中外科学家发明家丛书:费米 (十二) |
发布于:2014/08/23 |
这时,各大学的数学物理学教授并无空缺,费米便留在了佛罗伦萨。1926 年,柯炳诺教授想到把费米招到罗马来时,费米还未找到终身职位,但他的声望却提高了。这时他已经发表了《论单原子气体的量子化作用》,这是篇 在理论物理学进展方面很有份量的论文。 几年来,费米对于分子、原子和电子的活动和统计问题以及能的放射问 题都极感兴趣。对假想的完美气体的活动也经常进行研究。这种单原子气体 的活动所遵循的精确定律使他百思不解,某些关键的因素,是他所不知的。 科学上的问题极少是孤立的,某些问题的答案常常和其他问题有关联。 十多年来,科学家对原子和原子活动定律都在作理论上的研究,希望借此了 解由实验得来的繁多而混乱的资料。这是原子物理学兴盛的时期,新的理论 见解陆续发表出来。 1925年,意大利出生的物理学者和尔弗冈·保利在研究绕着核子运行的 电子的能时,发现了“排他”的原理,用平常的话来说,就是:绕着核子旋 转的电子,每圈只能有一个。费米立即将这个原理应用到完美气体上来。 那时,值得费米苦思冥想的问题很多。佛罗伦萨大学物理实验室设在亚 尔塞脱里区一座有名的山上,伽利略晚年就是在这里度过的,并且在这里去 世。费米在佛罗伦萨时也住在亚尔塞脱里区,他常常和拉塞谛一道去抓些壁 虎和小蜥蜴等,并且拿来放在饭厅里。这些小动物是无害的,一般人却相信 它们身上附有鬼怪。但他们拿来只是为了逗玩。 他们两个人时常一连几个小时俯卧在草地上,一动也不动,各人手里拿 着一根长的玻璃棒子,棒端夸着丝套索。在这样静静地伏在地上的时候,拉 塞谛总是睁大了眼睛注视着他眼下的小世界:一片在生长中的嫩草叶,一个 嘴里衔着东西匆匆走过的蚂蚁,以及玻璃棒上映出的阳光的色彩等。不是博 物学者的费米对于眼下的小世界却没有兴趣。他在守着小蜥蜴出现时,脑子 里想的却是别的事。他暗暗考虑把保利的原理应用到完美气体的理论上。他 终于由此而发现了他以前所不知的要素:在气体里,没有两个原子能以同等 的速度移动,用物理学家的话来说,就是在每一种相量状态中只能有一个完 美的单原子的气体。这个原理使费米能够将气体的行动完全计算出来,后来 被称为“费米的统计”。费米和其他物理学家又用这个原理来解释其他一些 现象,包括金属对热和电的传导力。 当柯炳诺教授建议在罗马大学设立理论物理学讲座时,费米关于完美气 体的理论刚好发表了出来。理学院很赞成柯炳诺的建议,教育部也因柯炳诺 的关系而很快批准了这一建议。由教授委员会组织的那次考试在1926年夏举 行,费米名列第一。第二名是费米的老朋友柏西可,受聘于佛罗伦萨大学。 第三名是亚尔多·蓬特伦摩里,这人在两年后作为倒霉的意大利北极远征队 队员时,在北极海上失踪。费米受聘于罗马大学,并于当年10月到校。 仅有费米一个还不够,柯炳诺教授接着又把拉塞谛请到罗马来当副教 授,一种无须经过考试的职位。这时柯炳诺已有两个热心的教师了,但学生 却寥寥可数,素质也很差。适宜于读科学的最好的青年都让工程系吸引去了。 只有那些因功课过重负担不了的学生才转到物理系来。这是物理系学生素质较低的原因,柯炳诺教授决定改变这种状况。
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