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Enrico Fermi



Un expérimentateur et un théoricien de génie

Enrico Fermi
Enrico Fermi dans son laboratoire.
Musée Curie

Physicien italien, Enrico Fermi (Rome, 29 septembre 1901 - Chicago, 29 novembre 1954) a été un physicien de génie. Expérimentateur de talent, il savait exprimer par la théorie les résultats expérimentaux qu'il venait d'obtenir.

En 1927, il a introduit la statistique de Fermi-Dirac qui régit le comportement des particules de spin ½ (les fermions) comme les électrons et les protons. C'est l'aboutissement de ses recherches sur le comportement des particules d'un gaz parfait.

En 1934 prenant au sérieux l'invention de Wolfgang Pauli du « neutrino », il élabore la théorie de la désintégration « bêta-moins » supposant que ce phénomène est dû à la transformation à l'intérieur du noyau atomique, d'un neutron en un proton accompagnée de la création d'une paire électron-neutrino.

Avec sa prestigieuse équipe de Rome (les « ragazzi de Panisperne »), sachant que le neutron qui n'a pas de charge électrique peut pénétrer plus facilement dans les noyaux que les particules alpha, il est le premier à produire des radioéléments artificiels en grande quantité. Il tente aussi de produire des éléments transuraniens, plus lourds que l'uranium.

Le groupe de Fermi jouit d'un grand prestige et a les faveurs de Mussolini pendant un temps.

Cependant, la tentative de création d'un Centre de recherches compétitif échoue, et le climat politique devient de plus en plus pesant. En 1938, Enrico Fermi est couronné par le prix Nobel, il va le recevoir à Stockholm, mais ne revient pas en Italie. Sa femme en effet est juive et ils savent ce qui peut lui arriver sous le régime de Mussolini. Ils partent aux Etats Unis.

Fermi et la pile atomique de Chicago
La pila atomique de Chicago, première pile atomique au monde et la première à realiser une réaction en chaine auto-entretenue et contrôlée, a été conçu par Enrico Fermi et son équipe dans le cadre du projet Manhattan qui devait conduire à la bombe atomique en 1945. La pile, ancêtre des réacteurs nucléaires, fut construite en 1942 sous les gradins du stade de football américain de l'université de Chicago. Le 2 décembre 1942 à 15 h 25, l'équipe dirigée par Fermi retira de la pile une barre de commande enrobée de cadmium, déclanchant la réaction en chaîne de fission nucléaire.
AtomicArchive

En 1942, Enrico Fermi réalise la première pile atomique à Chicago. Une plaque apposée près de celle dédiée à Galilée, à Florence dans l'église Santa Crocce honore « celui qui pour la première fois a donné l'énergie nucléaire à l'humanité »

Enrico Fermi fut impliqué dans le projet Manhattan dirigé par Robert Oppenheimer pendant la seconde guerre mondiale. Il participe à la réalisation de la première bombe atomique lancée sur Hiroshima, le 6 août 1945. Le 9 août une seconde bombe, au plutonium, celle-ci, est lancée sur Nagasaki.

Le 28 août, Fermi écrit une longue lettre à Eduardo Amaldi, resté en Italie, « Ce fut un travail d'un grand intérêt scientifique et le fait d'avoir contribué à mettre fin à une guerre qui menaçait de se poursuivre pendant des mois, voire des années a indubitablement été une source de satisfaction » .

Enrico Fermi participera à la réalisation de la bombe H par les Etats-Unis.

Après la guerre, bien que resté aux Etats Unis, Fermi se consacre à la recherche, il fonde une nouvelle école de physique à Chicago, il est en relation étroite avec les physiciens italiens et aide à la refondation de la physique italienne. On peut dire qu'il y a un école de Fermi qui se caractérise dans une association étroite entre expérimentateurs et théoriciens.

SUITE : La preuve physique de la fission