Enrico Fermi

Enrico Fermi

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Enrico Fermi nasceu em Roma a 29 de setembro de 1901, filho de Alberto Fermi, Inspetor Chefe do Ministério das Comunicações, e Ida de Gattis. Ele frequentou uma escola secundária local, e sua aptidão precoce para matemática e física foi reconhecida e encorajada pelos amigos de seus pais, dentre os quais estava A. Amidei. Em 1918, ele ganhou uma bolsa de estudos da Escola Normal Superior de Pisa. Ele passou por quatro anos na Universidade de Pisa, colando o grau de Doutor em Física em 1922, com o Professor Puccianti.

Logo após, em 1923, ele foi contemplado com uma bolsa de estudos do Governo Italiano, e passou alguns meses com o Professor Max Born em Göttingen. Com uma bolsa da Rockefeller, em 1924, ele mudou-se para Leyden para trabalhar com P. Ehrenfest, e mais tarde, naquele mesmo ano, ele retornaria à Itália para ocupar durante dois anos (1924-1926) a Cátedra de Física Matemática e Mecânica na Universidade de Florença.

Em 1926, Fermi descobriu as leis estatísticas, hoje conhecidas como “Estatística de Fermi”, que governavam as partículas sujeitas ao princípio da exclusão de Pauli (hoje referenciadas como “férmions”, em contraste com os “bósons” que obedecem à estatística de Bose-Einstein).

Em 1927, Fermi foi nomeado Professor de Física Teórica da Universidade de Roma (um posto que ele manteve até 1938, quando ele, imediatamente após o recebimento do Prêmio Nobel, emigrou para a América, principalmente para escapar da ditadura fascista de Mussolini).

Durante os primeiros anos da sua carreira em Roma, ele ocupou-se com problemas de eletrodinâmica e com investigações teóricas sobre fenômenos espectroscópicos. Mas o momento decisivo aconteceu quando ele desviou a sua atenção dos elétrons periféricos em direção ao núcleo atômico em si. Em 1934, ele desenvolveu a teoria do decaimento β-beta, coalescendo trabalhos anteriores sobre a teoria da radiação com a idéia do neutrino de Pauli. Na sequência da descoberta por Curie e Joliot da radioatividade artificial, ele demonstrou que a transformação nuclear ocorre em quase todos os elementos submetidos ao bombardeamento por nêutrons. Esse trabalho resultou na descoberta dos nêutrons lentos que, no mesmo ano, levou à descoberta da fissão nuclear e à produção de elementos que estariam para além da então conhecida Tabela Periódica.

Em 1938, Fermi era sem dúvida o grande expert em nêutrons, e continuou seu trabalho sobre esse tópico em sua chegada aos Estados Unidos, onde foi logo nomeado Professor de Física na Universidade de Columbia, N.Y.

Após a descoberta da fissão, por Hahn e Strassmann no início de 1939, ele imediatamente viu a possibilidade da emissão de nêutrons secundários e de uma reação em cadeia. Ele lançou-se ao trabalho com enorme entusiasmo, e dirigiu uma série clássica de experimentos que finalmente levaram à pilha atômica e à primeira reação nuclear em cadeia controlada. Isto aconteceu em Chicago, em 2 de dezembro de 1942, em uma quadra de squash situada abaixo do estádio de Chicago. Na sequência, ele teve importante papel na solução de problemas relacionados com o desenvolvimento da primeira bomba atômica (ele era um dos líderes da equipe de físicos do Projeto Manhattan para o desenvolvimento da energia nuclear e da bomba atômica).

Em 1944, Fermi tornou-se cidadão Americano, e ao final da guerra (1946) ele aceitou a docência no Instituto para Pesquisas Nucleares da Universidade de Chicago, uma posição que ele ocupou até a sua morte prematura em 1954. Lá, ele voltou a sua atenção para a física de alta-energia, e conduziu pesquisas sobre a interação pion-nucleon.

Durante o último ano de sua vida, Fermi ocupou-se com o problema da origem misteriosa dos raios cósmicos, assim desenvolvendo uma teoria de acordo com a qual um campo magnético universal – agindo como um acelerador gigante – seria responsável pela fantástica energia presente nas partículas de raios cósmicos.

O Professor Fermi foi o autor de numerosas publicações tanto com respeito à fisica teórica como experimental.

O Professor Fermi casou-se com Laura Capon em 1928. Eles tiveram um filho chamado Giulio e uma filha chamada Nella. Seus passatempos prediletos eram a caminhada, o montanhismo, e os esportes de inverno.

Morreu em Chicago, em 28 de novembro de 1954.

De Nobel Lectures, Physics 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1965.

Fonte: Nobelprize.org

Tradução livre de Marcos Ubirajara.

Ettore Majorana

Ettore

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Ettore Majorana nasceu na Catania, Sicília. Extremamente talentoso em matemática, era muito jovem quando juntou-se ao grupo de Enrico Fermi em Roma como um dos Via Panisperna boys“, cujo nome vem da rua onde se encontrava o seu laboratório.

Seu tio Quirino Majorana também era um físico.

Iniciou seus estudos na universidade na área de engenharia em 1923, mas mudou para física em 1928 a pedido de Emilio Segrè.Suas primeiras publicações (trabalhos científicos) lidavam com problemas de espectroscopia atômica.

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Os Primeiros Trabalhos Acadêmicos Publicados

Seu primeiro trabalho, publicado em 1928, foi escrito quando ele era um estudante de graduação e teve a co-autoria de Giovanni Gentile Jr., então um professor Junior no Instituto de Física em Roma. Esse trabalho era uma precoce aplicação quantitativa para a espectroscopia atômica do modelo estatístico da estrutura atômica de Fermi (hoje conhecido como modelo de Thomas-Fermi, devido à sua descrição contemporânea feita por Llewellyn Thomas).

Neste trabalho, Majorana e Gentile fizeram os cálculos iniciais no contexto desse modelo, que resultaram numa boa aproximação para as energias nucleares experimentalmente observadas dos elétrons do gadolínio e do urânio, e das linhas divisórias da estrutura fina do césio observadas no espectro óptico. Em 1931, Majorana publicou o primeiro trabalho descrevendo o fenômeno da autoionização no espectro atômico, designado por ele como “ionização espontânea”. Um trabalho independente no mesmo ano, publicado por Allen Shenstone da Universidade de Princeton, designou o fenômeno como “auto-ionização”, um nome usado anteriormente por Pierre Auger. Este nome se tornou convencional, sem o hífen.

Majorana obteve seu diploma de graduação em engenharia e concluiu seu doutorado em física, ambos na Universidade de La Sapienza de Roma.

Em 1932, ele publicou um trabalho no campo da espectroscopia atômica concernente ao comportamento dos átomos alinhados nos campos magnéticos variantes-no-tempo. Esse problema, que era estudado também por I.I. Rabi e outros, levou a um importante sub-ramo da física atômica: a espectroscopia da radio-frequência. No mesmo ano, Majorana publicou seu trabalho sobre a teoria relativística das partículas com momento intrínseco arbitrário, no qual ele desenvolveu e aplicou representações dimensionais infinitas do grupo de Lorentz, e deu uma base teórica para o espectro de massa das partículas elementares. Assim como a maioria dos trabalhos de Majorana em italiano, ele definhou em relativa obscuridade por várias décadas. (Isso é discutido em detalhes por D. M. Fradkin, Amer. J. Phys., vol. 34, pp. 314–318 (1966)).

Ele foi o primeiro a propor a hipótese de que a partícula desconhecida envolvida na experiência de Irene Curie e Frederic Joliot não devia apenas ser neutra, mas tinha uma massa semelhante à do próton: ele estava inventando o nêutron. Quando ele explicou isto a Fermi, Fermi disse-lhe para escrever um artigo sobre isto, mas Majorana não se importou, e o crédito por esta interpretação foi dado a James Chadwick (o qual foi laureado com o Prêmio Nobel por essa descoberta).

Genius and Mystery

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Majorana ficou conhecido por não buscar crédito por suas descobertas, considerando seu trabalho como se fosse banal.

O Trabalho com Heisenberg, Doença e Isolamento

“Por insistência de Fermi, Majorana deixou a Itália no início de 1933 através de uma concessão do Conselho Nacional de Pesquisa. Em Leipzig, Alemanha, ele encontrou-se com Werner Heisenberg, outro ganhador do Prêmio Nobel. Nas cartas que ele subsequentemente escreveu a Heisenberg, Majorana revelou que tinha descoberto nele não somente um colega no mundo científico, mas um caloroso amigo pessoal.” Majorana também viajou a Copenhagen, onde trabalhou com Neils Bohr, outro ganhador do Prêmio Nobel, também amigo e mentor de Heisenberg.

Os Nazistas haviam chegado ao poder na Alemanha quando Majorana lá chegou. Ele estudou com Werner Heisenberg em Leipzig, e trabalhou numa teoria do núcleo (publicada na Alemanha em 1933), a qual, em seu tratamento do intercâmbio de forças, representou um desenvolvimento a mais para a teoria do núcleo de Heisenberg. O último trabalho publicado de Majorana, em 1937, desta vez um italiano, foi a elaboração de uma teoria simétrica dos elétrons e pósitrons.

“No outono de 1933, Majorana retornou à Roma com a saúde debilitada, tendo desenvolvido gastrite aguda na Alemanha e, aparentemente, sofrendo de esgotamento nervoso. Colocado sob rigorosa dieta, ele permaneceu recluso e tornou-se áspero em suas relações com a família. À sua mãe, com quem ele tinha previamente compartilhado um caloroso relacionamento, ele escreveu da Alemanha que não a acompanharia em suas férias habituais de verão na praia. Comparecendo ao instituto menos frequentemente, era raramente visto deixando sua casa; o jovem e promissor físico havia tornado-se um eremita. Durante aproximadamente quatro anos ele isolou-se dos amigos e parou de publicar.”

Ao longo desses anos, nos quais ele publicou poucos artigos, Majorana escreveu muitos pequenos trabalhos sobre temas diversos: de Geofísica à Engenharia Elétrica, de Matemática à Teoria da Relatividade. Esses trabalhos não publicados, preservados na Domus Galileiana em Pisa, foram recentemente editados por Erasmo Recami e Salvatore Esposito.

Tornou-se professor pleno (livre docente) de física teórica na Universidade de Nápoles em 1937, sem qualquer necessidade de ser examinado em concurso porque, conforme se certificava através de documentos oficiais, o comitê examinador sugeriu que tais documentos apontavam Majorana como professor pleno de Física Teórica na Universidade do Reinado Italiano em razão da sua “elevada fama de perito (expertise) singular alcançada no campo da física teórica”, independentemente das normas (regras) de concurso.

A sugestão do comitê examinador foi aceita e Majorana obteve a cadeira de Física Teórica em Nápoles. Após poucos meses de ensino, todavia, sua posse do cargo terminou com o seu bem conhecido desaparecimento.

Trabalho sobre a massa do neutrino

Majorana fez um presciente trabalho teórico sobre a massa do neutrino, atualmente um ativo objeto de pesquisa. Ele também trabalhou sobre uma idéia de que a massa (do neutrino) poderia exercer um pequeno efeito de blindagem sobre ondas gravitacionais, a qual não sofreria muita atração (devido a essas ondas).

Desaparecimento no mar e as teorias

Majorana desapareceu em circunstâncias desconhecidas durante o retorno de uma viagem de barco de Palermo à Nápoles. A despeito das várias investigações, a verdade sobre o seu destino é ainda incerta. Seu corpo nunca foi encontrado. Aparentemente, ele havia sacado o dinheiro do seu salário de sua conta bancária, antes de seguir viagem para Palermo. Ele pode ter viajado à Palermo esperando visitar seu amigo Emilio Segrè, um professor da Universidade de lá. Mas Segrè encontrava-se na Califórnia naquela ocasião, Setembro de 1938 e, como Judeu, teve seu retorno à Itália barrado por uma lei de 1938 decretada pelo governo de Mussolini. Em 25 de Março de 1938, Majorana escreveu uma nota para Antonio Carreli, Diretor do Instituto de Física de Nápoles, pedindo para ser lembrado por seus colegas que ele havia tomado uma decisão inevitável, desculpando-se pelo transtorno que o seu desaparecimento causaria. Esta (nota) foi seguida rapidamente por uma outra rescindindo seus planos anteriores. Aparentemente, ele comprou um bilhete de Palermo para Nápoles e nunca mais foi visto novamente. Teve morte presumida a 27 de março de 1938

Várias possíveis explicações para o seu desaparecimento foram p.ropostas, a saber:

  • Hipótese de suicídio, por seus colegas Amaldi, Segrè e outros;
  • Hipótese de fuga para a Argentina, por Erasmo Recami e Carlo Artemi (que desenvolveu uma reconstrução hipotética detalhada da possível fuga e vida de Majorana na Argentina);
  • Hipótese de fuga para um monastério, por Sciascia;
  • Hipótese de sequestro ou assassinato, para evitar a sua participação na construção de uma bomba atômica, por Bella, Bartocci e outros;
  • Hipótese de fuga para tornar-se um mendigo ou indigente (hipótese do “omu cani”), por Bascone.

Reabertura do Caso

Em Março de 2011, a imprensa italiana, digamos o escritório da Procuradoria de Roma, anunciou um inquérito sobre a declaração feita por uma testemunha a respeito do encontro com Majorana em Buenos Aires nos anos após a Segunda Guerra Mundial.

Il Mistero

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Em 7 de junho de 2011, a imprensa italiana noticiou que o RIS do Carabinieri analisou a fotografia de um homem feita na Argentina em 1955, encontrando dez pontos de similaridade com a face de Majorana.

Fonte: Wikipedia – a Enciclopédia Livre, http://en.wikipedia.org/wiki/Ettore_Majorana

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