Enrico Fermi es un físico y matemático, pionero en la física nuclear y la mecánica cuántica. Su trabajo revolucionario en la fisión nuclear y su papel en el desarrollo del primer reactor nuclear lo convirtieron en una figura clave en la historia de la ciencia y la era atómica.

Infancia y Juventud de Enrico Fermi

Enrico Fermi nació el 29 de septiembre de 1901 en Roma, Italia. Creció en una familia de clase media; su padre, Alberto Fermi, era funcionario del sistema ferroviario italiano, y su madre, Ida Gattis, era maestra. Desde pequeño sus padres supieron que tenía un talento excepcional para las matemáticas y la física.

A los 14 años, tras la muerte de su hermano mayor, Fermi se refugió en el estudio y comenzó a desarrollar un profundo interés por la ciencia. Su curiosidad lo llevó a leer textos avanzados de física y matemáticas por su cuenta. Rápidamente superó a sus compañeros de escuela y el joven prodigio comenzó su proceso de transformación en uno de los físicos más importantes del mundo.

En 1918, ingresó a la Escuela Normal Superior de Pisa, una de las instituciones más prestigiosas de Italia. Allí realizó su doctorado en física en 1922, con una tesis sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. Su brillantez y rapidez para resolver problemas lo hicieron destacar entre sus profesores y colegas.

Carrera en Italia y logros académicos

Tras completar su doctorado en 1922 en la Escuela Normal Superior de Pisa, Enrico Fermi rápidamente se convirtió en una de las mentes más brillantes de la física italiana. Su talento lo llevó a estudiar en Göttingen, Alemania, bajo la supervisión de Max Born, una de las figuras clave en el desarrollo de la mecánica cuántica. También pasó un tiempo en Leiden, Países Bajos, donde trabajó con Paul Ehrenfest.

En 1926, con solo 24 años, Fermi desarrolló una nueva estadística para describir el comportamiento de partículas subatómicas que obedecen el principio de exclusión de Pauli. Este avance fue crucial para la física cuántica y se conoce como la estadística de Fermi-Dirac. En honor a su trabajo, estas partículas fueron llamadas «fermiones», un grupo que incluye electrones, protones y neutrones.

Ese mismo año, fue nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Roma, convirtiéndose en una de las figuras más influyentes del país. Allí formó un grupo de jóvenes científicos, conocidos como los «Muchachos de Vía Panisperna», que hicieron importantes descubrimientos en la física nuclear.

El Premio Nobel en Física en 1938

Durante su estancia en Italia, Fermi estudió el comportamiento de los neutrones en la interacción con diferentes materiales. En 1934, descubrió que los neutrones lentos eran más efectivos para inducir reacciones nucleares, un hallazgo que sentó las bases para el desarrollo de los reactores nucleares y la fisión nuclear.

Gracias a estos descubrimientos, Fermi recibió el Premio Nobel de Física en 1938 por su trabajo con neutrones lentos. Sin embargo, el panorama político en Italia, bajo el gobierno fascista de Benito Mussolini, comenzó a complicarse. Su esposa, Laura Capon, era judía, y las leyes raciales del régimen ponían en peligro a su familia.Por ello, en diciembre de 1938, tras recibir el Nobel en Estocolmo, Fermi no regresó a Italia. En su lugar, emigró a Estados Unidos, donde continuaría con su trabajo en física nuclear y jugaría un papel clave en el Proyecto Manhattan.

Huida de Italia y exilio en EE.UU.

Como decíamos, su situación en Italia se tornó cada vez más difícil debido al ascenso del fascismo. Benito Mussolini había implementado leyes raciales que discriminaban a los judíos, y su esposa, Laura Capon, provenía de una familia judía. Esto puso a la familia Fermi en peligro, además de restringir el desarrollo científico en Italia.

Fermi vio en la ceremonia del Nobel en Estocolmo la oportunidad perfecta para huir. Viajó a Suecia con su esposa e hijos, y tras recibir el premio, en lugar de regresar a Italia, partieron hacia los Estados Unidos. Se establecieron en Nueva York en 1939, donde nuestro personaje histórico aceptó un puesto en la Universidad de Columbia.

En EE.UU., Enrico Fermi se integró rápidamente en la comunidad científica. Su experiencia en física nuclear lo convirtió en una figura clave en el estudio de la fisión nuclear, un fenómeno recién descubierto por Otto Hahn y Fritz Strassmann en Alemania. Su llegada a Estados Unidos marcó el inicio de su participación en uno de los proyectos más importantes del siglo XX: el Proyecto Manhattan, que llevaría al desarrollo de la bomba atómica.

Proyecto Manhattan y la primera Reacción Nuclear controlada

Una vez establecido en Estados Unidos, junto con otros científicos como Leo Szilard, descubrió que los neutrones lentos podían inducir reacciones en uranio y plutonio, lo que abrió la posibilidad de una reacción en cadena auto-sostenida. En 1942, en plena Segunda Guerra Mundial, Fermi fue reclutado para trabajar en el Proyecto Manhattan, el programa ultrasecreto del gobierno estadounidense para desarrollar la bomba atómica. Su tarea principal era diseñar el primer reactor nuclear capaz de sostener una reacción en cadena controlada.

El 2 de diciembre de 1942, en la Universidad de Chicago, Fermi dirigió un experimento histórico: la Pila de Chicago-1, el primer reactor nuclear del mundo. En una cancha de squash abandonada, su equipo construyó una estructura de uranio, grafito y cadmio, con la cual lograron la primera reacción nuclear controlada de la historia. Cuando la reacción comenzó, Fermi anunció con calma:

«La pila está funcionando.»

Este logro demostró que era posible liberar energía de forma controlada a partir de la fisión nuclear, un avance que llevó al desarrollo de las primeras armas nucleares. Después de este éxito, Fermi continuó su trabajo en Los Álamos, donde ayudó en el diseño de los reactores que producirían plutonio para la bomba atómica. Su papel en el Proyecto Manhattan fue fundamental para la creación de las bombas que, en 1945, serían lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki.

¿Qué científicos trabajaron en el Proyecto Manhattan?

Durante el Proyecto Manhattan, Enrico Fermi trabajó con algunos de los científicos más brillantes del siglo XX, incluyendo:

• J. Robert Oppenheimer – Director científico del proyecto y coordinador del equipo en Los Álamos.
• Leo Szilard – Colaborador clave en la investigación de la reacción en cadena nuclear.
• Ernest Lawrence – Pionero en el desarrollo del ciclotrón y en la producción de uranio enriquecido.
• Niels Bohr – Físico danés que aportó conocimientos cruciales sobre la fisión nuclear.
• Richard Feynman – Joven físico teórico que contribuyó a la computación y teoría de la fisión.
• Hans Bethe – Jefe de la división teórica en Los Álamos, experto en reacciones nucleares.
• Edward Teller – Futuro padre de la bomba de hidrógeno, trabajó en la física de explosiones nucleares.
• Eugene Wigner – Desarrolló el diseño de los reactores nucleares utilizados para producir plutonio.
• Arthur Compton – Coordinador del proyecto en la Universidad de Chicago, supervisó la Pila de Chicago-1.

En este sentido, la figura de Enrico Fermi contrasta con la de otros personajes históricos científicos de la potencia del eje como Werner Heisenberg que permaneció en su país liderando el programa nuclear de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial.

Werner Heisenberg estuvo una posición muy complicada cuando el régimen de Adolf Hitler lo llamó para colaborar en el desarrollo de armas nucleares dentro del proyecto nuclear alemán. Nunca fue acusado directamente de traición ni de trabajar activamente para los nazis y sigue el debate de hasta qué punto ayudó o saboteó el proyecto alemán.

Puedes leer más sobre Heisenberg en el siguiente enlace: Biografía de Werner Heisenberg.

Posguerra y desarrollo de la energía nuclear

Tras el final de la Segunda Guerra Mundial, Enrico Fermi se convirtió en una de las voces más influyentes en el desarrollo de la energía nuclear con fines pacíficos. Aunque había participado en el Proyecto Manhattan, quedó preocupado por las consecuencias del uso militar de la fisión nuclear y abogó por la investigación para aplicaciones civiles.

En 1945, Fermi se unió al recién fundado Laboratorio Nacional de Argonne, donde trabajó en el diseño de reactores nucleares para la generación de energía. Su investigación ayudó a establecer los principios de la energía nuclear controlada, sentando las bases de las plantas nucleares modernas.

Sin embargo, con el inicio de la Guerra Fría, la carrera armamentista llevó al desarrollo de armas aún más poderosas, como la bomba de hidrógeno. Fermi colaboró con el Comité Asesor General de la Comisión de Energía Atómica de EE.UU manifestando su posicionamiento en contra de la nueva generación de armas nucleares.

A finales de la década de 1940, Fermi también se interesó en la física de partículas, explorando la interacción de los rayos cósmicos y prediciendo la existencia de nuevas partículas subatómicas. Con una carrera llena de logros, Fermi pasó sus últimos años enseñando en la Universidad de Chicago, donde formó a una nueva generación de físicos.

Últimos años y muerte

En los últimos años de su vida, Enrico Fermi continuó con su labor docente e investigadora en la Universidad de Chicago, donde inspiró a una nueva generación de físicos.Como decíamos, puso el foco en la física de partículas, contribuyendo al estudio de los piones y otras partículas subatómicas.

En 1950, Fermi planteó una de sus preguntas más famosas, conocida como la Paradoja de Fermi, en la que reflexionaba sobre la contradicción entre la alta probabilidad de vida extraterrestre y la ausencia de evidencia de su existencia.

Años más tarde, a mediados de 1954, fue diagnosticado con un cáncer de estómago agresivo. A pesar de los tratamientos, su estado de salud se deterioró rápidamente. Fermi falleció el 28 de noviembre de 1954, a los 53 años, en Chicago, Estados Unidos.

Su legado es inmenso. En su honor, se nombraron el elemento químico fermio (Fm). También el Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab), uno de los centros de investigación en física de partículas más importantes del mundo. Fermi dejó una marca imborrable en la ciencia, siendo recordado como uno de los físicos más brillantes del siglo XX y un pionero en la era nuclear.

Si te ha gustado la biografía de Enrico Fermi no dudes en compartir la publicación. Si te interesa la historia de otros personajes históricos te invito a leer la historia de James Joule, el científico que descubrió el efecto Joule.