1936年6月费米应美国哥伦比亚大学的邀请，到该校讲授热力学暑期课程，这次内容简明易懂、重点突出的讲义于1937年出版，成为后人教学用书著名蓝本之一。
他在哥伦比亚大学的主要研究方向仍是中子物理学。费米对中子引起铀核裂变的研究导致他于
1944年7月l 1月，费米夫妇被美国地方法院批准为美国公民。
1944年9月原子堆的研究工作已推进到不再需要费米留在芝加哥连续关注，他全家迁移到在新墨西哥州新建的洛斯阿拉莫斯实验室，帮助解决当时更重要的任务中出现的问题，即如何用铀235或钚239制造原子弹。研究所所长J．R·奥本海默在许多重要问题上都同他商量。
1945年秋，芝加哥大学计划成立一个原子核研究所，多次邀请费米担任所长，均遭他断然谢绝，后由费米好友S·K·阿利森教授担任所长，他才答应迁回芝加哥，在所中督导研究工作。他承担了这项工作直到他与世长辞。
1945年底费米回到芝加哥后，用阿尔贡国家实验室的重水型链式反应器作为强通量热能中子源，通过中子干涉现象研究液体和固体的内部结构。大战束时，费米认为核物理学正在达到成熟时期，未来基本发展将是在基本粒子研究方面。因此，他的主要研究转向介子物理学和天体物理学。
1954年他去世前最后一个夏季，曾回到意大利讲学。他在莱克科莫作了一系列的π介子物理学讲座，事后由其学生B·T·菲尔德编成文集《关于π介子和核子的演讲》，于次年在意大利发表。
1954年9月费米从意大利回到芝加哥后，得了重病(事后被认为是胃癌)。
费米一生接受了许多荣誉称号和奖章、奖金。1936年德国海德堡大学及荷兰乌特勒支大学，1946年美国华盛顿大学、哥伦比亚大学及耶鲁大学，1948年哈佛大学，1952年罗彻斯特大学先后授予他荣誉科学博士。1947年美国拉克福德大学授予他荣誉法学博士。1945年美国科学研究和发展局及战事部分别授予费米奖章。1946年美国国会授予他功勋奖章。1953年他获得波士顿文理科学院奖章，1954年他获得德国普朗克奖章和美国费米奖。1946年他获得美国哲学会刘易斯奖金。1952年费米被选为美国物理学会副主席，次年任主席。
(选自钱临照、许良英主编《世界著名科学家传记》，科学出版社1990年版)
(2)罗马学派诞生的背景。
费米的世界自然在物理学上。但是，他所面临的意大利的物理学，是犹如庞贝古城一样干枯的废墟——一块曾经充满了辉煌历史的废墟。现在，他除了清除瓦砾从头开始外，没有其他选择。
意大利人在物理学上曾经有着一段辉煌的历史。物理学真正成为一门严密的科学，就是从这块土地上产生的。孕育了自由和理性精神的文艺复兴——意大利人通常称之为五百年代——曾经从这块土地开始涤荡中世纪以来的陈腐而沉闷的经院教条风气，成为近代自然科学诞生的温床。意大利人的名字与这段辉煌的历史是永远连在一起的。列奥纳·达·芬奇不仅是大画家，而且也是大数学家、力学家和工程师，在物理学的各个不同方面都有着重要的发现。在他所考虑的无数题目中，已经预兆了现代的科学精神。文艺复兴之后，在人们心中沸腾着的某些伟大思想，终于在伽利略的划时代的工作中得到实际的结果。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中评论说：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类史上最伟大的成就之一，而且真正标志着物理学的开端。”伽利略把实验方法和归纳方法与数学的演绎方法结合起来，因而发现并建立了物理科学的真正方法。即使在今天，物理研究仍然以伽利略的方法为基础。伽利略关于匀速直线运动的相对性原理和重力加速度恒定原理，为当时的力学及后来的物理学奠定了基础。他还发现了运动的合成定律和振动的等时性现象。正是在这些理论基础上，牛顿建立了他的力学体系；也是依据了上述的两则原理，300年后，爱因斯坦发现了时空的本质属性，提出了广义相对论的理论。
伽利略还作为人类文化史上科学与真理的象征而历来为意大利人所骄傲。他在1613年出版了《关于太阳黑子的书信》。1616年他遭到教庭审判，被命令放弃地动说。不屈不挠的伽利略在16年后凭着对真理追求的勇气和科学精神，出版了导致他遭受终生监禁的《关于托勒密和哥白尼的两大世界体系的对话》。在330年后的1953年，爱因斯坦在其英译本序言中写道：伽利略的《对话》，对于每一个对西方文化史及其在经济和政治发展史上的影响感兴趣的人来说，都是一个知识的宝库。在这本书中，和勇气的人，他代表理性的思维，挺身而出，反对那一批依仗人民的无知并且利用披着牧师与学者外衣的教师的无所事事，借以把持和维护其权势的人。伽利略于1638年双目失明，四年后在继续监禁中含冤去世，但他为世人永远敬仰，被誉为“近代科学之父”。意大利还是近代第一个达到科学兴盛的国家。从16世纪中期到17世纪初期，意大利的科学成就约占全世界的百分之四十。尽管在伽利略之后，意大利不再是世界的科学中心，但仍有一些意大利人在物理学上作出了重要的贡献。如1786年伽伐尼(1737--1798)发现了“动物电”，开创了生物电学；1799年伏打(1745--1827)在多年研究“动物电”的基础上研制了第一个长时间工作的电流源——伏打电堆；1811年阿伏枷德罗(1776--1856)提出分子假说。这些成就，足以使意大利人为他们的先辈们在科学上的贡献感到自豪。
但在伏打、阿伏伽德罗之后，由于意大利全境连年爆发革命，大学教育不能正常进行，物理学研究濒于瘫痪。到19世纪末这一段近百年的时间里，意大利人在物理学方面几乎没有出色的贡献，也没有出现世界一流的物理学家。正当法国、德国、英国以及美国的物理学研究进入一个繁荣的时期，一些非凡的甚至是革命性的观念在欧洲别的科学中心生长出来的时候，意大利物理学在一定意义上被说成“一潭死水，没有一个意大利人活跃在时代物理的前沿上”。
20世纪初的意大利物理学，从各个方面来说，其发展都极其落后。从物理学的建制化程度看，物理学研究基本上集中在大学里，物理学教授席位除了罗马大学有两个外，其余主要的大学里分别只有一个；教授更换率也很低，大约每十年更换一个左右，大大落后于其他国家的物理研究中心；同时，物理学方面的学术组织也极少，质量也不高；连续多年大学物理系生源短缺，研究经费不足，没有高质量的学术刊物，也很少举办高水平的国内、国际学术会议。从物理学教学和研究水平看，物理教学内容相对滞后，大多数物理学家知识陈旧，停留在经典物理理论的水平上；现代物理学的内容在大学中受到忽视，量子理论和相对论直到1927年才开始被列入大学课程表中。另外，物理学家们很少进行交流和合作，不能形成一定的研究规模，甚至在有的大学的物理实验室中几年没有做过像样的实验。到1920年意大利林赛科学院唯一的物理学院士里纪(1850--1920)教授去世后，“意大利物理学后继无人”。
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