Нільс Бор – Історичний документ

Нільс Бор (повне ім’я – Нільс Генрік Давід Бор) — данський фізик, який вважається одним з найвидатніших учених 20-го століття. Він першим застосував квантову концепцію, що обмежує енергію системи певними значеннями. За цю роботу він отримав Нобелівську премію по фізиці в 1922 році. Його багатогранна роль у походженні і розвитку квантової фізики може бути його найбільш важливим внеском, але протягом його довгої кар’єри його участь була значно ширше, як всередині, так і за межами світу фізики.

Ранні роки

Нільс Бор народився у столиці Данії, Копенгагені 7 жовтня 1885 року в заможній родині. У школі Нільс захоплювався спортом, потім його інтерес змістився в область фізики. Вступивши в Копенгагенському університеті в 1903 році, Бор ніколи не сумнівався, що буде вивчати саме фізику. Наукові дослідження і викладання в цій області проводилися в тісних приміщеннях політехнічного інституту, орендованого для цієї мети університетом.

Перші відкриття

Перший внесок Бору в зароджується нову ідею квантової фізики почалася в 1912 році під час досліджень в Манчестерському університеті. Тільки роком раніше англійський учений Резерфорд і його колеги експериментально встановили, що атом складається з важкого позитивно зарядженого ядра з істотно більш легкими негативно зарядженими електронами, кружащимися навколо нього на значній відстані.

Згідно класичної фізики, така система була б нестійкою, і Бор описав процеси в статтях, опублікованих у філософському журналі в 1913 році, що електрони можуть займати тільки певні орбіти, визначаються квантом дії, і що електромагнітне випромінювання від атома відбувається тільки тоді, коли електрон стрибає на орбіту з більш низькою енергією. Хоча радикальна і неприйнятна для більшості фізиків у той час, атомна модель Бора була в змозі пояснити постійно збільшується кількість експериментальних даних, починаючи з лінійних спектральних рядів, що випускаються воднем.

В моделі атома Бора електрони рухаються по певних кругових орбітах навколо ядра. Орбіти позначені цілим числом, квантовим числом n. Електрони можуть стрибати з однієї орбіти на іншу, створюючи або поглинаючи енергію.

Бор прагнув застосувати свою теорію до розуміння періодичної таблиці елементів. Він поліпшив цей аспект своєї роботи на початку 1920-х років, до цього часу він розробив складну схему побудови періодичної таблиці, додаючи електрони один за іншим атом у відповідності з його атомної моделі. Коли Бор був удостоєний Нобелівської премії за свою роботу в 1922 році, угорський фізик-хімік Георг Хевеси разом з фізиком Дірком Костером з Голландії працювали в інституті Бору, щоб встановити експериментально, що ще не відкритий атомний елемент 72 буде вести себе так, як передбачено теорією Бора. Вони досягли успіху в 1923 році, тим самим довівши як силу теорії Бора, так і на практиці істинність слів Бору на інавгурації Інституту про важливої ролі експерименту. Елемент був названий hafnium (Копенгаген на латині).

На початку 1930-х років Бор знову знайшов застосування своїм здібностям до збору коштів і своєму баченню плідного поєднання теорії і експерименту. Він зрозумів, що дослідний фронт в теоретичній фізиці переходить від вивчення атома в цілому до вивчення його ядра. Бор звернувся у Фонд Рокфеллера, чия програма «Експериментальна біологія». Разом з Хевеси і датським фізіологом серпнем Крогом Бор звернувся за підтримкою для створення циклотрона — свого роду прискорювача частинок, недавно винайденого Ернестом О. Лоуренсом в США-як засіб для проведення біологічних досліджень.

Нільс Бор   Історичний документ

На початку 1943 року Бор отримав секретне повідомлення від свого британського колеги Джеймса Чедвіка, запрошує Бору приєднатися до нього в Англії для виконання важливої наукової роботи. Хоча лист Чедвіка було сформульовано розпливчасто, Бор відразу зрозумів, що робота була пов’язана з розробкою атомної бомби. Все ще переконаний у неможливості здійснення такого проекту, Бор відповів, що в окупованій Данії в ньому відчувається велика потреба. Восени 1943 року, політична ситуація в Данії різко змінилася після того, як співпраця данського уряду з німецькими окупантами розкрилося.

Після попередження про неминучий арешт Бор утік на човні зі своєю родиною через вузьку протоку в Швецію. У Стокгольмі запрошення в Англію було повторено, і Бор був доставлений військовим літаком в Шотландії, а потім у Лондон. Лише кілька днів тому до нього приєднався його син Оге, став видатним фізиком і лауреатом Нобелівської премії.

Після того, як Бор був проінформований про стан проекту атомної бомби союзників після прибуття в Лондон, він одразу ж передумав про його здійсненності. Стурбований відповідним проектом, що розробляється в Німеччині, Бор охоче приєднався до союзницькому проекту. Беручи участь протягом кількох тижнів роботи в Лос-Аламосі (штат Нью-Мексико, з розробки атомної бомби, він вніс значний технічний внесок, зокрема в розробку так званого ініціатора плутонієвої бомби.

Нільсу Бору було дозволено повернутися додому тільки після того, як атомна бомба була скинута на Японію в серпні 1945 року.

В Данії його зустріли як героя, деякі газети навіть вітали його з гордістю як данця, який винайшов атомну бомбу. Він брав активну участь у створенні дослідного центру в Рісо, недалеко від Роскилла, всього в декількох кілометрах від Копенгагена, На міжнародному рівні Нільс брав участь у створенні Церну, Європейського експериментального центру фізики елементарних частинок поблизу Женеви, Швейцарії, а також Північного Інституту атомної фізики (Nordita), що примикає до його інституту. Бор залишив неперевершене наукова спадщина, а також Інститут залишається одним з провідних центрів теоретичної фізики в світі.

Видатний фізик помер в результаті серцевого нападу 18 жовтня 1962 року в Копенгагені. Його спадщина живе досі, і Данія може по праву пишатися своїм земляком.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: