1 追求对科学的贡献
广岛遭原子弹袭击后，费米等研究原子弹的“元勋”们内心深处受到很大的震动。
从前，他们绝口不谈原子弹，而现在，除了原子弹就再也没有别的；以前他们的注意力只集中在研究工作上，现在却关心到世界问题了。他们把广岛、长崎的被炸以及原子弹的威力可能给人类造成的灾难的责任，都归咎到自己的发明上。
何况，美国人自己也是首先受到辐射之害的人。这件事实是在广岛被炸7年之后才披露的。那是1945年8月20日，在“技术区”内发生的一次意外。
这天白天下班后，有两位科学家又回到附近峡谷底一所孤立的实验室里去继续作核子反应器的“临界契合”的试验。
核子反应器是一种使核子的分裂可以产生链式反应的装置。原子堆即属其中的一种。链式反应只有当反应器的体积达到或超过临界点时才会发生。反应器的体积平时总是未达临界程度，因而没有产生任何链式反应。只有在进行实验时才再增加其体积，但那时对链式反应已能随意加以控制了。
那两位回到实验室的人，其中有一个人无意中将两手放在反应器上了。这青年名字叫哈里，26岁。
突然之间，反应器的体积已超过了临界点，无控制的链式反应已经开始，散发出大量的辐射。25分钟之后，那两位受到辐射的科学家被送到洛斯·亚拉莫斯的医院。医生们对他们进行了全面的检查。
哈里的两只手已经肿得很厉害了。另一位远离反应器站着的青年尚未受到永远的伤害。
威柏曼医生是负责“技术区”内医疗工作的。以后的许多天中，医治哈里成为威柏曼医生的主要工作。
哈里是第一个在美国受辐射成重伤的人。此时，美国的一些医生正在日本广岛视察受原子伤害的情形。但那里的伤残者除辐射外还有炸伤和炙伤。哈里的伤却是罕见的。从他的血样可以计算出他所受的辐射量有多少。他右手所受的辐射量，要比一个从事辐射性物质研究者每天所受的平均辐射量多出20万倍以上。
加蓬在医院当秘书助理时，看到过关于哈里两只手的许多照片。那些照片是间歇地摄取的，清楚地显示出病况恶化的迅速。起先是全身出现许多大水泡，跟着是皮肤脱落，最后是腐烂发臭。他才病到第24天就死了。
大约一年后，又有8个人遭遇了同样的意外，其中又有一人死亡。这时，费米一家已经离开洛斯·亚拉莫斯了。
“原子弹是个讨厌的家伙！”研究所主任奥本海默说。科学家们意识到了，成功的喜悦，职业的自豪，和平的希望等等，都无法驱除道义上的沉重感。当第一颗试验弹爆炸成功后，人们还举行了一个愉快的晚会，唱歌跳舞，陶醉于胜利之中。奇怪的是当广岛被炸的消息传来后，却没有人聚拢来，没有歌声，没有舞蹈，倒是有几个人喝醉了。特别是当成堆成堆的尸体照片送来时，众人都沉默了。
为制止原子弹爆炸而奔走呼号最激烈的，是曾经向华盛顿军方领导人积极游说要造原子弹的西拉德。现在他认为“政府中几个重要成员并未充分了解原子弹的战后意见。我怀疑用原子弹去轰炸日本的做法是否明智。”起初，奥本海默和他有过许多争论。后来，奥本海默也成了积极主张控制原子能的有很大影响的科学家。一次，他去白宫会见杜鲁门总统，竟情不自禁地哭起来。说：“我们的手沾染了血。”在这种良心的谴责下，全美国有1000名科学家组成美国反对核子武器的舆论核心力量。
在得知广岛原子弹爆炸以后，爱因斯坦曾对友人承认：写信向罗斯福总统推荐原子弹，是他一生中最大的错误。
费米对自己的解释是：他对自己的科研成就的实用价值并不关心。他的终生追求就是对科学的贡献，政策并不是科学家的事。
事实是，当年战争在欧洲爆发后，美国的科学家都踊跃地为早日结束战争而出智出力。其中好些人，像费米那样，从未离开过自己的岗位一步。一旦战争爆发，他们平时的研究工作便变成了服务于战争的工作。尽管他们的工作性质就是在“象牙之塔”里与世隔绝，其生活模式就是从家庭到实验室之间一条线。有的人则经过了一段时间的犹豫，如泰勒那样，但他们一经决定了之后，也就全力以赴，为战争服务成了他们的分内之事。
费米开始出头露面，他在公开场合演讲时，毫不掩饰他的观点。他喜欢引用著名的意大利生物学家发现伏尔达细胞的事实来阐述他的论点。他说他同绝大多数科学家一样，他们对自己的研究成果究竟会给人类的发展带来哪些具体好处并不怎么在意，对于科学贡献的本身就是目的。
其实，费米和许多科学家一样，除了钻研科学尊重科学的精神之外，还有一颗正直的心，具有反对法西斯暴力、热爱和平反对侵略的强烈的正义感。
不管本人在意不在意，美国政府于1946年3月19日给予费米博士和其他4名科学家以国会勋章，以表彰他们在创造原子弹方面的功绩。授勋的根据是按160多年前美国第一任总统华盛顿颁布的命令和国会所通过的法案进行的。
2 再闯新领域
战后，费米回到大学里继续从事教学和科研工作，任芝加哥大学教授。
1951年9月29日，费米博士迎来了他的50岁生日。此后，他就放弃了中性电子的研究，转而潜心研究宇宙射线的来源，这是属于天体物理学的问题。广义上仍属原子核物理学范畴。他认为，宇宙线加速器只能产生20亿千瓦电压，比我们的回旋加速器只多出4倍多。宇宙所辐射的能量却要高于几百万倍。物理学家将是永恒的宇宙探险家，永远不会满足已取得的成就。
这年春天，费米所在的美国基本科学研究所大厦落成，恰好和残旧的加速器大楼成鲜明对比。费米半开玩笑地打了一个有趣的比喻。他说：
“回旋加速器有如古老的埃及金字塔，它是世界上不计功利的纪念碑的样板。金字塔和回旋加速器都是人类对于物质力量具体的胜利。两者都不是为物质利益驱使才建造的。”
人们知道，金字塔是埃及的国粹。建造金字塔的目的，是为了歌颂帝王的丰功伟绩和保护法老的尸体。数以万计的奴隶参与了大金字塔的建造。他们光着膀子，用绳子和滚木把几百万块两吨半重的石头从采石场拉到金字塔的施工现场。然而，5 000年后的20世纪中叶建造的巨型原子加速器，虽然没有那么艰巨，却是人类的一项划时代的科学成就。
回顾原子能物理学的发展轨迹，是一条多么艰辛的旅程：
多少年来，各国的物理学家们为了揭示原子的奥秘，呕心沥血，奋斗终生。最初，人们在分析我们所在的世界时，认识到：世界是由物质构成的，物质是由分子组成的，分子又是由原子构成的。但是，原子还可再分吗？
早在100多年前，德国物理学家伦琴发现了一种不可见的光，即X光，向人们证明了原子是可分的，它是由更小的微粒组成的。紧接着，法国物理学家贝克勒发现了铀元素具有天然的放射现象，它能不断地放射出奇异的、穿透力极强的射线。不久，波兰物理学家居里夫人又发现了两种天然放射性元素镭和钋，并注意到它们在发出射线时会转变为另一种元素。
放射性的发现，引导人类走进原子世界的大门。科学家们通过大量的实验，先后知道了任何元素的原子都有电子。20世纪初，英国科学家卢瑟福发现了原子核，并提出了原子模型，探寻了原子核的构造，证明原子核仍是可分的，它内含许多更小的粒子。后来，英国物理学家詹姆斯·恰德威克又发现了不带电的一种粒子流，称作“中子”。
1903年，年仅26岁的科学巨匠爱因斯坦提出了他的惊世骇俗的理论：能量与质量相互联系的“相对论”。他的那个重要的质能公式，为原子能的发现和利用奠定了理论基础，统一了“物质、辐射与能量”的问题。
当科学家们了解了原子核内的巨大能量及其释放原理之后，他们就努力寻找打开核大门的钥匙。当时，世界一流的科学家们都在关注着这一科学史上的重大试验。这时，天才物理学家费米就登场了。
1938年，费米在用中子轰击一系列元素之后，决定用中子去轰击重元素铀，结果发现有新的放射性物质。紧接着，德国科学家哈恩和施特劳斯也做了相同的实验，他们发现铀核被击碎的同时，放出了能量。可是他们还不知道试验中实际已发生了核裂变。流亡在瑞典的奥地利女科学家利泽·迈特娜得知这一消息后，敏感地意识到它的意义重大，经过她的一系列实验，证明了铀核在中子轰击下产生分裂，这个过程中质量有损失，从而转化为能量的散失，其碎片则是新的放射性元素。她把这个过程称为“裂变”。
这时，因受纳粹迫害的费米已移居美国。他对铀原子核进行了严密的实验，得出了重大的推论：“链式核反应”。他指出，核裂变过程中会有中子放射出来，并继续使未裂变的铀核再行分裂，产生链式反应，直到铀元素分裂完结反应才停止。与此同时，会释放出巨大的能量。这种能量理论上的爆炸力等于同质量的 TN T炸药的2 000万倍，而两次裂变之间所需要的时间不到百万分之一秒。
费米的假想，很快为科学实验所证实。
1939年9月，丹麦物理学家玻尔和他的合作者惠勒从理论上阐述了原子核裂变的反应过程，并指出能引起这一反应的最适宜元素是铀-235。
正好在这个时候，第二次世界大战已经爆发。由于核裂变巨大的能量会在极短的瞬间释放出来，核能的利用就首先被用于战争目的。原子弹也就应运而生了。
自从世界上第一颗原子弹制造出来后的半个世纪当中，我们这个世界就一直笼罩在核威胁的阴影之下。始作甬者的美国拥有的核弹头，据说最多时达到 24000个。据国际战略研究所的统计，美国在1992年还拥有9862枚核弹头，前苏联有10909枚，法国有402枚，英国有192枚，他们还预测说中国有320枚以上。这5个“核大国”的核武器足以把地球摧毁数千次。
然而，将原子技术用于和平目的，却是人类的共同愿望。无数科学家在千方百计地设法使原子能为人类造福，将原子技术用到工业、农业、医疗卫生等广泛的领域，创造出许多奇迹。仅以利用核能发电来说，据国际原子能机构1995年1月公布的统计数字，全世界正在运转的核电站已有430座，总发电量为33. 78万兆瓦时。另有55座核电站正在建设中。全世界核能年发电量相当于中东产油国年产石油一半的发电量。中国在80年代初定出把发展核电作为解决能源问题和发展电力工业的一项重要方针。经过10年努力，建造了秦山和大亚湾两座核电站，年发电量相当于1952年全国总发电量的3倍。中国成为世界上第7个能独立设计和建造首座核电站的国家，并成为核电站的出口国。
1954年11月29日，正值盛年的费米竟离开了人世，享年53岁。他为原子物理学的研究贡献了毕生的精力。
3 物理学界树丰碑
中国有句俗话，叫做“人过留名，雁过留声”。费米的一生似乎短暂了一点，但他留给了物理学界一座高大的丰碑。他所涉足的领域原子核物理学，是一门已有近百年历史、内容异常丰富、在理论和应用上都十分重要的科学，同时也是一门生气勃勃、仍在不断发展中的学科。它是研究原子核的结构、性质和变化规律的学科。是近代以来国际上竞争十分激烈的一个科技领域，它的基础研究的重大成就及核能和核科学技术的广泛应用，已成为科技现代化的主要标志。
由于尖端科学涉及的知识太专业化，我们在回顾费米的历史和成就时，对于物理学界公认的以“费米”为名的许多名词术语，不能不在这里作一些简要的解释。一个人的名字能拥有如此多的专用名词，在科学界也是凤毛麟角、极为难得的。
费米——原子核物理学中的长度单位。一切已知的原子核和大部分基本粒子的大小都具有费米（Ferm i）的数量级。因纪念物理学家费米而命名。
费米子——一种微观粒子，如电子、质子、μ子及由奇数个核子构成的原子核等。
费米气体模型——将原子核看成是在一个半径为R的球内聚集着的一群自由中子与质子（均为费米子）的最简单的模型。
费米能量——费米气体中单粒子的最大动能。
费米面——在“费米气体”中，最低的单粒子能级按照泡利原理被粒子填充，已填和未填充的能级之间的分界线称为费米面。
β衰变的费米理论——费米基于中微子假说和实验事实建立的关于β衰变的理论。其基本思想是：β衰变的本质在于原子核中的一个中子转变成质子，或是一个质子转变成中子，而中子和质子则可看做是同一核子的两个不同的量子状态。根据费米的观点，β衰变是电子—中微子场与电子核的相互作用，其结果使核子不同状态之间产生跃进，发射出电子和中微子。这是一种弱相互作用。此理论成功地解释了β谱的形状、半衰期和能量的关系。
费米年龄——又称慢化面积。
费米年龄理论——以中子慢化过程连续和中子空间输运过程可用扩散理论处理为基本假定的中子慢化理论。
费米年龄方程——费米年龄理论中联系中子慢化密度与中子位置的方程。
费米年龄近似——在计算反应堆慢化中子能谱时，对散射中子源项所做的一种近似处理。
费米谱——表示在单纯由氢慢化的氢和重吸收核材料均匀混合的无限介质中，中子通量密度按能量分布的规律。此分布首先由费米导出。在反应堆物理分析中，通常用费米谱作为反应堆内慢化中子能区中子能谱分布的初步近似。
还有就是原子序数为100的放射性人造元素镄（Fm），原子量为 257，氧化态为+3，也是为纪念物理学家费米而命名的。
费米的名字辉耀在世界科学史上。人类将永远纪念这位杰出的物理学家。他是开创世界原子能时代的功臣，是科学技术王冠上一颗璀璨夺目的明珠。
