Introduction
Enrico Fermi est considéré comme l'un des plus grands scientifiques du XXe siècle, souvent surnommé 'l'architecte de l'ère nucléaire' et 'le pape de la physique' en raison de son infaillibilité théorique et expérimentale. Sa capacité unique à maîtriser à la fois la théorie et l'expérimentation lui a permis de réaliser des percées majeures dans des domaines aussi divers que la physique des particules, la mécanique statistique et la physique nucléaire. Son héritage est immense, marquant la science fondamentale et ses applications, de la bombe atomique aux réacteurs nucléaires civils.
Jeunesse
Enrico Fermi montre des aptitudes exceptionnelles en mathématiques et en physique dès son plus jeune âge, s'instruisant largement en autodidacte. Il entre à la Scuola Normale Superiore de Pise en 1918, obtenant son doctorat en 1922. Après des séjours postdoctoraux à Göttingen et Leyde, il devient professeur de physique théorique à l'Université de Rome 'La Sapienza' en 1927, à seulement 26 ans. Il y crée un groupe de recherche très productif, attirant des talents comme Edoardo Amaldi, Emilio Segrè et Bruno Pontecorvo, formant ce qui sera appelé les 'Ragazzi di Via Panisperna'.
Decouvertes
Les découvertes de Fermi sont nombreuses et profondes. En 1934, il développe la théorie de la désintégration bêta, introduisant l'interaction faible (force de Fermi) et le neutrino. La même année, il commence des expériences pionnières de bombardement de noyaux avec des neutrons lents, découvrant que les neutrons ralentis par un modérateur (comme l'eau ou la paraffine) sont beaucoup plus efficaces pour induire des réactions nucléaires. Il produit ainsi de nombreux nouveaux isotopes radioactifs. Le 2 décembre 1942, à l'Université de Chicago, il dirige l'équipe qui réalise la première réaction nucléaire en chaîne contrôlée et auto-entretenue dans la pile atomique Chicago Pile-1 (CP-1), ouvrant la voie à l'énergie nucléaire.
Methode
La méthode de Fermi était caractérisée par une clarté et une simplicité extraordinaires, tant dans sa pensée théorique que dans ses conceptions expérimentales. Il avait un don pour décomposer des problèmes complexes en éléments essentiels. Il est également célèbre pour ses 'problèmes de Fermi' ou 'estimations de Fermi', des exercices de raisonnement d'ordre de grandeur permettant d'estimer des quantités inconnues à partir de quelques données simples. Son approche pratique et intuitive de la physique, combinée à une rigueur mathématique solide, en faisait un chercheur complet et unique.
Reconnaissance
Fermi reçoit le prix Nobel de physique en 1938 'pour sa démonstration de l'existence de nouveaux éléments radioactifs produits par irradiation neutronique, et pour la découverte des réactions nucléaires induites par les neutrons lents'. Il profite du voyage à Stockholm pour quitter l'Italie fasciste et ses lois raciales (sa femme était juive) et émigrer aux États-Unis. Il reçoit également la Médaille Hughes (1942), la Médaille Franklin (1947) et le premier prix 'Atoms for Peace' à titre posthume (1954). L'élément chimique 100, le fermium (Fm), et une unité de longueur en physique des particules, le fermi (10⁻¹⁵ m), sont nommés en son honneur.
Heritage
L'héritage de Fermi est colossal. Il est le seul physicien moderne à avoir laissé une marque indélébile à la fois en théorie (statistiques de Fermi-Dirac, théorie de la désintégration bêta, interaction faible) et en expérience (neutrons lents, réacteur nucléaire). Il a formé une génération entière de physiciens, dont plusieurs prix Nobel. Le Laboratoire national de Fermi (Fermilab) aux États-Unis, un des principaux centres mondiaux de physique des hautes énergies, porte son nom. Son rôle dans le projet Manhattan fut crucial, mais il plaidait déjà en 1944 pour un contrôle international de l'énergie atomique. Sa vision a jeté les bases de la physique nucléaire et des particules modernes.
