De Gids. Jaargang 128

[p. 43]

Sybren R. de Groot⁺
Natuurkunde als soma

De man die in 1944 in het wereldnieuws kwam als degeen die - in 1942 - de eerste kettingreactie in uranium verwezenlijkte, was tegelijkertijd een van de meest uitzonderlijke en een van de meest typische natuurkundigen van de moderne tijd. Zijn werk is nu verzameld en het eerste deel is verschenen: Enrico Fermi, Note e memorie (Collected papers). Volume I: Italia 1921-1938 (Accademia Nazionale dei Lincei, Roma/The University of Chicago Press, 1962. XLIV, 1044 blz. + 9 bladen met afb., en afb. tussen de tekst). De uitgave is verzorgd door vier van Fermi's vroegere medewerkers: Amaldi en Persico, beiden te Rome, en Rasetti en Segrè, twee naar de Verenigde Staten geëmigreerde Italianen. Laatstgenoemde schreef een uitgebreide biografische verhandeling, die aan de artikelen voorafgaat. Elk werk van Fermi is voorzien van een historische inleiding. De meeste van deze zijn geschreven door de leden van de redactie, maar ook enkele andere fysici leverden bijdragen. Terwijl de artikelen in de oorspronkelijke taal zijn herdrukt (Italiaans, Duits, Engels en Frans), zijn de inleidingen bijna alle in het Engels. Deze zijn geheel vrij van de wat extatische en humanitaire toon die zo vaak wordt aangeslagen als het over atomaire zaken gaat. Ze plaatsen concies en exact elk artikel tegen zijn historische achtergrond: wetenschappelijk, maar ook psychologisch en politiek. De biografie is - in het Italiaans - geschreven in dezelfde stijl.

Fermi, geboren te Rome in 1901, was zeer vroegrijp op wis- en natuurkundig gebied. Hij verkreeg grotendeels op eigen krachten een uiterst solide kennis, daarbij gestimuleerd door een collega van zijn vader: de spoorwegingenieur Amidei. Deze man ried Fermi bepaalde leerboeken aan en beïnvloedde half achter de schermen van tijd tot tijd diens ontwikkeling als schooljongen in besprekingen over de meest gewenste richting van verdere studie. Een lange brief van hem aan Segrè is grotendeels in het boek afgedrukt. Amidei besluit die brief als volgt: ‘De zinnen die ik opgeschreven heb als dialoog die plaatsvond tussen mij en Enrico zijn absoluut waar, want ik maakte er nauwkeurig aantekening van op de dag zelf dat zij gezegd werden.’ Deze Amidei ook vond dat Fermi toelatingsexamen moest doen voor de ‘Scuola Normale Superiore’ te Pisa. Fermi's ouders wilden hun zoon eigenlijk niet laten gaan, maar in Rome laten studeren; zij hadden juist een ander kind verloren. Maar Amidei vond de sfeer van rouw bij Fermi thuis niet geschikt voor de studie, en was vooral van mening dat Fermi de moeilijkste en meest eervolle loopbaan moest kiezen. Fermi schreef op het toelatingsexamen een inderdaad verbluffend knappe verhandeling over de theorie van het geluid. Hij werd dus ‘normalista’, het Italiaanse equivalent van ‘normalien’: de instelling in Pisa is een elite-universiteit, opgericht door de Fransen naar het voorbeeld van de École Normale Supérieure te Parijs. In zijn studententijd bleek Fermi's stijl van denken en werken al duidelijk: hij stelde voorzichzelf, toen hij 18 à 19 jaar oud was, een vademecum op van de natuurkunde, dat de klassieke en moderne methoden van de theorie en enkele toepassingen kort en didactisch weergaf. Zijn houding ten opzichte van de wiskunde was ook toen al wat zij altijd blijven zou: voor hem was de wiskunde een hulpmiddel, dat adequaat moest

+ sybren r. de groot. Geb. 1916. Hoogleraar in de theoretische natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam. Publiceerde L'effet Soret (dissertatie, 1945), Thermodynamics of irreversible processes (1951) en Non-equilibrium thermodynamics (met P. Mazur: 1962). Voorts artikelen over molecule- en kernfysische onderwerpen onder meer in Physica, Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, The Journal of Mathematical Physics en Il Nuovo Cimento. Sinds januari 1965 redacteur van De Gids.

[p. 44]

zijn, namelijk dienen moest ter verheldering van de essentiële fysische problemen. Daarom ging hij, als het nodig was, moeilijke en principiële punten niet uit de weg, maar hij interesseerde zich niet voor de wiskunde om de wiskunde. Hij sprak met enige minachting over bepaalde, naar zijn smaak te formele, te weinig creatieve of te kritische vormen van de wiskunde. Maar om te tonen dat hij niettemin heel goed op de hoogte was van de moderne methoden, gaf hij soms bij de behandeling van een fysisch probleem snel een nummertje weg van subtiel en geraffineerd wiskundig redeneren, maar liet het dan weer vallen om des te vlugger een natuurkundig idee theoretisch te kunnen ontwikkelen.

Na zijn promotie in Pisa, in 1922, keerde Fermi terug naar zijn familie in Rome. Hij maakte toen kennis met de merkwaardige figuur van de senator Orso Mario Corbino, wiens naam men steeds weer tegenkomt in de Italiaanse fysica. Deze Corbino (1876-1937) was afkomstig uit Augusta (Sicilië), self-made man, experimenteel fysicus (hij deed uitnemend werk op magnetooptisch en galvano-magnetisch gebied), groot zakenman, administrator en vooral invloedrijk politicus: hij was enige tijd minister van onderwijs en had jarenlang zitting in het parlement. Hij was bovendien hoogleraar in de experimentele natuurkunde aan de universiteit van Rome en directeur van het natuurkundig instituut aldaar. Corbino zag heel goed dat de fysica een nieuwe fase inging en trachtte met alle hem ten dienste staande middelen te bevorderen dat Italië hierin een rol speelde. Hij steunde tot zijn dood op allerlei manieren Fermi en zijn groep.

Fermi werkte in die tijd vooral in nauw contact met de wiskundigen, die eerder dan de fysici de nieuwe ontwikkelingen naar waarde schatten. Dit waren toen vooral Castelnuovo, Enriques en Levi-Civita. Met nog een vierde zeer grote mathematicus die in Rome werkte, Volterra, had Fermi minder aanrakingspunten.

In 1923 ging Fermi met een regeringsbeurs naar het toenmalige Mekka van de atoomfysica, Göttingen, om er bij Max Born te gaan werken. De nieuwe quantummechanica was nog niet ontwikkeld, maar hing reeds in de lucht. Fermi had, in die tijd vooral, een instelling die voor autodidacten kenmerkend is: hij was vooral in concrete, scherp te stellen problemen geïnteresseerd en hij was afkerig van de wat nevelachtige en - erger nog - filosofische speculaties die voorafgingen aan de formulering van de quantummechanica. Daarom zagen ook de jongeren in Göttingen, zoals Heisenberg en Pauli, Fermi's kwaliteiten niet. Fermi trok dus niet veel profijt van dit verblijf.

Van meer belang was voor hem een bezoek aan Leiden. Daar was toen werkzaam de uit Wenen afkomstige theoretische fysicus Paul Ehrenfest, over wie onlangs in dit tijdschrift een artikel verscheen van de hand van zijn biograaf: de Amerikaanse theoretische fysicus en historicus Martin J. Klein (Ehrenfest komt naar Leiden. Na vijftig jaar: De Gids, cxxv (1962), nr. 10, blz. 394-405; zie ook Delta, v (1962-1963), nr. 4, blz. 5-14 voor hetzelfde artikel in het Engels, met groepsfoto waarop ook Fermi staat). Ehrenfest was onder de indruk gekomen van een artikeltje, dat Fermi in Göttingen geschreven had, en waarin hij een poging deed een fundamentele stelling van de statistische mechanica (het ergodentheorema) voor een bepaalde klasse van systemen te bewijzen. Hij gaf aan een jeugdige, zeer briljante leerling, George E. Uhlenbeck (Nederlands theoretisch fysicus, later naar Amerika geëmigreerd, op het ogenblik in New York), die voor enige tijd naar Rome ging, een brief met vragen voor Fermi mee. Dit was in 1924. (Fermi bezocht later geregeld de universiteit van Michigan, waar toen Uhlenbeck en Goudsmit, ook leerling van Ehrenfest, werkten.) Vermoedelijk door dit contact besloot Fermi voor drie maanden naar Leiden te gaan. Dank zij Ehrenfest kon Fermi zich voortaan meten met de grote internationale figuren. Segré zegt in de biografie dat de mensen die Fermi later leerden kennen, wel verbaasd zullen zijn te vernemen dat Fermi in die tijd van verlegenheid blijk gaf. Ofschoon welbewust van zijn eigen intellectuele positie te midden der Italiaanse fysici, was hij onzeker doordat hij niet wist wat hij waard was in een internationaal gezelschap. Ehrenfest, die zijn leven lang nieuwe talenten zocht en stimuleerde, zag die waarde onmiddellijk; hij moedigde Fermi aan en bracht hem in contact met alle grootmeesters van de natuurkunde van die dagen.

[p. 45]

Michael Slory Gedichten

Er wordt
gevlagd.

De kleuren,
ontroerd,
buigen
eerbiedig.

Er wordt
gevlagd.

De zwarte god
in vol ornaat.

Er wordt
gevlagd.

Dit
zigzag lopen
in het donker.

Dit
zich bedrinken
aan de droom.

En
in de ruiten
van de nacht,
wie is de helper?

Kort na zijn terugkeer in Rome werd Fermi benoemd in Florence om college te geven in klassieke mechanica en mathematische fysica. Het was daar, in 1926, dat Fermi zijn eerste fundamentele bijdrage tot de theoretische natuurkunde leverde: de ontdekking van de statistiek voor de deeltjes die aan het ‘uitsluitingsprincipe’ gehoorzamen. Het uitsluitingsprincipe van Pauli zegt, dat bij een bepaald soort deeltjes (namelijk die met zogenaamde antisymmetrische toestanden) het niet kan voorkomen dat er twee of meer in één zelfde quantumtoestand verkeren. Fermi berekende de invloed die dit principe had op de statistische verdelingswetten van deze deeltjes, die tegenwoordig te zijner ere ‘fermionen’ genoemd worden. (Hij leidde daarbij tevens streng de entropie-formule van Tetrode - de meest mysterieuze Nederlandse fysicus - af.) Over het gebruik van deze ‘Fermi-statistiek’ in de theorie van metalen en gassen werd in 1927 op een fameus congres te Como een discussie gehouden, waaraan mensen als Lorentz en Sommerfeld deelnamen.

Fermi, die later tegen iedereen volhield dat bij het dienen der wetenschap niet op carrière maken gelet moest worden, liet in die dagen in correspondentie en gesprekken herhaaldelijk blijken dat hij zeer eerzuchtig was en zich grote zorgen maakte over zijn loopbaan. Hij was diep teleurgesteld toen het hem niet mogelijk bleek een hoogleraarschap in Cagliari (Sardinië) te bemachtigen. Korte tijd later echter zorgde Corbino dat in Rome de eerste Italiaanse leerstoel voor theoretische natuurkunde werd opgericht. Het ‘concorso’, dat in Italië steeds plaatsvindt voor de vervulling van een leerstoel, werd glansrijk door Fermi gewonnen. Fermi installeerde zich in het oude instituut aan de Via Panisperna, dat een voortreffelijke optische apparatuur, een ouderwetse werkplaats en een goede bibliotheek bevatte. Op de foto ziet het gebouw er sympathiek uit: een negentiendeeeuws ‘palazzo’, ramen met ‘Venetian blinds’ en gelegen in een tropisch aandoende tuin. De tweede verdieping, die wat kleiner was dan de andere, diende als Corbino's woning. In dit instituut werkte behalve Corbino ook Lo Surdo, die zich tegen Fermi's komst verzet had. Corbino had veel gevoel voor de moderne ontwikkelingen in de natuurkunde, maar zijn hoofdactiviteit lag in het politieke en industriële vlak. Wel was zijn

[p. 46]

enthousiaste hulp in bestuursaangelegenheden voor Fermi van grote waarde. Belangrijk was dat hij Rasetti naar Rome bracht om de experimentele natuurkunde te ontwikkelen. Emilio Segrè werd Fermi's eerste leerling en Corbino zorgde ervoor dat diens omzwaaien van de ingenieursstudie naar de natuurkunde zijn studie niet vertraagde. Ook de zeer jonge Edoardo Amaldi verliet de technische studie voor de fysica, en zo waren in de snel faam winnende groep in Rome reeds direct vier jonge experimentatoren van grote klasse bijeen: ik tel Fermi zelf hierbij, want hij was evenzeer experimentator als theoreticus. Bij deze groep voegde zich nog de geniale Siciliaanse theoreticus Ettore Majorana, wiens depressies hem echter naar een steeds verder gaande afzondering dreven, tot hij in 1935 in het geheel niet meer op de universiteit verscheen. Nog later verdween hij spoorloos.

Het onderwijs geschiedde op informele wijze. Fermi improviseerde zijn glasheldere lessen bij werkbesprekingen in de late middag. Alle fundamentele klassieke en moderne theorieën werden op een intermediair niveau uiteengezet. (Fermi prefereerde daarbij Schrödingers versie van de quantumtheorie verre boven die van Heisenberg.) De opleiding was niet verschillend voor theoretici en experimentatoren, en bevatte veel meer theorie dan experiment. De leerlingen woonden het tot stand komen van nieuw origineel werk bij. Segrè was daarbij gefrappeerd door de volmaakt constante snelheid waarmede dit geschiedde: eenvoudige inleidende algebraïsche berekeningen werden rustig ontwikkeld en opgeschreven (zodat het de beginner langzaam leek gaan), maar de nieuwe moeilijke en originele passages kwamen met diezelfde snelheid tot stand (en hierbij zouden zelfs de beste geesten onherroepelijk zijn blijven steken). Het was toen al karakteristiek voor Fermi om de gevonden nieuwe methode direct toe te passen op problemen, die schijnbaar van geheel andere aard waren. Fermi gebruikte weinig boeken; hij las in die tijd alleen nog Weyls Gruppentheorie und Quantenmechanik, maar vond het verder sneller gaan zelf iets uit te rekenen dan de litteratuur te raadplegen. Hij gaf geen onderwerpen voor proefschriften of voor onderzoek op aan zijn studenten, maar hij wachtte af tot zij er zelf een vonden, of er een van een oudere student kregen. De onderwerpen waar Fermi zich zelf mee bezighield waren trouwens meestal te lastig voor studenten.

Allerlei theoretische verhandelingen verschenen: toepassingen van de relativiteitstheorie, verhelderingen van punten uit de nieuwe quantummechanica, en allerlei aspecten van de straling: daarbij een door Ehrenfest geïnspireerd geschrift, dat ook in het Nederlands verscheen: Berekeningen over de intensiteit van spectraallijnen. Het houdt zich onder meer bezig met de grondslagen van de empirische somregels van Dorgelo en Burger uit de Utrechtse school van Ornstein.

Bij Fermi's groep kwamen voor korte of lange tijd de meeste van de later bekende Italiaanse fysici werken en ook buitenlanders, speciaal de eerste slachtoffers van het nazi-regime, zoals Bethe en Placzek, kwamen naar Rome. De theoretische onderzoekingen verliepen er vlot; om hun kennis van nieuwe experimentele methoden te vergroten gingen voor enige tijd Rasetti naar Millikan en Lise Meitner, Segrè naar Zeeman en Stern, en Amaldi naar Debije, maar zij bleven in nauw contact met de groep in Rome. Fermi zelf reisde niet veel, buiten zijn bezoeken aan de zomerschool van Michigan.

Fermi trouwde in 1928 met Laura Capon. Zijn benoeming tot lid van de Italiaanse Academie, op ongewoon jeugdige leeftijd, ook weer dank zij Corbino, verbeterde tevens zijn financiële toestand. Op een verzoek om meer middelen voor het onderzoek verkreeg Fermi op een memorandum, bij wijze van gunstige beslissing, Mussolini's initiaal, maar praktische consequenties bleven uit. Het werk in die tijd betrof vooral toepassingen van de quantummechanica. Fermi en Corbino zagen echter in, dat de quantummechanica niet meer alleen voor de atoomfysica gebruikt moest worden, maar dat men zijn blik diende te richten op de twee grote gebieden van de toekomst: de studie van de atoom kern en die van de gecompliceerde moleculen die in de biologie van belang zijn. Welbewust ging Fermi in 1931 het pad van de kernfysica op: theoretisch zowel als experimenteel. Na een korte tijd van exploratie werd aldra een zeer groot theoretisch succes geboekt: de theorie van de bêta-radioactiviteit werd in 1933 ontwikkeld in een vorm, die nog heden weinig is veranderd. Bêta-radioactiviteit noemt men uitzending door de atoomkern

[p. 47]

van twee deeltjes tegelijk: een elektron en een neutrino. Het laatste was in die dagen nog een iet of wat spookachtig deeltje: zonder massa en zonder lading, door Pauli als hypothese ingevoerd onder meer om de geldigheid van de wet van behoud van energie bij de bêta-radioactiviteit te kunnen handhaven. De naam van het deeltje is van Fermi afkomstig: het betekent in het Italiaans het neutraaltje in tegenstelling tot de naam voor een al wat ouder, meer solide, zwaar deeltje (dat in de kern voorkomt), het neutron, waarvan de Italiaanse naam neutrone in Italiaanse oren klinkt als een accresciatief (‘reuzenneutrum’). Fermi behandelde de uitzending van het elektron-neutrino-paar als analoog aan de creatie van een lichtquantum in de elektro-magnetische theorie. Het Engelse tijdschrift Nature weigerde zijn mededeling als zijnde een te ver van de fysische realiteit afstaande speculatie, maar de Ricerca Scientifica nam het op. Dit stukje staat evenals de langere verhandelingen uit Il Nuovo Cimento en het Zeitschrift für Physik in het verzameld werk.

Later werd de aandacht vooral gericht op het experiment. De door neutronen geïnduceerde kunstmatige radioactiviteit werd het hoofdonderwerp van de groep van Fermi. Lord Rutherford bedankte Fermi voor de toezending van de resultaten der metingen in een brief, waarin hij onder meer schreef:

‘I congratulate you on your successful escape from the sphere of theoretical physics! You seem to have struck a good line to start with. You may be interested to hear that Professor Dirac also is doing some experiments. This seems to be a good augury for the future of theoretical physics!’

Deze experimentele successen waren des te opmerkelijker omdat de werkplaats van het instituut in Rome niet goed genoeg ingericht was om de instrumenten, nodig voor het kernfysisch onderzoek, te vervaardigen. Fermi en Amaldi kochten aanvankelijk (in 1930) keukengerei en andere ijzerwaren, nodig om zelf een nevelvat te vervaardigen. Later (in 1931) leerde Rasetti bij Lise Meitner in Berlijn een beter toestel maken. Het instrument werd echter, evenals een nieuwe gamma-spectrometer met bismuth-kristallen, niet in de werkplaats van het laboratorium maar elders in Rome vervaardigd. Dit was mogelijk doordat men nu beschikte over een budget van tegen de f 10 000,- per jaar, terwijl een gewoon Italiaans fysisch laboratorium in die dagen om en nabij f1000,- per jaar kon uitgeven.

Een lange reeks artikelen over door neutronen geïnduceerde radioactiviteit was van deze onderzoekingen het gevolg. Medeauteurs van Fermi zijn Amaldi, D'Agostino, Rasetti en Segrè, en soms ook Pontecorvo, dezelfde die na de tweede wereldoorlog naar de Sovjet-Unie zou eclipseren. (Terwijl de ontdekking van de kunstmatige radioactiviteit door Irène Curie en Frédéric Joliot betrekking had op door alfa-deeltjes geïnduceerde effecten, werden door Fermi en zijn medewerkers de door neutronenbombardement veroorzaakte radioactieve verschijnselen systematisch bestudeerd.)

De Ethiopische oorlog, de Spaanse burgeroorlog, de dood van Corbino en zijn opvolging als directeur door Lo Surdo, en ten slotte de verhuizing van de Via Panisperna naar de nieuwe door Mussolini gebouwde Città Universitaria waren alle oorzaken van beginnende moeilijkheden in het werk in de jaren kort voor de tweede wereldoorlog. In Rome heerste een gespannen en sombere atmosfeer na de sancties van de Volkenbond. Men moest ramen verduisteren en zich schikken naar allerlei nieuwe voorschriften. Er kwamen ook beperkingen in het gebruik van elektriciteit. Segrè was in Palermo, Rasetti in Amerika, Pontecorvo in Frankrijk, D'Agostino op een ander laboratorium in Rome, zodat van de leidende mensen in de groep bij Fermi alleen nog Amaldi was overgebleven. In een inleiding van Amaldi wordt het leven in die dagen duidelijk weergegeven. Fermi en hij waren tien à elf uur per dag ononderbroken aan het meten; zodra één onderzoek klaar was, begonnen zij aan een volgend. ‘Natuurkunde als soma’, zeiden zij tegen elkaar met een toespeling op Aldous Huxleys pil op basis van seksuele hormonen waarmee men in de ‘Brave New World’ van 2000 de ‘spleen’ wilde bestrijden. Een tweede lange reeks artikelen is het resultaat van de samenwerking van Amaldi en Fermi in de jaren 1935 tot 1938. Hierin staan de uitkomsten van talloze experimenten over absorptie en verstrooiing van langzame neutronen. Ook de theoretische interpretatie van de waargenomen verschijnselen komt uitgebreid aan de orde.

[p. 48]

De Italiaanse rassenwetten, die in 1938 afgekondigd werden, bedreigden Fermi's vrouw, en misschien ook zijn kinderen. In dat jaar verkreeg Fermi de Nobelprijs. Hij vertrok van Stockholm direct naar New York en keerde pas weer in 1949 voor een bezoek aan zijn land van herkomst terug.

Fermi werkte in Amerika eerst aan de Columbia-universiteit. Een van zijn eerste studenten was H.L. Anderson. Fermi zette er het neutronenwerk voort; er waren kopieën aanwezig van de toestellen die in Rome in gebruik waren, maar ook tal van andere instrumenten, zoals een cyclotron. Inmiddels was de splijting van het uranium door neutronen ontdekt en Fermi, die 's werelds beste kenner van neutronen was, wierp zich op het onderzoek, nodig om de kettingreactie van deze splijting te kunnen realiseren. In die tijd werkte hij ook weer samen met Segrè. Fermi slaagde er op 2 december 1942 in de eerste reactor ‘kritisch’ te maken. (In een kernreactor vindt de kettingreactie van uraniumsplijting plaats op niet-explosieve wijze, te regelen zoals men dat wil.) Dit gebeurde in Chicago, onder het stadion van de universiteit. Vervolgens werkte Fermi, net als von Neumann, in Los Alamos (‘De populieren’) als ‘orakel’ om raadselen te ontsluieren, die met de kernreactor en de te vervaardigen bom samenhingen. (In de bom is de kettingreactie van het splijtbare materiaal van explosieve aard ...) Bij de proefontploffing van Alamogordo (‘De dikke populier’) op 16 juli 1945 was Fermi aanwezig. Er is niet voor de historie geboekstaafd of hem daarbij een macabere oosterse wijsheid in het Sanskriet inviel, zoals dat bij J. Robert Oppenheimer het geval geweest is. Fermi's litteraire cultuur, die voornamelijk bestond uit het kunnen reciteren van lange passages uit Dante en Ariosto, had hem tot iets dergelijks toch wel in staat kunnen stellen, maar hij prefereerde het, middelen aan te geven om de vrijgekomen energie te schatten. Voorts nam hij reeds enige uren na de explosie de ontstane krater in ogenschouw en mat de radioactiviteit. Fermi was, samen met Compton, Lawrence en Oppenheimer, lid van de wetenschappelijke subcommissie van het ‘Interim Committee’, dat Truman moest adviseren omtrent het gebruik van de kernenergie. Op 15 juni 1945 (dus nog vóór Alamogordo) sprak deze subcommissie zich uit ten gunste van militair gebruik van de bom.

Na de oorlog gaf Fermi zijn positie in New York op en vertrok naar Chicago, waar hem de gelegenheid werd geboden in een research-positie op een nieuw gebied, de mesonenfysica, te gaan werken. Dit was de tweede fundamentele vernieuwing in de sfeer van zijn belangstelling: nadat hij in een vroegere fase van de atoomfysica naar de kernfysica was overgegaan, schakelde hij nu over op de studie van de elementaire bouwstenen van de materie, waarvan de mesonenfysica het begin vormde. (Ook bleef hij geïnteresseerd in de problemen van kernfusie en van de grote rekenmachines, waarmee hij in Los Alamos had kennis gemaakt.) Tegen Segrè zei hij met een apocrief Mussolini-citaat: ‘Rinnovarsi o perire!’ (Zich vernieuwen of ten onder gaan). Fermi nam weer zijn geliefde didactische taak op, en leidde, in dezelfde stijl als indertijd in Rome, talloze leerlingen op, experimentatoren zowel als theoretici, bij voorbeeld Chamberlain, Chew, Goldberger, Rosenfeld en Yang. (Laatstgenoemde kreeg samen met een andere Sino-Amerikaan, Lee, de Nobelprijs wegens beschouwingen over het al dan niet bestaan van spiegelingssymmetrie.)

In de laatste jaren, nog voor hij ziek werd, was Fermi sterk gepreoccupeerd met het probleem van het ouder worden, en van het gebruik van de resterende tijd. In Los Alamos zei hij, zijn werk tot dan overziende: ‘Eén derde’, bedoelend dat hij een derde van het werk dat hij in zijn leven hoopte te doen verricht had. Tegen Segrè, die hem vertelde over zijn werk in Berkeley met gepolariseerde protonen, zei Fermi dat men na een dergelijk resultaat recht had vijf jaar niets te doen voordat men zichzelf als geheel ‘zwakhoofdig’ en afgedaan moest gaan beschouwen.

Fermi zelf werkte in de laatste jaren ononderbroken alsof hij een bepaalde taak had af te maken, een bepaald doel te bereiken, een bepaalde top te beklimmen. In 1954 werd hij ziek, gaf nog een cursus over mesonen in Varenna, en bleek bij terugkomst ongeneselijk. Hij stierf op 29 november 1954.