Širša javnost lahko na znanstveno podjetje gleda kot na racionalno in metodično, ki napreduje po urejenem, kohezivnem načinu. Toda znanost se giblje v primernosti in zagonu, včasih naprej in včasih nazaj, včasih metodično in včasih povsem po naključju. Izjemno vlogo, ki jo imata priložnost in nesreča pri znanstvenem odkritju, lahko vidimo v izjemni karieri Enrica Fermija, enega največjih fizikov 20. stoletja. Fermi je znan predvsem po svojem delu na fiziki nevtronov, jedrski cepitvi in po poskusih, ki so privedli do prve atomske bombe.
Oktobra 1934 je Fermi vodil majhno ekipo v Rimu, ki je ustvarjala radioaktivne elemente z bombardiranjem različnih elementov z nevtroni, težkimi nevtralnimi delci, ki so sedeli v jedru večine atomov. Pri tem je razcepil atom urana. Toda zaradi različnih razlogov, ki se nanašajo predvsem na omejitve radiokemije njegove ekipe, tega takrat ni vedel. Vendar so njegovi kolegi opazili, da je bombardiranje elementa, ko je sedel na leseno mizo, presenetljivo naredil ta element bolj radioaktivno kot takrat, ko je sedel na marmornati mizi. To ni bil rezultat, ki so ga predvidevali, in tega morda ne bi opazili, ampak zaradi svoje radovednosti in sposobnosti opazovanja.
Iščejo razlago, so pojav pripeljali v Fermi. Fermi je premislil in ugotovil, da lažja jedra vodika in ogljika v leseni mizi delujejo tako, da nevtrone upočasnijo, tako da imajo nevtroni več časa, da preživijo znotraj jedrskega jedra in ga poškodujejo - torej poveča radioaktivnost. Izvedel je potrditveni eksperiment z blokom parafina med nevtronskim izvorom in ciljem - parafin ima veliko vodika in ogljika, zato je idealen za te namene.
Nemogoče je preceniti pomen tega naključnega odkritja. Delo, ki ga je Fermi pozneje pripeljal do izkoriščanja tega razodetja, ki je vrhunec v razvoju prve reakcije jedrske verige 2. decembra 1942 v Chicagu, je v celoti temeljilo na učinku "počasnega nevtrona". Grafitne opeke, ki so tvorile strukturo prvega atomskega kupa, so služile kot moderator za upočasnitev nevtronov, oddanih iz uranovih polžev, vgrajenih po celotnem kupu, kar je povečalo verjetnost cepitve. Na tem učinku temeljijo ne le vsi jedrski reaktorji; To je bil bistven vidik raziskav fisije, ki je nezadržno vodil k razvoju jedrskega orožja.
Zadnji človek, ki je vedel vse: življenje in čas Enrica Fermija, očeta jedrske dobe
Leta 1942 je ekipa na univerzi v Chicagu dosegla tisto, česar prej nihče ni imel: jedrsko verižno reakcijo. Na čelu tega preboja je stal Enrico Fermi. Fermi, ki se je spopadel z obdobji klasične fizike in kvantne mehanike, enako lahkoten s teorijo in eksperimentom, je bil Fermi resnično zadnji človek, ki je vedel vse - vsaj o fiziki. Vendar je bil tudi zapleten lik, ki je bil del italijanske fašistične stranke in projekta Manhattan, ter manj idealen oče in mož, ki sta kljub temu ostala ena največjih mentorjev v zgodovini. Na podlagi novega arhivskega gradiva in ekskluzivnih intervjujev je The Last Man Who Kneed Everything ležal enigmatično življenje kolos fizike dvajsetega stoletja. NakupFermijevo znanost je po nesreči vodila na druge načine. Najprej se je zgodila preprosta nesreča njegovega rojstva leta 1901, ki ga je v dvajsetih letih 20. stoletja pripeljala do intelektualne zrelosti, v času, ko so se lotevali globokih problemov kvantne teorije. Veliki britanski zgodovinar CP Snow je nekoč pisal o Fermiju: "Če bi se Fermi rodil nekaj let prej, bi si ga lahko predstavljali, ko je odkril Rutherfordovo atomsko jedro in nato razvil Bohrovo teorijo o vodikovem atomu. Če se sliši kot hiperbola, bo verjetno kaj o Fermiju zvenelo kot hiperbola. "
Seveda, ko se je rodil leta 1901, je prepozno prispeval v tista zgodnja leta jedrske fizike. Vendar se je rodil ravno v času, da je prispeval k nekaterim najpomembnejšim razvojem kvantne teorije. Današnji Fermisi, kolikor že obstajajo, zdaj delujejo v skupinah tisoč eksperimentalnih in teoretičnih fizikov v CERN-u, kjer se pojavlja vrhunska fizika delcev, kjer pa je obseg posameznih dosežkov močno omejen.
Drugič je naključno srečanje pri njegovih 13 letih s kolegom njegovega očeta, moškim po imenu Adolfo Amidei, ki je razumel, da je Fermi rojen otrok, in je prevzel nase, da je najstniku dodiplomsko izobraževanje iz matematike in fizike - temelj na katerem je Fermi gradil svojo kariero.
Tretjič, zgodi se nesreča njegovega poroka z žensko, ki je Rim tako ljubila, da se ni hotela preseliti v ZDA leta 1930, ko je Fermi to prvič želel. Če bi zapustil Rim v zgodnjih tridesetih letih, kdo ve, ali bi opravil svoje počasno nevtronsko delo ali odkril cepitev?
Kot je bil, ni vedel, da je v svojih poskusih iz leta 1934 do leta 1939 razcepil atom urana, ko so nemški znanstveniki napovedali, da so pri ponovitvi Fermijevega dela iz leta 1934 ugotovili, da ustvarja cepitev urana. Gotovo je dejstvo, da je uporabil zaščito pred svincem na vsakem elementu, ki ga je bombardiral, kar je skrivalo dejstvo, da uran oddaja močan elektromagnetni impulz, ko se njegovo jedro cepi, je zgodovinski priložnost. Če bi vedel, da cepi atom urana, bi Italija lahko razvila jedrsko orožje že veliko pred začetkom druge svetovne vojne s povsem nepredvidljivimi posledicami.
Obstaja tudi njegov prihod na univerzo Columbia leta 1939, kar je verjetno najbolj zgodovinska nesreča vseh. V Columbii je spoznal madžarskega fizika Lea Szilarda, ki je imel idejo o reakciji jedrske verige že dolgo pred cepitvijo uranovega atoma in je Fermija pritiskal v poskusih, ki so vodili do prve na svetu pod nadzorom jedrne verižne reakcije. Če bi se Fermi odločil, da bi namesto Columbia šel na univerzo v Michiganu v Ann Arbor (kjer je imel prijatelje), ne bi naletel na Szilarda. William Lanouette, Szilardov biograf, meni, da če se oba moža ne bi srečala januarja 1939 v New Yorku, bi bila zgodovina atomske bombe zagotovo drugačna in bi bil pravočasni uspeh precej manj prepričan. Szilard je imel idejo o verižni reakciji; Fermi je bil najbolj dobro poznana oseba na svetu, kako nevtroni prehajajo skozi materijo. Torej nesreča, ki jih je hkrati postavila na isto mesto, je bila točka, kjer se je projekt Manhattan obrnil.
Zgodovina znanosti je presenetljiva, saj so naključni dogodki in nesreče v Fermijevi karieri. Odkritje zdravila za kemoterapijo cisplatin, odkritje radioaktivnosti, odkritje kozmičnega sevanja ozadja in celo odkritje Viagre so bili naključno. Značilnost te velike vloge, ki jo je v znanosti odigrala slučajnost, je odkritje penicilina Aleksandra Fleminga. Profesor bakteriologije je pripravil serijo Petrijevih jedi z bakterijskimi kolonijami, preden je septembra 1928 odšel na počitnice iz svojega laboratorija v bolnišnici St. Mary's v Londonu. Nazaj s počitnic je pregledal pripravke in na svoje presenečenje opazil, da je plesen okužila izmed njih. Nadaljnji pregled posode je opazil, da takoj okoli plesni kolonije ne rastejo nobene bakterije. Zaintrigiran je začel vrsto poskusov in ugotovil, da plesen izloča snov, ki ubija bakterije. Potrebnih je bilo veliko dolgih let, vendar je rezultat - prvi pomemben antibiotik - popolnoma in za vedno spremenil prakso medicine in tako rešil nešteto življenj.
Naključna odkritja seveda niso izjema in niso pravilo. Večina znanstvenikov svojo kariero metodično raziskuje zanimiva vprašanja na svojih področjih in če bodo imeli srečo, bodo pri tem dodali vsoto znanja. In nekatera njihova odkritja bodo brez dvoma odlična. Einsteinova odkritja so bila komaj naključna - čeprav je pomagalo, da se je rodil v trenutku, ki je bil, ne tisočletja prej.
David N. Schwartz je avtor filma Zadnji človek, ki je vedel vse: življenje in čas Enrica Fermija, očeta jedrske dobe . Njegov oče Melvin Schwartz je leta 1988 podelil Nobelovo nagrado za fiziko za odkritje muonskega nevtrina.
