更新时间：作者：小小条
从罗马的普通少年，到比萨高等师范学校的优秀学子，再到量子物理领域的开拓者、核时代的开启者，他的一生是一部交织着天赋、勤奋与远见的科学奋斗史。他，就是恩里科·费米。
恩里科·费米
美籍意大利裔物理学家
他是原子弹的设计师和缔造者之一
被誉为“原子能之父”
在部编版七年级语文下册
《邓稼先》一文中
写到中国原子弹工程时
提及费米领导建成
世界上第一座原子能反应堆
罗马少年的科学启蒙
1901年，恩里科·费米出生于意大利首都罗马的普通家庭，父亲任职于阿尔贝托铁路公司，母亲是小学教师。费米和哥哥自幼喜欢建造模型和装配电机等活动，早早显露出对自然科学和工程领域的兴趣。1914年，费米的数学天赋被父亲的同事阿米代伊发掘，在其帮助下，他学*和攻克了多本数学书籍。
4岁的费米（中间）与哥哥、姐姐 图片来源：“知识分子”公众号
中学时期的费米展现出远超同龄人的求知欲，他自学900多页的《数学物理基础》和5000页的百科全书式物理学专著，其中涵盖了数学、经典力学、天文学、光学和声学等内容。学*时，他常常把复杂内容理解清晰之后，记录在笔记本上，为此打下了良好的数学和物理基础。
1918年7月，费米高中毕业后，申请就读比萨高等师范学校（意大利首屈一指的精英学府）。年仅17岁的费米凭借利用傅里叶分析方法求解杆振动波动方程的论文，在入学考试中获得第一名。罗马大学的教授朱塞佩·皮塔雷利对其大加赞许，称之为天分最高的学生。
初入大学，费米主修的是数学，后来才转为物理学。在校期间，他自主学*了庞加莱的《混沌理论》、索末菲的《原子结构和光谱线》、卢瑟福的《放射性物质及其辐射》，还发表了广义相对论与X射线领域的理论文章，发明了“费米坐标系”。1922年，21岁的费米从比萨高等师范学院毕业，获得物理学博士学位。
毕业后的费米先后赴德国、荷兰师从量子力学先驱马克斯·玻恩、埃伦费斯特，学*量子理论。1926年，25岁的他回到意大利，担任罗马大学理论物理学教授。在罗马的十年间，费米在统计物理、原子物理领域接连取得突破，成为欧洲物理学界的新星。
一位“物理学全才”的科研突破
在量子力学发展初期，费米解决了电子、质子等“自旋为半整数”的微观粒子统计规律的难题。1926年，费米基于泡利不相容原理，总结归纳了由大量遵守不相容原理的全同粒子组成的物理系统量子态的统计规律，并提出统计式。同年，该式被英国物理学家保罗·狄拉克独立推出，整合为“费米—狄拉克统计”。
为纪念费米的杰出贡献，学界将满足该统计规律、自旋为半整数的粒子称为“费米子”。这一统计规律不仅成为固体物理、天体物理的基础，更直接为后来的半导体技术、核能利用提供了理论支撑。物理学家玻尔曾评价：“费米统计为我们理解微观世界的粒子行为，提供了一把不可或缺的钥匙。”
1927年国际物理学会议期间的沃夫冈·泡利（左）、魏纳·海森堡（中）和恩里科·费米（右） 图片来源：CERN
在粒子物理领域，费米为中微子假说提供了关键支撑。为使β衰变前后能量守恒，沃夫冈·泡利构想出了一种不带电且质量极小的新粒子，它会伴随着电子一起被放射出来。费米于1933年至1934年先后发表了两篇文章来论述该粒子的性质，并将这种粒子称作“中微子”。这一解释被后世的物理学家称作“费米相互作用”，也是弱相互作用理论的前身。其首次成功描述了物质粒子的产生与湮灭过程，推动了原子核物理学和粒子物理学的进步。
1934-1936年，费米小组发现用石蜡减速后的“慢中子”比快中子更易被原子核俘获，由此建立了“费米寿命方程”，这项技术推动了核裂变与链式反应的可控实现。1942年，在芝加哥大学的网球场上，费米领导团队建造了世界上第一个核反应堆——“芝加哥1号堆”，其首次实现了人工可控的核裂变链式反应，标志着人类正式进入“核时代”。
二战期间，费米作为核心科学家还加入“曼哈顿计划”（美国研制原子弹的计划），负责原子弹的核物理理论与实验验证工作，其解决了优化核燃料纯度、设计中子反射层等一系列关键难题。
从“费米统计”“费米子”“费米寿命方程”等众多以其名字命名的物理概念中就可窥一斑，费米是一位在理论、实践等方面都取得卓越成就的物理学家。杨振宁在被问及对费米的印象时谈道：“他永远可靠和可信任，永远脚踏实地。他的能力极强，却不滥用影响，也不哗众取宠或巧语贬人。”
物理教授的言传身教
费米总是通过规避复杂、烦琐的过程，找到简洁、直接的方法解决问题，这种被后世称为“费米思维”的风格也潜移默化地影响着一代代年轻的物理学家。他先后指导了塞格雷、张伯伦、李政道、弗里德曼、杨振宁、斯坦伯格等多位物理学家。
在罗马大学任职期间，费米通过系统化的方式梳理知识脉络，由浅入深地为学生讲述复杂问题，还着手编写教材《原子物理学引论》，举办公开讲座、发表科普文章。课余时间，他与学生们讨论课题，鼓励大家探寻自己感兴趣的课题，在传授理论知识的同时注重实践素质的培养。
有一次，他在办公室与李政道交谈，问李政道太阳中心处的温度是多少。李政道回答：“约1000万度。”费米追问如何知道的。李政道说：“文献就这么说的，解一个非常复杂的方程组可以得到。”于是，费米便亲自动手，和李政道耗时两天制作计算尺，计算了太阳中心的温度，他以实际行动教会学生“未经亲身验证的结论不能信”的学术态度。
课本中的费米是科学知识的符号，而历史中的费米是兼具智慧、担当的科学践行者。他的故事不仅照亮了物理学的发展之路，更激励着一代又一代科研人，以无畏的探索精神和严谨的治学态度，奔赴科学的星辰大海。
参考资料：
1.“中国科学院高能物理研究所”公众号.弱相互作用：上帝是个左撇子
2.“中科院物理所”公众号.费米：不止设计了世界首座核反应堆
3.“知识分子”公众号.费米：永远的物理教皇
4.“返朴”公众号.杨振宁谈费米：他永远脚踏实地
5.“赛先生”公众号.非凡的物理直觉：“教父”费米与他的费米学派
制作：北京市科协融媒体中心
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