Cubría todo el saber de la época en matemáticas, mecánica clásica, astronomía, óptica y acústica.
Según su propio relato, todos los días pasaba delante del hospital donde había fallecido su hermano mayor hasta que se hizo insensible a la pena.
[15] Fermi terminó el bachillerato en julio de 1918 y aconsejado por Amidei solicitó matricularse en la Scuola Normale Superiore en Pisa.
Como habían perdido un hijo sus padres eran remisos a mandarlo lejos de casa durante cuatro años.
[16][17] Durante su estancia en la Scuola Normale Superiore, Fermi se juntó con compañero Franco Rasetti con el que solía gastar bromas.
[18] Por entonces Fermi aprendió cálculo tensorial, una técnica matemática inventada por Gregorio Ricci y Tullio Levi-Civita que era necesaria para demostrar los principios de la relatividad general.
[21] En 1921, durante su tercer año en la universidad, Fermi publicó su primer trabajo científico en la revista italiana Nuovo Cimento.
Usando la relatividad general Fermi demostró que una carga tenía un peso equivalente a U/c2, donde U es la energía electrostática del sistema y c es la velocidad de la luz.
Por esta razón los físicos italianos fueron lentos al incorporar nuevas ideas como la relatividad que venía de Alemania.
También participó en seminarios en la Universidad Sapienza de Roma, donde impartió conferencias sobre mecánica cuántica y física del estado sólido.
Fermi decidió cambiar a la física experimental usando el neutrón, que había descubierto James Chadwick en 1932.
Tras recibir el Premio Nobel en Estocolmo, emigró a Nueva York junto con su esposa Laura y sus hijos.
Esto fue principalmente una reacción a las leyes antisemitas promulgadas por el régimen fascista de Benito Mussolini, que representaban una amenaza para Laura, judía ella.
[69][71] Los científicos de Columbia decidieron que deberían intentar detectar la energía liberada por la fisión nuclear del uranio cuando se le bombardeaba con neutrones.
Los otros miembros del equipo eran Herbert L. Anderson, Eugene T. Booth, John R. Dunning, G. Norris Glasoe y Francis G.
La respuesta se quedó corta y la Marina aprobó un presupuesto de 1500 USD para investigación en Columbia.
En respuesta, Roosevelt formó el Comité Consultivo sobre Uranio (en inglés: Advisory Committee on Uranium) para investigar la materia.
Fermi se mudó a disgusto y su equipo formó parte del Laboratorio de Metalurgia.
[87] Cuando se consiguió la primera reacción nuclear autosostenida Compton realizó una llamada cifrada a James B. Conant, el presidente del National Defense Research Committee.
Fermi dirigió experimentos sobre reacciones nucleares deleitándose sobre las oportunidades que proporcionaba la abundante producción de neutrones del reactor.
El agua de refrigeración se investigó para ver si había fugas o contaminación.
[99] Junto a Oppenheimer, Compton y Ernest Lawrence, Fermi formó parte del panel científico que aconsejó sobre la selección de objetivos.
Entre sus estudiantes posdoctorales estaban Owen Chamberlain, Geoffrey Chew, Jerome Friedman, Marvin Goldberger, Tsung-Dao Lee, Arthur Rosenfeld y Sam Treiman.
[117] Fermi llevó a cabo investigaciones importantes en la física de partículas, especialmente relacionadas con los piones y muones.
[122] Hacia el final de su vida Fermi puso en duda su fe en la sociedad para tomar decisiones sensatas sobre la tecnología nuclear:
Cuando entró a trabajar en el Proyecto Manhattan acababa de nacionalizarse estadounidense, mientras Italia seguía en guerra contra Estados Unidos.
Recuerdo una vez en la cima de una montaña Fermi se levantó y dijo: «Bien, son las dos menos dos minutos, bajemos todos a las dos en punto».
Egon Bretscher Fermi fue conocido por ser un profesor inspirador, con gran atención al detalle, a la simplicidad y por el cuidado en la preparación de sus conferencias.
[133] Seis de sus estudiantes recibieron el premio Nobel: Owen Chamberlain, Jerome I. Friedman, Tsung-Dao Lee, James Rainwater, Emilio Segrè y Jack Steinberger.
Han recibido este premio Otto Hahn, Robert Oppenheimer, Edward Teller and Hans Bethe.