Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

 

Enrico FERMI 

 

 

 


ΝΕΤΡΟΝΙΟ και ΝΕΤΡΙΝΟ

«Το νετρόνιο του Τσάντγουικ είναι ίδιο με το νετρόνιο του Πάουλι ρώτησε κάποιος νεαρός Ιταλός από το ακροατήριο. Ήταν Μάρτιος του 1932, Ρώμη και ο ομιλητής  Ενρίκο Φέρμι στο τακτικό εβδομαδιαίο σεμινάριο φυσικής είχε μόλις μιλήσει για την πρόσφατη δημοσίευση του Τσάντγουικ. Λίγες μέρες πριν (17 Φεβρουαρίου) ο Τζέημς Τσάντγουικ είχε ανακοινώσει στο Nature την ‘’ανακάλυψη’’ του καινούριου σωματιδίου, με μάζα ίση περίπου με εκείνη του πρωτονίου αλλά με μηδενικό φορτίο γεγονός μάλιστα που τον έκανε να του δώσει το όνομα neutron (νετρόνιο).

  Λίγους όμως μήνες νωρίτερα ο Βόλφγκανγκ Πάουλι είχε υποστηρίξει την θεωρητική άποψη ότι κατά το φαινόμενο ’’ραδιενέργεια β’’ εκπέμπεται ένα σωματίδιο-φάντασμα με μηδενικό επίσης φορτίο το οποίο βέβαια δεν είχε ανιχνευθεί και κυκλοφορούσε στα λεξιλόγια των φυσικών ως «νετρόνιο του Πάουλι». Ήταν συνεπώς απολύτως φυσικό να αναρωτηθεί ο νεαρός Ιταλός για το τι συμβαίνει με τα δύο νετρόνια.

No, απάντησε έντονα ο Ενρίκο Φέρμι. I neutroni di Chadwick sono grandi e pesanti. I neutroni di Pauli sono piccoli e leggeri. ESSI DEBONO ESSERE CHIAMATI  NEUTRINO. Η λέξη ‘’νετρίνο’’ είχε μόλις γεννηθεί ως όνομα του σωματιδίου-φαντάσματος, που ήταν και ένα από το πιο αγαπημένα φαντάσματα του Ενρίκο Φέρμι. Η νεογέννητη λέξη έκανε  σαφή και τη διάκριση ανάμεσα στα δύο ‘’ουδέτερα”.

  Από τη μια  το βαρύ «περίπου πρωτόνιο» η ύπαρξη του οποίου είχε μόλις «περάσει επιτυχώς από τον έλεγχο της εμπειρικής ανίχνευσης»  και το οποίο οι φυσικοί, από τη στιγμή εκείνη,  θα το  θεωρούσαν  συστατικό όλων των ατομικών πυρήνων. Από την άλλη  το ελαφρύ γέννημα της Σκέψης του Πάουλι, το κατά Φέρμι νετρίνο. 

 

 Μέρες του 1934

  Η τροχιά του Ενρίκο Φέρμι στη φυσική του εικοστού αιώνα σχετίστηκε και με τα δύο αυτά σωματίδια. Και κατ΄ αρχήν  με το νετρίνο-φάντασμα, το  οποίο ο Φέρμι – εκφράζοντας μία θρησκευτική πίστη για την αλήθεια της ύπαρξής του, μολονότι δεν φαινόταν στον ορίζοντα ο τρόπος που θα μπορούσε να επιτευχθεί η πειραματική του ανίχνευση- θα το χρησιμοποιήσει ως οντότητα σε μία από τις σημαντικότερες εργασίες του, στην ερμηνεία του φαινομένου ‘’ραδιενεργός διάσπαση β’’. 

 

Το 1934 προτείνει μία ερμηνεία, στην οποία εμπλέκονται τόσο το νετρόνιο όσο και το νετρίνο. Η πρόταση περιλαμβάνει δύο πτυχές. Μία πτυχή απεικόνισης και μία μαθηματικής περιγραφής.

Σύμφωνα με την πρώτη

Η ραδιενέργεια β ως διαδικασία μετατροπής ενός νετρονίου σε πρωτόνιο και ταυτόχρονη εκπομπή ενός ηλεκτρονίου και ενός νετρίνο μπορεί να θεωρηθεί παρόμοια με την αποδιέγερση ενός ηλεκτρονίου από μία ενεργειακή στάθμη σε κατώτερη και τη συνεπαγόμενη εκπομπή ενός φωτονίου.

Σύμφωνα με τη δεύτερη πτυχή

Η ραδιενέργεια β ως διαδικασία μετατροπής ενός νετρονίου σε πρωτόνιο και ταυτόχρονη εκπομπή ενός ηλεκτρονίου και ενός νετρίνο μπορεί να θεωρηθεί παρόμοια με ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση.

 

1926.  Η κατανομή Fermi-Dirac

Η πρόταση για το πως κατανέμεται μια ποσότητα ενέργειας ενός συστήματος στα διακεκριμένα παρόμοια σωματίδια τα οποία συγκροτούν το σύστημα.  Το σύστημα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία.

Είχαν προηγηθεί

η αναφερόμενη σε σωματίδια ( μόρια ) ενός αερίου πρόταση των Maxwell και Boltzmann τον 19ο αιώνα

και η αναφερόμενη σε σωματίδια όπως το φωτόνιο που δεν υπακούουν στην Απαγορευτική  Αρχή του Pauli ( «απαγορεύεται η συγκατοίκηση» ) πρόταση των Bose και Einstein.

Η πρόταση των Fermi και Dirac αναφέρεται σε σωματίδια όπως το ηλεκτρόνιο τα οποία υπακούουν στην

Απαγορευτική  Αρχή του Pauli. Τα σωματίδια αυτά θα ονομαστούν φερμιόνια.

File:FD e mu.jpg
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


.