Enrico Fermi (Roma, 29 de setembro de 1901 — Chicago, 28 de novembro de 1954) foi um físico italiano naturalizado estadunidense. Destacou-se pelo seu trabalho sobre o desenvolvimento do primeiro reator nuclear, e pela sua contribuição ao desenvolvimento da teoria quântica, física nuclear e de partículas, e mecânica estatística. Doutorou-se na Universidade de Pisa e recebeu o Nobel de Física de 1938.
Foi um dos poucos físicos da era moderna a combinar a teoria com a experiência. Após alguns anos na Alemanha, regressou à Universidade de Roma, onde, em 1926, dedicou-se à mecânica estatística de partículas que obedecem ao princípio de exclusão de Pauli, como os electrões. O resultado é a chamada estatística de Fermi-Dirac, uma vez que Dirac chegou independentemente às mesmas conclusões. Em 1933 Fermi introduziu o conceito de interação fraca, que em conjunto com o recém postulado neutrino, entrariam na teoria do decaimento beta. Juntamente com um grupo de colaboradores, Fermi começou uma série de experiências nas quais foram produzidos artificialmente núcleos radioativos, pelo bombardeamento com neutrões de vários elementos. Alguns dos seus resultados sugeriram a formação de elementos transuranianos. De facto, o que eles observaram, e que mais tarde foi comprovado por Otto Hahn, foi a fissão nuclear, feito que, em 1938, lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física. Foi então para os Estados Unidos, onde viria a participar no projeto Manhattan. Dirigiu o projecto de construção do primeiro reator nuclear na Universidade de Chicago. Depois da Segunda Guerra Mundial, Fermi dedicou-se à Física de partículas, a que deu contribuições importantes. O elemento químico de número atômico 100, criado sinteticamente em 1952, recebeu o nome de Férmio em sua honra.
Enrico Fermi nasceu em Roma, Itália. Ele era o terceiro filho de Alberto Fermi, inspetor-chefe do Ministério das Comunicações da Itália, e sua mãe era Ida de Gattis, professora de uma escola primária. Sua irmã, Maria, era dois anos mais velha que ele, enquanto seu irmão, Giulio, era um ano mais velho. Desde jovem Fermi gostava de estudar física e matemática, interesses também de seu irmão mais velho. Sua família nunca foi muito religiosa, e Fermi foi um agnóstico sua vida inteira. Quando Giulio morreu inesperadamente de um abcesso na garganta em 1915, Enrico ficou emocionalmente arrasado, e refugiou-se em estudos científicos para se distrair. De acordo com ele mesmo, todos os dias caminhava em frente ao hospital onde Giulio morreu, até se acostumar com a dor. Numa banca do Campo de' Fiori, Fermi comprou e leu o livro intitulado Elementorum physicae mathematicae (900 páginas), escrito em latim pelo padre Andrea Caraffa, professor do Collegio Romano, que abordava matemática, mecânica clássica, astronomia, óptica e acústica. Mais tarde, Fermi e seu melhor amigo, outro estudante inclinado para a ciência, chamado Enrico Persico, empenharam-se em projetos científicos, tais como construir giroscópios e medir o campo magnético da Terra. O interesse de Fermi pela física foi ainda mais incentivado quando um amigo de seu pai, o engenheiro Adolfo Amidei, lhe deu vários livros sobre física e matemática, que Fermi leu e assimilou rapidamente.
Em 1918 Fermi matriculou-se na "Escola Normal Superior" em Pisa, onde mais tarde recebeu o seu diploma de graduação e de doutorado. Para entrar na prestigiada instituição, havia um exame para os candidatos, que incluía um ensaio. Pelo seu ensaio sobre o tema dado, "Características do som", Fermi, com 17 anos de idade, escolheu derivar e resolver a transformada de Fourier baseada na equação diferencial parcial das ondas numa corda. O examinador, professor Giulio Pittato, entrevistou Fermi e concluiu que o seu ensaio teria sido digno de louvor mesmo para um doutorado. Enrico Fermi ficou com o primeiro lugar na classificação do exame de entrada. Durante os anos na Scuola Normale Superiore, Fermi formou equipe com um colega estudante Franco Rasetti, que mais tarde, se tornou o mais próximo amigo e colaborador de Fermi.
Além de frequentar as aulas, Enrico Fermi encontrou tempo para trabalhar nas suas atividades extracurriculares, particularmente com a ajuda de seu amigo Enrico Persico, que permaneceu em Roma para estudar numa universidade. Entre 1919 e 1923 Fermi estudou, por si mesmo, relatividade geral, mecânica quântica e física atômica.
Os seus conhecimentos de física quântica atingiram um nível tão elevado que o chefe do Instituto de Física, professor Luigi Puccianti, pediu-lhe para organizar seminários sobre o assunto. Durante esse tempo ele aprendeu cálculo tensorial, um instrumento matemático inventado por Gregorio Ricci-Curbastro e Tullio Levi-Civita, e necessário para demonstrar os princípios da relatividade geral.
Em setembro de 1920, Fermi ingressou no Instituto de Física. Como só havia, além de Fermi, mais dois estudantes nesse departamento, Puccianti deixava-os usar o laboratório livremente para os fins que desejassem. Fermi decidiu então que deviam começar a pesquisar a cristalografia de raios-X. Os três estudantes trabalharam para produzir uma Fotografia de Laue - uma fotografia de um cristal feita por raios-X.
Em 1921, seu terceiro ano na universidade, publicou os seus primeiros trabalhos científicos no periódico italiano Il Nuovo Cimento. O primeiro foi intitulado: "Sobre a dinâmica de um rígido sistema de cargas elétricas em condições transientes"; o segundo: "Sobre a eletrostática de um campo gravitacional uniforme de cargas eletromagnéticas e sobre o peso de cargas eletromagnéticas". Um sinal de que as concepções na Física estavam mudando foi que a massa começou, então, a ser expressa como um tensor, uma ferramenta matemática usada, geralmente, para descrever algo que se move e varia no espaço tridimensional. Na mecânica clássica, a massa é uma grandeza escalar, mas na relatividade ela muda com a velocidade. Usando a relatividade, Fermi provou que uma carga possui um peso igual a U/c², sendo U a energia do sistema e c a velocidade da luz. Porém, à primeira vista, a primeira publicação parecia apontar para uma contradição entre a teoria eletrodinâmica e a relativística em relação ao cálculo das massas eletromagnéticas, visto que o valor anteriormente previsto era de 4/3 U/c². Um ano depois, com um trabalho intitulado "Correção da discrepância entre a teoria eletrodinâmica e um relativista de cargas eletromagnéticas, Enrico Fermi mostrou que essa discrepância era consequência da relatividade. Esta publicação teve tanto sucesso que foi traduzida para o alemão e publicada no famoso periódico científico alemão "Physikalische Zeitschrift".
Em 1922 publicou o seu importante trabalho científico no periódico italiano I Rendiconti dell'Accademia dei Lincei intitulado "Sobre os fenômenos que ocorrem nas proximidades de uma linha de mundo"). Nesse artigo, Fermi examinou o Princípio da Equivalência e introduziu as chamadas Coordenadas de Fermi. Ele provou que, para uma linha de mundo próxima a uma linha do tempo, o espaço comporta-se como um Espaço Euclidiano. Finalmente, em 1922, Fermi recebeu o seu diploma de graduação na Scuola Normale Superiore ao apresentar a sua tese chamada "Um teorema de probabilidade e suas aplicações", obtendo laurea com impressionantes 21 anos. Nessa época, a física teórica ainda não era considerada uma disciplina na Itália, portanto a única tese aceita seria de física experimental. Por isso, Fermi usou imagens de difração de raios-X para enriquecer seu trabalho. Os físicos italianos também levaram algum tempo para assimilar as ideias da relatividade geral vindas da Alemanha.
Enquanto escrevia um apêndice para a versão italiana do livro The Mathematical Theory of Relativity, de August Kopff em 1923, Fermi descobriu um enorme potencial energético nuclear escondido na famosa equação de Einstein (E=mc²), e que podia ser explorado. "Não parece possível, pelo menos num futuro próximo", ele escreveu, "achar uma maneira de liberar essas enormes quantidades de energia - o que é algo bom, pois a primeira consequência desse fenômeno seria reduzir a pó o físico que tivesse o azar de realizá-lo".