Уго Фано: биография

У 1966 році, коли було прийнято рішення про переведення Національного бюро стандартів у Гейтерсберг (штат Меріленд), Фано не побажав туди переїжджати і прийняв запрошення Чиказького університету, де продовжував працювати до 2000 року. У 1972-1974 роках він очолював фізичний факультет, у 1982 році отримав звання почесного професора (Professor Emeritus). В університеті він підготував велику кількість студентів і аспірантів, з багатьма з яких продовжував співробітництво і після їх переходу в інші організації. У 1990-1995 році Фано виконував обов'язки помічника редактора журналуReviews of Modern Physics. Він помер у Чикаго в результаті ускладнень, пов'язаних з хворобою Альцгеймера.

Наукова діяльність

• Перша важлива робота Фано, проведена разом з Фермі в 1935 році, стосувалася інтерпретації форми деяких спектральних ліній благородних газів, що спостерігалися в спектральному континуумі Гансом Бойтлер (Hans Beutler) і званих зараз лініями Бойтлер - Фано. До цієї теми Фано повернувся в 1961 році, ввівши параметр асиметрії лінії. Ця ідея була використана в 1963 році для пояснення дивних спектральних ліній гелію за рахунок двухелектронного порушення через квазідіскретное стан на тлі континууму. Ідея асиметричного резонансу Фано, що виникає за рахунок інтерференції континууму та дискретного стану, виявилася надзвичайно плідною не тільки в атомній фізиці, але й у фізиці конденсованого стану, фізики квантових точок, фотоніці.

• Вивчення двократно іонізованих атомів призвело Фано до ідеї колективних квантових чисел і координат, за допомогою яких можна описувати цілі системи частинок. Багаторазово ионизованного атоми відповідають найменш дослідженою області спектра між ближнім ультрафіолетом і рентгенівськими променями. Процеси одночасного збудження декількох електронів дають якісно іншу картину, ніж збудження лише одного. Для вивчення цих процесів і був запропонований принципово новий підхід.

• У 1965 році спільно з Ліхтеном Фано дав пояснення процесам переходу кінетичної енергії стикаються атомів у енергію збудження електронів (механізм Фано - Ліхтен) . Цей механізм має загальне значення в теорії хімічних перетворень.

• Працюючи в групі Демереца, Фано вивчав вплив рентгенівського випромінювання на мух-дрозофіл. Під впливом робіт Дельбрюка з бактеріофагами, він також зайнявся цією темою, підсумком чого стало відкриття стійких до вірусів мутантів кишкової палички. Досвід роботи в галузі радіобіології привів Фано до усвідомлення недостатності чисто статистичної теорії мішеней, тому він зайнявся вивченням детальних атомно-молекулярних процесів, що відбуваються при попаданні енергійної зарядженої частинки в середу. Він визначив деякі речовини, такі як кисень, здатні зменшувати радіаційні пошкодження, встановив час, необхідний клітці для відновлення після ушкодження.

• У 1947 році Фано ввів фактор (Fano factor), що визначає відхилення від середньої ефективності іонізації, яка викликається в середовищі випромінюванням. У 1954 році спільно з Л. Спенсером він проаналізував енергетичний спектр уповільнення швидких електронів в середовищі. Він також встановив теорему Фано про те, що потік вторинних частинок не залежить від варіацій густини обсягу, збуджуваного первинним випромінюванням. Цей факт грає важливу роль в дозиметрії.

• У 1957 році Фано зробив важливий внесок у використання концепції матриць щільності і операторних уявлень (рівняння Ліувілля) щодо атомної та молекулярної фізики, продемонструвавши міць цих підходів.