費(fèi)米于1901年出生于意大利羅馬,父親是一個(gè)鐵路職員。費(fèi)米17歲時(shí)開始讀大學(xué),并最終以X射線的專題論文在比薩大學(xué)獲得博士學(xué)位。
他起先是研究理論的。其在理論方面最重要的貢獻(xiàn)是1934年發(fā)表的茁衰變理論,那是量子場(chǎng)論的首次成功運(yùn)用。也許可以這樣比喻,費(fèi)米這一工作的意義,好比第一次運(yùn)用量子力學(xué)解出氫原子的能級(jí)一樣。
不過(guò),在量子力學(xué)里首先有了薛定諤方程,把庫(kù)倫勢(shì)代進(jìn)去以后,剩下的就是數(shù)學(xué)問(wèn)題了。而量子場(chǎng)論要困難得多,因?yàn)椴](méi)有現(xiàn)成的相互作用形式可循。費(fèi)米獨(dú)具慧眼地給出了“四費(fèi)米子作用”形式,同時(shí)描寫了初態(tài)粒子的消失和末態(tài)粒子的創(chuàng)生,為弱相互作用的動(dòng)力學(xué)打下了基礎(chǔ)。這一成就使得不少理論物理學(xué)家前輩們都大吃一驚,他們難以相信量子場(chǎng)論的抽象程式居然可以有這樣的用途。
費(fèi)米后來(lái)轉(zhuǎn)做核物理方面的實(shí)驗(yàn)工作。當(dāng)?shù)弥s里奧·居里夫婦用α粒子轟擊原子核而發(fā)現(xiàn)人工放射性現(xiàn)象后,費(fèi)米馬上作出判斷,選用中子代替α粒子做“炮彈”,將更有效地引起原子的人工嬗變。
于是,他和助手們?cè)诙潭痰膸讉€(gè)月內(nèi),從原子序數(shù)最低的氫開始,用中子一個(gè)挨一個(gè)地“轟”過(guò)去,轟擊了63種元素,得到了37種放射性同位素。在實(shí)驗(yàn)中,他們還發(fā)現(xiàn),如果先讓中子通過(guò)水或石蠟,中子的速度減慢,反而能特別有效地激發(fā)核反應(yīng)。這是因?yàn)椋?dāng)中子速度越慢,它停滯在原子核附近的時(shí)間就越長(zhǎng),被俘獲的機(jī)會(huì)就越多。
在用慢中子轟擊原子核的反應(yīng)中,他又發(fā)現(xiàn)可生成新元素。費(fèi)米因利用慢中子轟擊原子核引起有關(guān)核反應(yīng)和利用中子輻射發(fā)現(xiàn)新的放射性元素,獲得了1938年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
在獲獎(jiǎng)之后,費(fèi)米與一些科學(xué)家們?cè)诤肆炎兊逆準(zhǔn)椒磻?yīng)研究中,同時(shí)預(yù)見到制造原子武器的危險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)德國(guó)的核裂變也已實(shí)驗(yàn)成功。于是,費(fèi)米等科學(xué)家一起找到了愛因斯坦,要求借助他的威望上書美國(guó)總統(tǒng)羅斯福,建議盡一切力量要趕在德國(guó)納粹分子之前造出原子彈。
隨后,羅斯福立即下令成立鈾礦顧問(wèn)委員會(huì),并撥了研究經(jīng)費(fèi)。1941年12月6日,日本偷襲珍珠港的前一天,美國(guó)批準(zhǔn)了制造原子彈的龐大工程計(jì)劃——“曼哈頓計(jì)劃”。
1942年12月,以費(fèi)米為首的一批美國(guó)科學(xué)家建造了第一座原子反應(yīng)堆。人們利用原子能的時(shí)代從此開始。
1945年7月,一顆叫“三位一體”的钚彈在美國(guó)新墨西哥州的荒野試爆成功。其爆炸力相當(dāng)于2萬(wàn)噸TNT炸藥。同年,美國(guó)以原子彈的威力迫使日本投降。
過(guò)人成就的背后,是費(fèi)米對(duì)科學(xué)的專注:“說(shuō)實(shí)在的,我并不比你聰明??茖W(xué)上有許多尚未解決的問(wèn)題,凡是把全部精力放在這些問(wèn)題上的人,都可以得到解決;只要有絲毫心不在焉,就沒(méi)法得到解決?!?/p>