נילס בוהר - פיזיקאי ואיש ציבור דני,ממייסדי הפיזיקה המודרנית. הוא היה מייסד וראש מכון קופנהגן לפיזיקה תיאורטית, יוצר בית הספר המדעי העולמי, וכן חבר זר באקדמיה למדעים של ברית המועצות. מאמר זה יסקור את סיפור חייו של נילס בוהר ואת הישגיו העיקריים.
הפיזיקאי הדני בוהר נילס ייסד את תורת האטום,המבוסס על המודל הפלנטרי של האטום, מושגים קוונטיים ופוסטולטים המוצעים על ידו באופן אישי. בנוסף, בור נזכר בזכות עבודותיו החשובות בנושא תורת גרעין האטום, תגובות גרעיניות ומתכות. הוא היה אחד המשתתפים ביצירת מכניקת הקוונטים. בנוסף להתפתחויות בתחום הפיזיקה, מחזיק בוהר במספר עבודות בנושא פילוסופיה ומדעי הטבע. המדען נלחם באופן פעיל נגד האיום האטומי. בשנת 1922 הוענק לו פרס נובל.
המדען העתידי נילס בוהר נולד בעירקופנהגן 7 באוקטובר 1885. אביו כריסטיאן היה פרופסור לפיזיולוגיה באוניברסיטה מקומית, ואמו אלן באה ממשפחה יהודית עשירה. לנילס היה אח צעיר יותר, הרלד. הורים ניסו לגרום לילדותם של בניהם להיות מאושרים ומלאי אירועים. ההשפעה החיובית של המשפחה, ובמיוחד של האם, מילאה תפקיד מכריע בפיתוח האיכויות הרוחניות שלהן.
בור קיבל את השכלתו היסודית בשנתבית ספר גמלולם. במהלך לימודיו בבית הספר הוא אהב כדורגל, ובהמשך - סקי ושיט. בגיל עשרים ושלוש סיים בוהר את אוניברסיטת קופנהגן, שם נחשב לפיזיקאי מחקר מחונן במיוחד. נילס זכה במדליית זהב מטעם האקדמיה המלכותית הדנית למדעים עבור פרויקט התזה שלו בנושא קביעת מתח פני השטח של מים באמצעות תנודות של סילון מים. לאחר שקיבל את השכלתו, הפיזיקאי המתחיל בוהר נילס נותר לעבוד באוניברסיטה. שם הוא ביצע מספר מחקרים חשובים. אחת מהן הוקדשה לתיאוריה האלקטרונית הקלאסית של מתכות והיוו את הבסיס לעבודת הדוקטורט של בוהר.
פעם לנשיא האקדמיה המלכותית,ארנסט רתרפורד, עמית מאוניברסיטת קופנהגן ביקש עזרה. האחרון התכוון להעניק לתלמידו את הציון הנמוך ביותר, בעוד שהוא מאמין שמגיע לו ציון "מעולה". שני הצדדים לסכסוך הסכימו להסתמך על חוות דעתו של צד שלישי, בורר מסוים, שהפך לרותרפורד. על פי שאלת הבחינה, היה על התלמיד להסביר כיצד ניתן לקבוע את גובה הבניין באמצעות ברומטר.
התלמיד השיב שבשביל זה אתה צריך לאגדברומטר לחבל ארוך, טיפס איתו לגג הבניין, הנמיך אותו לקרקע ומדוד את אורך החבל שירד. מצד אחד, התשובה הייתה נכונה ומוחלטת לחלוטין, אך מצד שני, זה לא היה קשור בפיזיקה. ואז הציע רתרפורד שהתלמיד ינסה לענות שוב. הוא נתן לו שש דקות, והזהיר כי התשובה חייבת להמחיש את הבנת החוקים הפיזיים. כעבור חמש דקות, לאחר ששמע מהתלמיד שהוא בוחר את הפתרונות הטובים ביותר מבין כמה פתרונות, ביקש רתרפורד ממנו לענות לפני המתוזמן. הפעם התלמיד הציע לטפס על הגג עם ברומטר, לזרוק אותו למטה, למדוד את זמן הנפילה ובאמצעות נוסחה מיוחדת לגלות את הגובה. תשובה זו סיפקה את המורה, אך הוא ורותרפורד לא יכלו להתכחש לעצמם את ההנאה מהאזנה לשאר גרסאות התלמיד.
השיטה הבאה התבססה על מדידת הגובהצל הברומטר וגובה צל הבניין, ואחריו פתרון הפרופורציה. אפשרות זו חיבבה על ידי רתרפורד, והוא ביקש בהתלהבות מהתלמיד להבליט את השיטות שנותרו. ואז התלמיד הציע לו את האפשרות הפשוטה ביותר. היית צריך רק לשים את הברומטר על קיר הבניין ולייצר סימנים ואז לספור את מספר הסימנים ולהכפיל אותם באורך הברומטר. התלמיד האמין כי בהחלט אין להתעלם מתשובה כה ברורה.
כדי לא להיחשב לבדיח בעיני מדענים,התלמיד הציע את האופציה המתוחכמת ביותר. לאחר שקשרנו חוט לברומטר, אמר, עליכם להניף אותו בבסיס הבניין ועל גגו, ולהקפיא את כוח הכבידה. מההבדל בין הנתונים שהתקבלו, אם תרצה בכך, תוכל לגלות את הגובה. בנוסף, על ידי הנפת המטוטלת על חוט מגג הבניין, תוכלו לקבוע את הגובה מתקופת הנסיגה.
לבסוף, התלמיד הציע למצוא מנהלבניינים ובתמורה לברומטר נפלא לגלות ממנו את הגובה. רתרפורד שאל אם התלמיד באמת אינו יודע את הפתרון המקובל לבעיה. הוא לא הסתיר שהוא יודע, אך הודה שנמאס לו שמורים כופים את המחשבה שלהם על המחלקות, בבית הספר ובמכללה, ודוחים פתרונות לא סטנדרטיים. כפי שבטח ניחשתם, התלמיד הזה היה נילס בוהר.
לאחר שעבד באוניברסיטה במשך שלוש שנים, עבר בורבאנגליה. בשנה הראשונה עבד בקיימברידג 'יחד עם ג'וזף תומסון, ואז עבר לארנסט רתרפורד במנצ'סטר. המעבדה של רתרפורד באותה תקופה נחשבה למצטיינת ביותר. לאחרונה הוא אירח ניסויים שהולידו את גילוי המודל הפלנטרי של האטום. ליתר דיוק, המודל היה אז עדיין בחיתוליו.
ניסויים במעבר חלקיקי אלפא בנייר כסףאפשר לרותרפורד להבין שבמרכז האטום יש גרעין טעון קטן, שכמעט לא מהווה את כל מסת האטום, ואלקטרונים קלים נמצאים סביבו. מכיוון שהאטום הוא ניטרלי חשמלי, סכום מטעני האלקטרון חייב להיות שווה למודול המטען הגרעיני. המסקנה שמטען הגרעין הוא מכפיל ממטען האלקטרון הייתה מרכזית במחקר זה, אך עד כה נותרה לא ברורה. אך זוהו איזוטופים - חומרים בעלי אותם תכונות כימיות, אך מסה אטומית שונה.
בעבודתו במעבדתו של רתרפורד הבין בוהרהמאפיינים הכימיים תלויים במספר האלקטרונים באטום, כלומר במטענו ולא במסתו, מה שמסביר את קיומם של איזוטופים. זה היה ההישג הגדול הראשון של בוהר במעבדה זו. מכיוון שחלקיק האלפא הוא גרעין הליום עם מטען של +2, במהלך ריקבון אלפא (החלקיק עף מהגרעין), יש לאתר את אלמנט ה"ילד "בטבלה המחזורית שני תאים משמאל מאשר ה"הורה". אחד, ובביטון ריקבון (האלקטרון עף החוצה מהגרעין) - תא אחד ימינה. כך נוצר "חוק העקירות הרדיואקטיביות". יתר על כן, הפיזיקאי הדני גילה מספר תגליות חשובות יותר שעניינן עצם המודל של האטום.
המודל הזה נקרא גם פלנטרי, כי בואלקטרונים סובבים סביב הגרעין בדיוק כמו כוכבי לכת סביב השמש. למודל זה היו מספר בעיות. העובדה היא שהאטום בו היה לא יציב בצורה קטסטרופלית, ואיבד אנרגיה בשבריר מאה מיליון. במציאות זה לא קרה. הבעיה שהתעוררה נראתה בלתי מסיסת ודורשת גישה חדשה לחלוטין. כאן הראה את עצמו הפיזיקאי הדני בוהר נילס.
בוהר הציע זאת, בניגוד לחוקיםאלקטרודינמיקה ומכניקה, אטומים הם בעלי מסלולים, הנעים לאורכם אלקטרונים. מסלול יציב אם המומנטום הזוויתי של אלקטרון עליו שווה למחצית מהקבוע של פלאנק. קרינה מתרחשת, אך רק ברגע המעבר של אלקטרון ממסלול אחד למשנהו. כל האנרגיה שמשתחררת במקרה זה מועברת על ידי קוונטית הקרינה. לקוונט כזה יש אנרגיה השווה לתוצר של תדר הסיבוב ולקבוע של פלאנק, או להבדל בין האנרגיה הראשונית לסופית של האלקטרון. לפיכך, בוהר שילב את רעיונותיו של רתרפורד ואת רעיון הקוואנטים, שהוצע על ידי מקס פלאנק בשנת 1900. איחוד כזה סתר את כל הוראות התיאוריה המסורתית, ויחד עם זאת, לא דחה אותה לחלוטין. האלקטרון נחשב לנקודה חומרית הנעה על פי החוקים הקלאסיים של המכניקה, אך רק אותם מסלולים המקיימים את "תנאי הכימות" "מותרים". במסלולים כאלה, האנרגיות של אלקטרון ביחס הפוך לריבועי המספרים במסלול.
בהתבסס על "שלטון התדרים", בוהר הגיע למסקנהשתדרי הקרינה הם פרופורציונליים להפרש בין הריבועים ההפוכים של מספרים שלמים. בעבר, דפוס זה נקבע על ידי ספקטרוסקופיסטים, אך לא מצא הסבר תיאורטי. התיאוריה של נילס בוהר אפשרה להסביר את הספקטרום של לא רק מימן (האטומים הפשוטים ביותר), אלא גם הליום, כולל הליום מיונן. המדען המחיש את השפעת תנועת הגרעין וחזה כיצד מתמלאים קליפות האלקטרונים, מה שאפשר לחשוף את האופי הפיזי של מחזוריות האלמנטים במערכת מנדלייב. על התפתחויות אלו, בשנת 1922 הוענק לבור פרס נובל.
עם סיום העבודות ברתרפורד, המוכר כברהפיזיקאי בוהר נילס חזר למולדתו, לשם הוזמן בשנת 1916 כפרופסור באוניברסיטת קופנהגן. שנתיים לאחר מכן הוא הפך לחבר בחברה המלכותית הדנית (בשנת 1939 עמד מדען בראשותה).
בשנת 1920 הקים בוהר את המכון לתיאורטיהפיזיקה והפך למנהיג שלה. הרשויות בקופנהגן, כהכרה בזכות היתרונות של הפיזיקאי, סיפקו לו את בנייתו של "בית הבירה" ההיסטורי עבור המכון. המכון עמד בכל הציפיות, לאחר שמילא תפקיד יוצא מן הכלל בפיתוח הפיזיקה הקוונטית. ראוי לציין כי תכונותיו האישיות של בוהר היו בעלות חשיבות מכרעת בכך. הוא הקיף את עצמו בעובדים וסטודנטים מוכשרים, שהגבולות ביניהם היו לעיתים בלתי נראים. מכון בוהר היה בינלאומי, וכולם ניסו ליפול לתוכו. בין האנשים המפורסמים מבית הספר בורובסק נמנים: פ 'בלוך, ו' ויסקופף, ה 'קזימיר, או' בור, ל 'לנדאו, ג'יי וילר ורבים אחרים.
המדען הגרמני ורן ביקר את בוהר לא פעםהייזנברג. בזמן שנוצר "עקרון אי הוודאות", ארווין שרדינגר, שהיה תומך בנקודת המבט של הגל הטהור, שוחח עם בוהר. ב"בית המבשל "לשעבר נוצר היסוד לפיזיקה חדשה איכותית של המאה העשרים, אחת מדמויות המפתח בהן נילס בוהר.
המודל של האטום, שהוצע על ידי מדען דני ושלוהמנטור רתרפורד, לא היה עקבי. היא שילבה את ההנחות של התיאוריה הקלאסית והשערות הסותרות אותה בבירור. על מנת לבטל את הסתירות הללו, היה צורך לשנות באופן קיצוני את ההוראות העיקריות של התיאוריה. בכיוון זה מילא תפקיד חשוב בזכותו הישירה של בוהר, סמכותו בחוגים מדעיים ופשוט השפעתו האישית. עבודותיו של נילס בוהר הראו כי הגישה המיושמת בהצלחה על "עולם הדברים הגדולים" לא תתאים להשגת תמונה פיזית של המיקרו-קוסמוס, והוא הפך למייסדי גישה זו. המדען הציג מושגים כמו "השפעה בלתי מבוקרת של נהלי מדידה" ו"כמויות נוספות ".
שמו של המדען הדני קשור בהסתברותפרשנות (aka aka Copenhagen) של תורת הקוונטים, כמו גם חקר "הפרדוקסים" הרבים שלה. תפקיד חשוב כאן מילא הדיון של בוהר עם אלברט איינשטיין, שלא אהב את הפיזיקה הקוונטית של בוהר בפרשנות הסתברותית. "עקרון ההתכתבויות" שגיבש המדען הדני מילא תפקיד חשוב בהבנת חוקי המיקרו-עולם והאינטראקציה שלהם עם פיזיקה קלאסית (לא קוונטית).
לאחר שהתחלתי ללמוד פיזיקה גרעינית עוד ב Rutherford,בוהר הקדיש תשומת לב רבה לנושאים גרעיניים. הוא הציע בשנת 1936 את תורת הגרעין המתחם, שהוליד במהרה את מודל הטיפות, שמילא תפקיד משמעותי בחקר ביקוע גרעיני. בפרט, בוהר ניבא ביקוע ספונטני של גרעיני אורניום.
כאשר הנאצים כבשו את דנמרק, המדען היה בסתרנלקח לאנגליה, ואז לאמריקה, שם עבד יחד עם בנו אוג'ה בפרויקט מנהטן בלוס אלמוס. בשנים שלאחר המלחמה הקדיש בוהר חלק ניכר מזמנו לבקרת נשק גרעיני ולשימוש בשלום באטומים. הוא לקח חלק ביצירת מרכז למחקר גרעיני באירופה ואף הפנה את רעיונותיו לאו"ם. מתוך העובדה שבוהר לא סירב לדון בהיבטים מסוימים של "פרויקט הגרעין" עם פיסיקאים סובייטים, הוא ראה בהחזקת מונופול של כלי נשק אטומיים כמסוכנת.
בנוסף, נילס בוהר, שהביוגרפיה שלו מסתיימת, התעניין גם בסוגיות הקשורות לפיזיקה, ובמיוחד לביולוגיה. הוא התעניין גם בפילוסופיה של מדע הטבע.
המדען הדני המצטיין נפטר מהתקף לב ב- 18 באוקטובר 1962 בקופנהגן.
נילס בוהר, שתגליותיו, כמובן,שינה פיזיקה, נהנה מסמכות מדעית ומוסרית אדירה. התקשורת איתו, אפילו חולפת, עשתה רושם בל יימחה על בני שיחו. מנאומו וכתיבתו של בוהר ניכר שהוא הקפיד לבחור את דבריו כדי להמחיש את מחשבותיו בצורה מדויקת ככל האפשר. הפיזיקאי הרוסי ויטלי גינזבורג כינה את בוהר עדין וחכם להפליא.
