profesör Max Born ile birkaç ay geçirdi. 1924’te Rockefeller Bursu ile P.Ehrenfest ile çalışmak için Leyden’e taşındı ve o yıl, Floransa Üniversitesi’nde Matematiksel Fizik ve Mekanik Öğretim Görevlisi olarak görev yapmak üzere İtalya’ya döndü.
1926’da Fermi, Pauli’nin dışlama ilkelerine tabi parçacıkları yöneten ve bugünlerde “Fermi istatistikleri” olarak bilinen istatistiksel yasaları keşfetti. Bose-Einstein istatistiklerine uyan bozonların aksine şimdi fermiyonlar olarak anılacaktır. Fermi, ertesi yıl Roma Üniversitesi’nde Teorik Fizik Profesörü oldu. Bu görev, 1938’e kadar Amerika’ya göç ettiğinde, özellikle Mussolini’nin faşist diktatörlüğünden kaçmak için tuttu. Fermi ayrıca, “nötron ışınlamasıyla üretilen yeni radyoaktif elementlerin varlığını gösterdiği için ve yavaş nötronların neden olduğu nükleer reaksiyonları keşfettiği için” 1938 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü.
Fermi’nin Roma’daki ilk kariyeri boyunca, elektrodinamik problemlere ve çeşitli spektroskopik fenomenler üzerine teorik araştırmalara odaklandı. Ancak kısa süre sonra dikkatini dış elektronlardan atom çekirdeğinin kendisine çevirdi. 1934’te beta bozunma teorisini geliştirdi. Ve radyasyon teorisi üzerine önceki çalışmalarını Pauli’nin nötrino fikri ile birleştirdi. O yıl Curie ve Joliot tarafından yapay radyoaktivitenin keşfedilmesinin ardından Fermi, nötron bombardımanına maruz kalan hemen hemen her elementte nükleer dönüşümün gerçekleştiğini gösterdi. Bu çalışma, yavaş nötronların keşfedilmesine yol açtı. Bu da nükleer fisyonun keşfedilmesine neden oldu. Ve o zamana kadar Periyodik Tablo’nun ötesinde yatan elementlerin üretilmesine yol açtı.
Fermi NewYork’a Geçiyor
1939’da Fermi, New York Columbia Üniversitesi’nde 1942’ye kadar tuttuğu pozisyon olan Fizik Profesörü olarak atandı. Burada yaptığı deneyler, Chicago’da gerçekleşen atomik yığına ve ilk kontrollü nükleer zincir reaksiyonuna yol açtı. 2 Aralık 1942’de Chicago stadyumunun altındaki bir voleybol sahasında. Daha sonra Manhattan Projesi’ndeki fizikçiler ekibinin liderlerinden biri oldu.
İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra Fermi, 28 Kasım 1954’te Chicago’da mide kanserinden ölene kadar elinde tuttuğu Chicago Üniversitesi Nükleer Araştırmalar Enstitüsü’nde bir profesörlük kabul etti. Orada onunla birlikte 1928’de evlendiği karısı Laura Capon’un oğlu Giulio ve kızı Nella vardı.
Fermi Paradoksu
İtalyan-Amerikalı fizikçi Enrico Fermi’nin adını taşıyan Fermi Paradoksu, gece gökyüzüne bakan herkesin muhtemelen kendilerine sorduğu basit bir soruyla özetlenebilir. Herkes nerede? Ya da başka bir deyişle, burası büyük bir evren, öyleyse neden burada? Dünya dışında hiçbir yerde yaşamı göremiyoruz?
1950’de bir gün öğle yemeğinde, UFO gözlemleriyle ilgili bir tartışmadan sonra Fermi’ye gelen soru buydu. Çoğu boş hayalperestin aksine, problemi çözmek için biraz matematiksel bir çalışma yaptı.
İstatistiksel mekanikte önemli ilerlemeler kaydeden ve nötrinonun varlığını ilk ortaya atan yetenekli bir teorisyen olan Fermi, aynı zamanda dünyanın ilk nükleer reaktörünü inşa etti. Ayrıca atom bombasını geliştiren Manhattan Projesi’nde kilit bir rol oynadı.
1938’de Nobel Ödülü kazanan Fermi, çok az veri ve zarfın arkası hesaplamalar kullanarak zor sorulara oldukça iyi yanıtlar bulunurdu. Tahmin etme becerisiyle ünlüydü.
İyi bilinen bir örnekte, ilk nükleer test patlamasının yarattığı patlamanın gücünü, küçük kağıt parçalarını düşürerek ve havada ne kadar yol aldıklarını izleyerek tahmin etti. Bu, patlamanın neden olduğu hava basıncındaki değişikliği hesaplamasına izin verdi. Bu da, salınan enerji miktarını hesaplayabileceği anlamına geliyordu. Patlamanın 10.000 ton TNT’ye eşdeğer olduğuna dair kaba tahmini bildirmişti. 21.000 tonluk gerçek rakama oldukça yakın. Dünya dışı yaşam sorununa yönelttiği teknik buydu.
Özet olarak, argüman şu şekilde çalışır:
Samanyolu, yüz milyarlarca yıldız içerir ve bunların milyarlarcası güneşe benzer. Bu yıldızlardan bazılarının Dünya’ya benzer gezegenlere sahip olması muhtemeldir. Eğer – Kopernik prensibi aracılığıyla – Dünya’nın özellikle özel olmadığını varsayalım. O zaman bu Dünya benzeri gezegenlerin bir kısmında zeki yaşam da var olmalıdır.
Bu zeki yaşam formlarından bazıları ileri teknoloji ve hatta yıldızlararası seyahat konusunda ileridir. Yıldızlararası yolculuk uzun zaman alacaktı, ancak milyarlarca yıl daha yaşlı birçok güneş benzeri yıldız olduğu için, böyle bir yolculuğun gerçekleşmesi için bolca zaman oldu. Bütün bunlar göz önüne alındığında, neden herhangi bir uzaylı izi görmedik veya görmedik? Herkes nerede?
Öğle yemeğinde hazır bulunan Herbert York’a göre, Fermi’nin bu iddiayı bazı kaba hesaplamalarla desteklediği, ancak sorunun ciddiye alınmadığı bildirdi. Bu görevi, 1975’te yayınlanan bir makalede daha titiz sayılar yazan astrofizikçi Michael Hart’a bıraktı.
Fermi Paradoksu argüman için kabul edilen isimdir. Buna rağmen bazıları daha doğru bir şekilde Hart’a ait olduğunu iddia ediyor.
Bundan kim sorumluysa, soruya herhangi bir sayıda önerilen yanıt vardır.
En bariz olanı, yalnız olmamızdır: Dünya benzersizdir ya da yaşam açısından ona yakındır. Alternatif olarak, büyük ölçekli yıldızlararası yolculuk imkansızlığıından bahsetti. Belki akıllı yaşam, nükleer silahlar, yapay zeka veya başka bir şey yoluyla kendisini yok edecektir.
Diğer fikirler arasında, doğru türden işaretler aramadığımız ya da uzaylıların o kadar yabancı oldukları, onları canlılar olarak bile tanıyamayacağımız önerisi yer alıyor. Ya da belki başka medeniyetler, biz galaktik topluluğa katılmaya hazır olana kadar bizi kasıtlı olarak karanlıkta tutuyorlar. Olasılıklar sonsuzdur ve spekülasyon şüphesiz sonsuza kadar veya uzaylıları bulana kadar devam edecek.
Orada bulunan bir başka fizikçi olan Edward Teller’e göre, Fermi’nin öğle yemeği sohbeti, “galaksimiz söz konusu olduğunda, çubukların içinde, galaktik merkezin metropol bölgesinden çok uzakta bir yerde yaşıyoruz” sonucuyla sona erdi.