6. Le projet Manhattan. Professeur à Chicago
Après le succès de la première réaction en chaîne, Fermi s'installe à Los Alamos en tant que conseiller scientifique au projet Manhattan préparant la première bombe atomique. L'ensemble du projet était sous la direction de Robert Oppenheimer. En principe, les scientifiques travaillant sur le projet étaient assignés à des tâches précises. Ce ne fut pas le cas pour Fermi qui, de même que le mathématicien John von Neumann, une autre grande personnalité scientifique, n'avait pas de responsabilités spécifiques. Leur rôle était d'aider les différents groupes de recherche à résoudre leurs nouveaux problèmes là où ils se heurtaient à des difficultés.
Après la guerre, Fermi fut nommé professeur à l'université de Chicago. C'est le début de l'Institut de physique nucléaire qui, par la suite, deviendra le prestigieux Enrico Fermi Institute for Nuclear Studies. Pendant cette période, Fermi a eu une grande influence comme professeur. Ses grandes qualités pédagogiques et sa personnalité de chercheur ont stimulé la formation de toute une génération de jeunes chercheurs qui est devenue ensuite la base du puissant développement de la physique fondamentale aux États-Unis. Pendant cette période, les recherches de Fermi étaient comme toujours à l'avant-garde de la physique : la physique théorique des particules élémentaires et les expériences des collisions à haute énergie. En tant que théoricien, il a développé le premier modèle statistique d'événements à haute énergie. En tant qu'expérimentateur, il fut le premier à vérifier la conservation de l'isospin dans les réactions pion-nucléon et à mettre en évidence la première résonance pion-nucléon de spin 3/2 et isospin 3/2.
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