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atomi del gas possiedano spin e alla magnetizzazione di un tale gas.» In questo
L'atomo di Thomas-Fermi
_ no al principio di esclusione di Pauli, Fermi applica lo stesso metodo
Emilio Segrè, Enrico Persico, Enrico
Fermi al mare (Ostia, 1927)
Aula dove insegnava Enrico Fermi
a via Panisperna
150 L'opera scientifica di Enrico Fermi
lavoro Pauli considera appunto gli elettroni di conduzione all'interno di un
metallo come un gas perfetto degenere. Come è noto, in onore di Fermi, tutte le
particelle che obbediscono a questo tipo di statistica, come gli elettroni, i protoni e
i neutroni, vengono attualmente chiamate fermioni. Il nome di Fermi verrà anche
adoperato, nell'abbreviazione corrente Fermi motion, per descrivere la distribuzione
della quantità di moto in un nucleo, considerato un esempio di gas degenere di
nucleoni. La nozione è importante perché questo moto contribuisce all'energia
totale disponibile nelle collisioni fra una particella e un nucleo.
Nei primi mesi del 1926 compare sugli ''Annalen der Physik" il primo lavoro
di Schrodinger sulla meccanica ondulatoria. Al suo ritorno da Firenze a Roma
per le vacanze estive Fermi trova Pontremoli e Persico che studiano e discutono
questa nuova formulazione della meccanica quantistica che fa uso di equazioni
differenziali alle derivate parziali e quindi appare alla maggior parte dei fisici
molto più accessibile rispetto alla "strana" matematica delle matrici utilizzata da
Heisenberg. Una gran parte delle discussioni verte sulla possibilità di trovare
qualche collegamento, per quanto vago, tra le idee, così inusuali, della meccanica
ondulatoria e i concetti che avevano guidato il lavoro dei fisici atomici fino a
pochi mesi prima. Da queste discussioni nasce il lavoro Il principio delle adiabatiche
e la nozione di forza viva nella nuova meccanica ondulatoria, che Fermi scrive
insieme con Persico.
1927 Dopo aver sviluppato la statistica di un gas di particelle che obbedisco-
per calcolare il potenziale efficace che agisce sugli elettroni di un atomo conside-
randoli come un gas di fermioni allo zero assoluto mantenuto intorno al nucleo
dall'attrazione coulombiana. Da questa applicazione importante nasce il lavoro
Un metodo statistico per la determinazione di alcune proprietà dell'atomo, oggi noto
come "metodo di Thomas-Fermi". Fermi non sa che L. H. Thomas è arrivato alle
stesse conclusioni circa un anno prima, pubblicandole su una rivista non molto
diffusa. L'espressione approssimata per lo schermo del potenziale coulombiano
dovuto agli elettroni nel loro insieme, introdotta dal potenziale efficace del
modello di Thomas- Fermi, ha poi avuto applicazioni nella fisica dei solidi in tutta
la seconda metà del secolo :XX. A questo punto Fermi ha acquistato una discreta
fama nella comunità scientifica internazionale, al punto che Einstein, in una
lettera a Lorentz del mese di giugno fa il nome di Fermi e Langevin come
possibili relatori, in sua vece, per la statistica quantistica al quinto Convegno
Solvay che si sarebbe tenuto in ottobre. Nel settembre del 1927, in occasione delle
celebrazioni del centenario della morte di Alessandro Volta, viene organizzato
un congresso internazionale di fisica a Como. Vi partecipano tutti i grandi della
fisica mondiale ed è un evento particolarmente ricco di soddisfazioni e di ricono-
scimenti per Fermi. In questa sede Arnold Sommerfeld presenta infatti una
relazione in cui riesce a spiegare per la prima volta il contributo al calore specifico
da parte degli elettroni di un metallo utilizzando la nuova statistica. Arnold
Sommerfeld illustra una serie di importanti risultati che mostrano l'importanza
della nuova statistica di Fermi per l'interpretazione del comportamento degli
Luisa Bonolis