Niels Bohr - dāņu fiziķis un sociālais aktīvists,viens no fizikas dibinātājiem tās pašreizējā formā. Viņš bija Kopenhāgenas Teorētiskās fizikas institūta, pasaules zinātniskās skolas dibinātāja un PSRS Zinātņu akadēmijas ārvalsts dibinātājs un direktors. Šajā rakstā tiks apskatīts Niels Bohr dzīves stāsts un viņa galvenie sasniegumi.
Dāņu fiziķis Bors Niels pamatoja atoma teoriju,kas balstās uz atomu modeli, kvantu reprezentācijām un viņa ierosinātajiem postulātiem. Turklāt Bor atcerējās svarīgus darbus par atomu kodola, kodolreakciju un metālu teoriju. Viņš bija viens no kvantu mehānikas veidošanas dalībniekiem. Papildus notikumiem fizikas jomā, Bor pieder vairākiem filozofijas un zinātnes darbiem. Zinātnieks aktīvi cīnījās ar atomu draudiem. 1922. gadā viņam tika piešķirta Nobela prēmija.
Nākamais zinātnieks Niels Bor dzimis pilsētāKopenhāgena 1885. gada 7. oktobris. Viņa tēvs Christian bija fizioloģijas profesors vietējā universitātē, un viņa māte Ellen nāca no bagātas ebreju ģimenes. Nielam bija jaunāks brālis Haralds. Vecāki centās padarīt savus dēlus laimīgus un notikumus bagātus. Ģimenes un it īpaši mātes pozitīvajai ietekmei bija izšķiroša nozīme viņu garīgo īpašību attīstībā.
Bor saņēma pamatizglītībuGammelholmas skola. Skolā viņš mīl futbolu un vēlāk - slēpošanu un burāšanu. Divdesmit trīs gados Bohrs beidzis Kopenhāgenas universitāti, kur viņš tika uzskatīts par ārkārtīgi apdāvinātu pētnieku fiziķi. Niels ieguva zelta medaļu no Dānijas Karaliskās Zinātņu akadēmijas, lai pabeigtu ūdens virsmas spriedzes noteikšanu, izmantojot ūdens strūklu. Pēc augstskolas beigšanas iesācēja fiziķis Bors Niels strādāja universitātē. Tur viņš veica vairākus svarīgus pētījumus. Viens no tiem bija veltīts klasiskajai metālu elektronu teorijai un veidoja Bohr doktora disertācijas pamatu.
Reiz Karaliskās akadēmijas prezidentamErnest Rutherford, kolēģis no Kopenhāgenas Universitātes, lūdza palīdzību. Pēdējais nolēma dot skolēnam viszemāko pakāpi, bet viņš domāja, ka ir pelnījis "izcilu" pakāpi. Abas strīdā iesaistītās puses vienojās paļauties uz trešās personas, konkrēta šķīrējtiesneša, kas kļuva par Rutherford, viedokli. Pēc pārbaudes jautājuma studentam bija jāpaskaidro, kā ēkas augstumu var noteikt, izmantojot barometru.
Students atbildēja, ka par to jums ir jāsaistabarometrs uz garu virvi, kāpt ar viņu uz ēkas jumtu, nolaidiet to uz zemes un izmēriet troses garumu, kas ir samazinājies. No vienas puses, atbilde bija pilnīgi pareiza un pilnīga, bet, no otras puses, tai bija maz kopīga ar fiziku. Tad Rutherford aicināja studentu mēģināt vēlreiz atbildēt. Viņš deva viņam sešas minūtes un brīdināja, ka atbildei būtu jāparāda fizisko likumu izpratne. Pēc piecām minūtēm, kad viņš no studenta dzirdēja, ka viņš izvēlas labāko no vairākiem risinājumiem, Rutherford lūdza viņu atbildēt agrāk. Šajā laikā students piedāvāja doties uz jumtu ar barometru, nolaidīt, izmērīt kritiena laiku un, izmantojot īpašu formulu, uzzināt augstumu. Šī atbilde apmierināja skolotāju, tomēr viņš un Rutherfords nevarēja liegt sev iespēju klausīties citas studentu versijas.
Следующий способ был основан на измерении высоты barometra ēna un ēkas ēnas augstums, kam seko proporcionāls lēmums. Rutherfordam patika šis variants, un viņš entuziastiski lūdza studentu izcelt atlikušās metodes. Tad students piedāvāja viņam visvienkāršāko iespēju. Barometrs bija vienkārši jāpielieto pie ēkas sienas un jāraksta, pēc tam jāaprēķina zīmju skaits un jāreizina tās ar barometra garumu. Students uzskatīja, ka šādu acīmredzamu atbildi vienkārši nevar aizmirst.
Lai nenotiktu zinātnieku pranksteris,students piedāvāja vismodernāko versiju. Saistot mežģīni ar barometru, viņš teica, ka tas ir jāmaina ēkas pamatnē un uz jumta, mērot smaguma pakāpi. No atšķirības starp iegūtajiem datiem, ja vēlaties, varat uzzināt augstumu. Turklāt, pagriežot svārstu uz vadu no ēkas jumta, ir iespējams noteikt augstumu ar pretsjonēšanas periodu.
Visbeidzot, students ieteica atrast vadītājuēkas un apmaiņā pret brīnišķīgu barometru, lai uzzinātu viņa augstumu. Rezerfords jautāja, vai students tiešām nezina vispārpieņemto problēmas risinājumu. Viņš neslēpa, ka zina, bet atzina, ka viņam ir apnicis, ka skolotāji uzspiež palātām, skolā un koledžā savu domāšanas veidu un noraida nestandarta risinājumus. Kā jūs, iespējams, nojautāt, šis students bija Nilss Bors.
Pēc trīs gadu darba universitātē Bors pārcēlāsuz Angliju. Pirmajā gadā viņš strādāja Kembridžā ar Džozefu Tomsonu, pēc tam pārcēlās uz Ernestu Rutherfordu Mančestrā. Laboratorija Rutherford tajā laikā tika uzskatīta par izcilāko. Nesen tika veikti eksperimenti, kas radīja atomu planētas modeļa atklāšanu. Precīzāk, modelis joprojām bija sākumstadijā.
Опыты по прохождению альфа-частиц через фольгу ļāva Rutherfordam saprast, ka atoma centrā ir mazs uzlādēts kodols, kas veido gandrīz visu atomu masu, un ap to atrodas gaismas elektroni. Tā kā atoms ir elektriski neitrāls, elektronu lādiņu summai jābūt vienādai ar kodolmaksājuma moduli. Secinājums, ka kodolmateriālu maksa ir elektronu lādiņa daudzkārtība, šajā pētījumā bija galvenais, bet līdz šim palika neskaidrs. No otras puses, tika identificēti izotopi - vielas ar vienādām ķīmiskām īpašībām, bet dažādas atomu masas.
Strādājot Rutherford laboratorijā, Bohrs to saprataķīmiskās īpašības ir atkarīgas no elektronu skaita atomā, tas ir, no tā lādiņa, nevis no masas, kas izskaidro izotopu esamību. Šis bija Bora pirmais lielākais sasniegums šajā laboratorijā. Tā kā alfa daļiņa ir hēlija kodols ar lādiņu +2, alfa sabrukšanas laikā (daļiņa izlido no kodola) periodiskās tabulas elementam "bērns" jāatrodas divas šūnas pa kreisi nekā "vecāku", bet beta sabrukšanas gadījumā (elektrons izlido no kodola) - viena šūna pa labi. Tā izveidojās "radioaktīvo pārvietojumu likums". Turklāt dāņu fiziķis veica vairākus svarīgākus atklājumus, kas attiecās uz pašu atoma modeli.
Šo modeli sauc arī par planētu, jo tajāelektroni griežas ap kodolu tāpat kā planētas ap sauli. Šim modelim bija vairākas problēmas. Fakts ir tāds, ka tajā esošais atoms bija katastrofāli nestabils un zaudēja enerģiju simts miljonā sekundes laikā. Patiesībā tas nenotika. Problēma, kas radās, šķita nešķīstoša un prasīja pilnīgi jaunu pieeju. Šeit sevi parādīja dāņu fiziķis Bohr Niels.
Bērs to ierosināja pretēji likumiemelektrodinamika un mehānika, atomiem ir orbītas, kas pārvietojas pa kuru elektroni neizstaro. Orbīta ir stabila, ja uz tā izvietotā elektrona leņķiskais impulss ir vienāds ar pusi no Plankas konstantes. Radiācija notiek, bet tikai elektrona pārejas brīdī no vienas orbītas uz otru. Visu enerģiju, kas šajā gadījumā tiek atbrīvota, aiznes radiācijas kvants. Šāda kvanta enerģija ir vienāda ar rotācijas frekvences un Plankas konstantes reizinājumu vai starpību starp elektrona sākotnējo un galīgo enerģiju. Tādējādi Bohrs apvienoja Rezerforda idejas un kvantu ideju, kuru 1900. gadā ierosināja Makss Planks. Šāda savienība bija pretrunā ar visiem tradicionālās teorijas noteikumiem un tajā pašā laikā to pilnībā nenoraida. Elektrons tika uzskatīts par materiālu punktu, kas pārvietojas saskaņā ar klasiskajiem mehānikas likumiem, bet "atļautas" ir tikai tās orbītas, kas atbilst "kvantēšanas nosacījumiem". Šādās orbītās elektrona enerģijas ir apgriezti proporcionālas orbitālo skaitļu kvadrātiem.
Balstoties uz "frekvenču likumu", Bohrs secinājaka radiācijas frekvences ir proporcionālas starpībai starp veselu skaitļu apgrieztajiem kvadrātiem. Iepriekš šo modeli izveidoja spektroskopisti, taču tā neatrada teorētisku izskaidrojumu. Nīla Bora teorija ļāva izskaidrot ne tikai ūdeņraža (visvienkāršākā atomu), bet arī hēlija, ieskaitot jonizēto hēliju, spektru. Zinātnieks ilustrēja kodola kustības ietekmi un paredzēja, kā tiek piepildīti elektronu apvalki, kas ļāva atklāt Mendeļejeva sistēmas elementu periodiskuma fizisko dabu. Par šiem notikumiem Boram 1922. gadā tika piešķirta Nobela prēmija.
Pabeidzot darbu Rezerfordā, jau atzītsfiziķis Bohr Niels atgriezās dzimtenē, kur viņš tika uzaicināts 1916. gadā kā profesors Kopenhāgenas universitātē. Divus gadus vēlāk viņš kļuva par Dānijas Karaliskās biedrības biedru (1939. gadā to vadīja zinātnieks).
1920. gadā Bohrs nodibināja Teorētisko institūtufiziku un kļuva par tās vadītāju. Kopenhāgenas varas iestādes, atzīstot fiziķa nopelnus, institūtam sagādāja viņam vēsturiskās "Alus darītavas mājas" ēku. Institūts attaisnoja visas cerības, spēlējot izcilu lomu kvantu fizikas attīstībā. Jāatzīmē, ka Bora personīgajām īpašībām šajā ziņā bija izšķiroša nozīme. Viņš ieskauj sevi ar talantīgiem darbiniekiem un studentiem, starp kuriem robežas bieži nebija redzamas. Bora institūts bija starptautisks, un visi mēģināja tajā iekrist. Starp slavenajiem Borovskas skolas pēctečiem ir: F. Blohs, V. Veiskopfs, H. Kazimirs, O. Bors, L. Landau, J. Vīlers un daudzi citi.
Vācu zinātnieks Verne Bohru apmeklēja vairāk nekā vienu reiziHeizenbergs. Laikā, kad tika izveidots "nenoteiktības princips", Ervīns Šrēdingers, kurš bija tīri viļņu viedokļa atbalstītājs, apsprieda ar Bohru. Bijušajā alus darītavas namā tika izveidots kvalitatīvi jaunas divdesmitā gadsimta fizikas pamats, viens no galvenajiem skaitļiem bija Nīls Bohrs.
Atoma modelis, kuru ierosināja dāņu zinātnieks un viņaRezerforda padomdevējs bija pretrunīgs. Viņa apvienoja klasiskās teorijas postulātus un hipotēzes, kas viņai skaidri pretrunā. Lai novērstu šīs pretrunas, bija nepieciešams radikāli pārskatīt teorijas pamatnoteikumus. Šajā virzienā svarīgu lomu spēlēja Bora tiešie nopelni, viņa autoritāte zinātniskajās aprindās un vienkārši personiskā ietekme. Nīla Bora darbi parādīja, ka veiksmīgi piemērotā pieeja “lielo lietu pasaulē” nebūtu piemērota, lai iegūtu fizisku priekšstatu par mikropasauli, un viņš kļuva par vienu no šīs pieejas pamatlicējiem. Zinātnieks ieviesa tādus jēdzienus kā "nekontrolēta mērīšanas procedūru ietekme" un "papildu daudzumi".
Dāņu zinātnieka vārds ir saistīts ar varbūtību(aka Kopenhāgena) kvantu teorijas interpretācija, kā arī tās daudzo "paradoksu" izpēte. Svarīgu lomu šeit nospēlēja Bora diskusija ar Albertu Einšteinu, kuram varbūtības interpretācijā nepatika Bora kvantu fizika. Dāņu zinātnieka formulētajam "korespondences principam" bija svarīga loma mikropasaules likumu izpratnē un to mijiedarbībā ar klasisko (ne-kvantu) fiziku.
Sācis studēt kodolfiziku, atrodoties Raterfordā,Bors lielu uzmanību veltīja kodolenerģijas jautājumiem. Viņš 1936. gadā ierosināja saliktā kodola teoriju, kas drīz radīja pilienu modeli, kam bija nozīmīga loma kodola skaldīšanas pētījumos. Konkrēti, Bohr paredzēja urāna kodolu spontānu sadalīšanos.
Kad nacisti sagrāba Dāniju, zinātnieks slepeni bijaaizveda uz Angliju un pēc tam uz Ameriku, kur kopā ar dēlu Augē strādāja pie Manhetenas projekta Los Alamosā. Pēckara gados Bohrs lielu daļu laika veltīja kodolieroču kontrolei un mierīgai atomu izmantošanai. Viņš piedalījās kodolpētniecības centra izveidē Eiropā un savas idejas pat adresēja ANO. Izejot no tā, ka Bohrs neatsakās ar padomju fiziķiem apspriest dažus "kodolprojekta" aspektus, viņš uzskatīja, ka atomu ieroču glabāšana ir monopolstāvoklī.
Turklāt Nīlu Boru, kura biogrāfija tuvojas beigām, interesēja arī jautājumi, kas saistīti ar fiziku, jo īpaši ar bioloģiju. Viņu interesēja arī dabaszinātņu filozofija.
Izcilais dāņu zinātnieks nomira no sirdslēkmes 1962. gada 18. oktobrī Kopenhāgenā.
Nilss Bors, kura atklājumi, protams,mainīja fiziku, baudīja lielu zinātnisko un morālo autoritāti. Saziņa ar viņu, pat īslaicīga, sarunu biedriem atstāja neizdzēšamu iespaidu. No Bora runas un raksta bija skaidrs, ka viņš uzmanīgi izvēlējās savus vārdus, lai pēc iespējas precīzāk ilustrētu savas domas. Krievu fiziķis Vitālijs Ginzburgs Boru nosauca par neticami smalku un gudru.
