הקהל הרחב עשוי לראות במפעל המדעי רציונאלי ושיטתי, מתקדם בצורה מסודרת ומגובשת. אבל המדע נע בכושר ומתחיל, לפעמים קדימה ולפעמים אחורה, לפעמים בשיטתיות ולעיתים די במקרה. את התפקיד יוצא הדופן שממלאים המקריות והתאונה בגילוי מדעי ניתן לראות בקריירה המדהימה של אנריקו פרמי, מגדולי הפיזיקאים של המאה העשרים. פרמי ידוע בעיקר בזכות עבודתו על פיזיקת נויטרונים, ביקוע גרעיני והניסויים שהובילו לפצצת האטום הראשונה.
באוקטובר 1934, פרמי הוביל צוות קטן ברומא ליצירת יסודות רדיואקטיביים על ידי הפצצת אלמנטים שונים בנויטרונים, החלקיקים הנייטרלים הכבדים שישבו בגרעין של מרבית האטומים. בכך הוא חילק את אטום האורניום. אבל מסיבות שונות ומגוונות, כשהוא נדרש בעיקר למגבלות הרדיוכימיה של קבוצתו, הוא לא ידע זאת באותה תקופה. עם זאת, עמיתיו הבחינו כי הפצצת אלמנט בזמן שישב על שולחן עץ, באופן מפתיע, הפכה אותו אלמנט לרדיואקטיבי יותר מאשר כאשר ישב על שולחן שיש. זו לא הייתה תוצאה שהם ציפו, ואולי הם לא הבחינו בכך אלא בגלל סקרנותם וכוחות התבוננותם.
בחיפוש אחר הסבר, הם הביאו את התופעה לפרמי. פרמי חשב על זה והגיע למסקנה שהגרעינים הקלים יותר במימן ובפחמן בשולחן העץ פעלו להאט את הנויטרונים, והעניקו לנויטרונים זמן רב יותר לבלות בתוך הגרעין האטומי ולפגוע בו - ומכאן העלייה ברדיואקטיביות. הוא ערך ניסוי אישור עם גוש פרפין בין מקור הנויטרונים למטרה - לפרפין יש הרבה מימן ופחמן, ולכן הוא אידיאלי למטרות אלה.
אי אפשר להפריז בחשיבות הגילוי המקרי הזה. העבודה שפרמי הובילה לאחר מכן לניצול ההתגלות הזו, שהגיעה לשיאה בהתפתחות התגובה של שרשרת הגרעין הראשונה ב- 2 בדצמבר 1942 בשיקגו, התבססה כולה על אפקט "הנייטרון האיטי". לבני הגרפיט שיצרו את מבנה הערמה האטומית הראשונה שימשו כמנחה להאטת הנייטרונים הנפלטים משבלולי האורניום המוטבעים בכל הערימה, מה שהגביר את ההסתברות לביקוע. לא רק שכל הכורים הגרעיניים מבוססים על השפעה זו; זה היה היבט מהותי במחקר ביקוע שהוביל, ללא הפרש, להתפתחות נשק גרעיני.
האיש האחרון שידע הכל: חייו וזמניו של אנריקו פרמי, אבי התקופה הגרעינית
בשנת 1942 הצליח צוות מאוניברסיטת שיקגו להשיג את מה שאיש לא היה לפני כן: תגובת שרשרת גרעינית. בחזית הפריצה הזו עמד אנריקו פרמי. פרמי החל את גילאי הפיזיקה הקלאסית והמכניקה הקוונטית, ובנוחות באותה מידה עם התיאוריה והניסוי, פרמי היה באמת האדם האחרון שידע הכל - לפחות על הפיזיקה. אבל הוא היה גם דמות מורכבת שהייתה חלק הן של המפלגה הפשיסטית האיטלקית והן של פרויקט מנהטן, ואב ובעל פחות-אידיאלי, אשר בכל זאת נותרו אחד המנטורים הגדולים בהיסטוריה. בהתבסס על חומר ארכיוני חדש וראיונות בלעדיים, האיש האחרון שידע הכל חשף את החיים האניגמטיים של קולוסוס מהפיזיקה של המאה העשרים. קנההמדע של פרמי הונחה על ידי תאונה בדרכים אחרות. ראשית, הייתה התאונה הפשוטה של הולדתו בשנת 1901, שהובילה אותו לבגרות אינטלקטואלית בשנות העשרים, בתקופה שבה התייחסו לבעיות עמוקות של תורת הקוונטים. ההיסטוריון הבריטי הגדול סנפ סנואו כתב פעם על פרמי: "אם פרמי נולד כמה שנים קודם לכן, אפשר היה לדמיין אותו מגלה את גרעין האטום של רתרפורד ואז לפתח את התיאוריה של בוהר על אטום המימן. אם זה נשמע כמו היפר בול, סביר להניח שמשהו על פרמי יישמע כמו היפר בול. "
כמובן, לאחר שנולד בשנת 1901, הוא היה מאוחר מדי לתרום לשנים הראשונות של הפיזיקה הגרעינית. עם זאת, הוא נולד בדיוק בזמן כדי לתרום לכמה מההתפתחויות החשובות ביותר בתורת הקוונטים. הפרמיס של ימינו, עד כמה שהם קיימים, עובדים כעת בצוותים של אלפי פיסיקאים ניסויים ותיאורטיים ב- CERN, שם מתרחשת פיזיקת החלקיקים החדישים, אך כאשר היקף ההישגים האישיים מוגבל בחדות.
שנית, ישנו את המפגש המקרי שלו בגיל 13 עם קולגה של אביו, אדם בשם אדולפו אמידיי, שהבין שפרמי היה ילד פלא ולקח על עצמו לתת לבני הנוער חינוך לתואר ראשון במתמטיקה ופיזיקה - הבסיס עליו בנה פרמי את הקריירה שלו.
שלישית, יש תאונה של נישואיו עם אישה שכל כך אהבה את רומא עד שסירבה לעבור לארצות הברית בשנת 1930, כאשר פרמי רצה לעשות זאת לראשונה. אם היה עוזב את רומא בתחילת שנות השלושים, מי יודע אם היה עושה את עבודתו הנייטרונית האטית או מגלה ביקוע?
כביכול, הוא לא ידע שהוא חילק את אטום האורניום בניסוייו ב -1934 עד שנת 1939, אז הודיעו מדענים גרמנים שבשכפלו את עבודתו של פרמי משנת 1934 הם הגיעו למסקנה שהוא יוצר ביקוע אורניום. אין ספק שהעובדה שהוא השתמש בסוככי עופרת על כל אלמנט שהפציץ, שהסתיר את העובדה שאורניום פולט דופק אלקטרומגנטי חזק כאשר גרעיןו מפוצל, היא אירוע מקרי היסטורי. אם הוא היה יודע שהוא מפצל את אטום האורניום, ייתכן שאיטליה פיתחה נשק גרעיני הרבה לפני תחילת מלחמת העולם השנייה, עם השלכות בלתי צפויות לחלוטין.
יש גם הגעתו לאוניברסיטת קולומביה בשנת 1939, אולי התאונה ההיסטורית ביותר של כולם. בקולומביה הוא פגש את הפיזיקאי ההונגרי ליאו סילארד, שהיה לו רעיון של תגובת שרשרת גרעינית הרבה לפני פיצול אטום האורניום, והלחץ את פרמי לניסויים המובילים לתגובת השרשרת הגרעינית הראשונה הנשלטת והמתמשכת. אם פרמי היה בוחר ללכת לאוניברסיטת מישיגן באן ארבור (שם היו לו חברים) במקום קולומביה, הוא לא היה נתקל בסילארד. וויליאם לאנוט, הביוגרף של סילארד, מאמין כי אם השניים לא היו נפגשים בניו יורק בינואר 1939, ההיסטוריה של הפצצה האטומית בהחלט הייתה שונה, והצלחה מתוזמנת בהרבה פחות ודאית. לסילארד הרעיון של תגובת השרשרת; פרמי היה האדם הכי בקיא בעולם כיצד נייטרונים עוברים בחומר. אז התאונה שהציבה אותם באותו מקום באותו זמן הייתה נקודת הציר שעליה פנה פרויקט מנהטן.
בולט ככל שהאירועים והתאונות האקראיים הללו בקריירה של פרמי, ההיסטוריה של המדע שופעת אותם. גילוי התרופה הכימותרפית ציספלטין, גילוי הרדיואקטיביות, גילוי קרינת רקע קוסמית ואפילו גילוי הויאגרה, נעשו כולם במקרה. סמל התפקיד המגודל הזה שמילא ההתרחשויות במדע הוא גילויו של אלכסנדר פלמינג על פניצילין. הפרופסור לבקטריולוגיה הכין סדרה של מנות פטרי עם מושבות חיידקים לפני שהלך לחופשה ממעבדתו בבית החולים סנט מרי בלונדון בספטמבר 1928. לאחר החופשה הוא סקר את ההכנות ולמרבה הפתעתו הבחין בעובש שהאף אחד. שלהם. בדק את המנה עוד יותר, הוא ציין שמיד סביב מושבת העובש לא צמחו חיידקים. הסתקרן החל בסדרת ניסויים וקבע שהתבנית מפרישה חומר שהרג חיידקים. נדרשו שנים ארוכות רבות של עבודה נוספת, אך התוצאה - האנטיביוטיקה העיקרית הראשונה - שינתה את תרגול הרפואה לחלוטין ולנצח, והצילה אינספור חיים לאורך הדרך.
תגליות מקריות הן כמובן היוצא מן הכלל, אינן הכלל. מרבית המדענים מבלים את הקריירה שלהם בשיטתיות בחקר שאלות מעניינות בתחומם, ואם יתמזל מזלם יוסיף לסכום הידע תוך כדי כך. וחלק מהתגליות שלהם ללא ספק יהיו גדולים. תגליותיו של אינשטיין כמעט ולא היו מקריות - אם כי זה עזר שהוא נולד ברגע שהיה, ולא אלף שנה קודם לכן.
דייוויד נ. שוורץ הוא מחברו של האדם האחרון שידע הכל: חייו וזמניו של אנריקו פרמי, אבי התקופה הגרעינית . אביו, מלווין שוורץ, חלק את פרס נובל לפיזיקה משנת 1988 על גילוי הנויטרנו המואון.
