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就指出费米犯了两种罪:一是他没有对瑞典国王行法西斯敬礼;二是他和瑞
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典国王握手,这种非罗马式的礼节在意大利是受排斥的。
对于这种吹毛求疵,费米感到很可笑。但意大利方面却很认真,他们把
费米和古斯达瓦斯国王握手的事看得很严重。
《法西斯劳工报》还发表了一篇故事性文章。故事里作者自述他为了招
待一位德国同事,曾经在一个晚上陪同事去看电影。当放映新闻片时,银幕
上出现了瑞典国王和费米,两人穿的都不是制服而是资产阶级的礼服。作者
觉得很不高兴。德国朋友觉察到了,便想找些话来安慰他。
“要是我没有记错的话,这是你们最年轻的院士。”他说。
“不,他并不年轻,”那位作者说,”事实上他已经很老了,已经老到
不能把手臂伸举出来了。”
德国朋友懂得他的意思,微微一笑。
六、在美国
1939年1月,费米一家来到美国,两个星期后,他们迎来了著名的物理
学家尼尔斯·玻尔教授,并一直与他保持着密切的联系。在从斯德哥尔摩到
美国来的路上,费米曾在哥本哈根停留过。在那里,他们大部分的时间都是
在玻尔教授美丽而幽静的别墅中度过。别墅位于近郊,是一位啤酒制造商送
给玻尔教授终身使用的。
到了美国以后,费米才得以安下心来继续他的科学研究。在 1934年费米
在罗马所进行的实验中,曾用中性电子来撞击铀,似乎产生了第93种元素。
这种新元素的是否存在曾引起冗长的辩论而无结果。人为辐射物质的数量极
小,不能用一般的化学方法来加以分析,一些物理学家和化学家便努力发展
特别的技术来解决这个问题,而最有成绩的是柏林德皇威廉化学学院的几位
工作者:化学家奥托·汉因,弗列兹·斯脱拉斯曼和女物理学家李赛·达特
纳。达特纳本来是犹太人,但因她出生于奥地利,所以在纳粹统治的第一年
中,她还被准许留在德国,但当奥地利被德侵占后,她便不得不放弃工作而
离开德国了。
汉因和斯脱拉斯继续工作下去,到了1938年末,他们已经能够用化学的
方法,确定由慢射中性电子撞击铀所产生的有些碎片是钡原子。钡原子的重
量几乎差不多等于铀原子的一半,那么,合理的结论便是,有的铀原子已经
被分裂为差不多相等的两半。这种原子的分裂是从来未被注意过的。
费米的研究总有他自己的特点。他一向总是摆动于物理的理论和实验之
间,因研究上的需要而转移。当他觉得实验没有意义时,他便开始进行各种
计算,算完了第一张又算第二张。即使是在家的时候,他也不忘记自己的工
作,也不太注意家里的事情,只是在报纸的边缘上写下各种难以看明白的数
字和符号。但当他有了某种观念需要实验或者某种新的仪器出现时,他便把
全部时间花在实验室里。
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当费米来到美国时,许多用于研究的工具或物质材料未能带过来。因此,
在哥伦比亚大学时,费米只好从事理论研究。为了和各方面的研究保持接触,
费米这时便阅读大量的科学文献,但这并不须花费太多的时间。许多朋友对
他这种能够迅速地消化硬性科学资料的能力却十分羡慕。他阅读的方法总是
只读到问题完全提出来的地方为止,然后便在一张纸上写出他的答案,再把
他的答案和作者比较一下。
当费米在玻尔教授来后不久,听说到铀原子分裂的情形时,他便从理论
方面加以研究,接着便提出了这样的假设:当铀原子分裂为二时,也许会产
生中性电子。
“要分裂一个铀原子必须有一个中性电子,”费米说,“我们必须先产
生一个中性电子来使用。不过,如果我的假设是对的,一个铀原子在分裂时
会产生两个中性电子,那么,我们那时就有了两个中性电子可用而无须再从
别的方面去产生了。这两个中性电子又会去撞击另两个铀原子,使每个铀原
子再各产生两个中性电子,这之后,我们就可以有四个中性电子来分裂四个
铀原子了。之后是八个中性电子去撞击八个铀原子。总而言之,起初时只要
有少数的人造中性电子来撞击铀原子,便可引起一连串的反应,一直到所有
的铀原子都分裂为止。
这便是自动继续连锁反应的基本思想。
哥伦比亚大学还有一位物理学家安德生,他与费米很友好,这也有利于
他们的科学研究。安德生提议用哥伦比亚大学回旋加速器里的放射线射击适
当的物质来产生中性电子。这一提议使费米很感兴趣,因为这等于要他继续
在5年前就开始的研究。但他仍有所犹豫。伯格兰是物理学系的主任,约翰·旦
宁是管理回旋加速器的人,这种研究工作应该让他们做。
但安德生很热心,多次促使费米去研究。他们和伯格兰和旦宁举行了一
次会议,拟订了一个研究计划。费米从会议上出来时,又变成一个实验物理
学者了。这次他可使用的中性电子来源,比在罗马时要多出差不多 10万倍。
用由回旋加速器增加了速度了的速度来撞击,每秒钟所产生的中性电子可以
比在罗马时多出10万个。
其他的物理学家也来参加费米和安德生的研究,包括在匈牙利出生的里
奥·斯齐拉德和加拿大出生的华德·齐恩。后者是个市立大学的教授,是个
个子很高、头发金黄的青年。所有这些人都为原子试验的成功作出了贡献。
七、有趣的宴会
原子堆实验的成功是费米做梦都想的事。然而更令人感兴趣的却是它的
过程。
费米和他的同行们来到印第安那沙滩上做实验。这里天气晴朗,没有城
市里的那种烟雾。在那里,费米他们还可以在湖里游泳。
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实验的前期工作非常繁重。主要是原料不够,无论是铀和石墨都不够。
金属铀的得到并非轻而易举,并影响到实验的进一步发展。
在哥伦比亚大学用罐头式的堆来试验时,证明了他们可以从石墨的细孔
中抽去空气。但要把他们现在所想建立的大堆来装在罐头里,未免不实际一
些。于是他们想到了汽球,必要时也可以抽去空气。
当那些物理学家动手叠石墨砖时,所有的东西都染黑了。石墨堆叠得很
快,石墨粉盖满了地板,像舞场地板那样滑。披着外套和戴着护眼眼镜的人,
就在黑尘漫漫的道上滑来滑去。
一路做一路解决碰到的难题,工作的速度反而比预想的还快。圆堆一堆
一堆地高上去,他们才一步步地计算尺度,在已成的基础上加上新的构造。
从安放第一块石墨到圆堆完成共花了六个星期,这一速度的确快得惊人。
在这些工作中,费米是大家所公认的领袖。他阐明理论,指导研究。一
些基本思想观念都是他的,领导最后试验和控制连锁反应的特权和责任也应
该归他。
试验开始了。
场里一片肃静,只有费米一个人开口。他的灰色的眼睛显示出他的全神
贯注。这时候,堆还没有开始操作,因为堆里有一些吸收中性电子的镉杆。
只要一根镉杆便可阻止住连锁反应。所以实验的第一步是把多余的镉杆抽出
来。
费米一边说,别人边照着他说的做。所有的步骤都是经过练习过的。因
此费米便一直说下去,并用手势来指挥。
大家都屏住了呼吸,眼睛都盯着费米。费米却很有信心,脸上带着微笑。
只有计时器的声音嘀嘀嗒嗒走得很快。
费米知道,这是一次在一个大城市中心举行的新试验,必须细心,确保
实验成功。
已是吃午饭时候了,大家都没有肚子饿的感觉。但费米是一个依习惯行
事的人,这时喊出:“我们吃饭去。”表明他很自信。
下午3点20分的时候,费米指挥道:“再抽出来1英尺