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326 LUISA BONOLIS

di un gas ideale di particelle che obbediscono al principio di esclusione di Pauli. Più
tardi Fermi racconterà a Segrè che la divisione dello spazio delle fasi in celle finite era
un problema che lo aveva occupato molto a fondo e se Pauli non avesse enunciato il
principio di esclusione ci sarebbe arrivato a partire dalla costante assoluta dell'entropia,
un problema di cui si era interessato fin dal gennaio 1924, quando aveva scritto il lavoro
sulla quantizzazione di sistemi contenenti particelle identiche. Subito dopo aver letto
l'articolo di Pauli, Fermi si rende conto di possedere tutti gli elementi per formulare una
teoria del gas ideale soddisfacente il principio di Nernst allo zero assoluto. Come è noto
P. A. M. Dirac sviluppa questo tipo di statistica indipendentemente da Fermi. Il lavoro
di Dirac viene presentato alla Royal Society il 26 agosto 1926, mentre la prima breve nota
di Fermi era stata presentata all'Accademia dei Lincei già il 7 febbraio di quell'anno. La
prima applicazione della statistica di Fermi-Dirac viene fatta in ambito astrofisico. Il 10
dicembre dello stesso anno R. H. Fowler presenta alla Royal Society un lavoro intitolato
Dense Matter [Materia densa] in cui mostra che un gas di elettroni all'interno di una
nana bianca deve essere un "gas di Fermi" degenere. L'importanza della statistica di
Fermi per gli elettroni in un metallo viene messa in luce da un articolo di Pauli di poco
successivo (lO febbraio 1927), Sulla degenerazione del gas e il paramagnetismo, in cui
"La statistica quantica del gas perfetto monoatomico che è dovuta a Fermi [ ... ] viene
estesa al caso in cui gli atomi del gas possiedano spin e alla magnetizzazione di un tale
gas." In questo lavoro, Pauli considera appunto gli elettroni di conduzione all'interno
di un metallo come un gas perfetto degenere. Nel settembre del 1927, in occasione del
Congresso di Como, Arnold Sommerfeld presenta una relazione in cui riesce a spiegare
per la prima volta il contributo al calore specifico da parte degli elettroni di un metallo
utilizzando la nuova statistica. Come è noto, in onore di Fermi, tutte le particelle che
obbediscono a questo tipo di statistica, come gli elettroni, i protoni e i neutroni, vengono
attualmente chiamate fermioni. Il nome di Fermi verrà anche adoperato nell'abbrevia-
zione corrente Fermi motion, per descrivere la distribuzione della quantità di moto in
un nucleo, considerato un esempio di gas degenere di nucleoni. La nozione è importante
perché in questo modo contribuisce all'energia totale disponibile nelle collisioni fra una
particella e un nucleo.

Nei primi mesi del 1926 compare sugli "Annalen der Physik" il primo lavoro di
Schrodìnger sulla meccanica ondulatoria. Al suo ritorno da Firenze a Roma per le va-
canze estive Fermi trova Pontremoli e Persico che studiano e discutono questa nuova
formulazione della meccanica quantistica che fa uso di equazioni differenziali alle deriva-
te parziali e quindi appare alla maggior parte dei fisici molto più accessibile rispetto alla
"strana" matematica delle matrici utilizzata da Heisenberg. Una gran parte delle discus-
sioni verte sulla possibilità di trovare qualche collegamento, per quanto vago, tra le idee,
così inusuali, della meccanica ondulatoria e i concetti che avevano guidato il lavoro dei
fisici atomici fino a pochi mesi prima. Da queste discussioni nasce il lavoro Il principio
delle adiabatiche e la nozione di forza viva nella nuova meccanica ondulatoria, che Fermi
scrive insieme con Persico.