Bor físic danès Nils: biografia, l'obertura

Niels Bohr - físic danès i figura pública, un dels fundadors de la física en la seva forma actual. Va ser el fundador i director de l'Institut de Copenhaguen de Física Teòrica, el creador de l'escola científica mundial, així com un membre estranger de l'Acadèmia de Ciències de l'URSS. Aquest article discutirà la història de la vida de Niels Bohr i les seves principals èxits.

mèrit

Bor físic danès Nils va fundar la teoria de l'àtom, que es basa en el model planetari de l'àtom, el repòs quàntica i personalment va oferir els seus postulats. A més, Bohr recordava important treball sobre la teoria nuclear, reaccions nuclears i metalls. Va ser un dels creadors de la mecànica quàntica. A més dels desenvolupaments en el camp de la física, Bohr va escriure una sèrie d'obres sobre la filosofia i les ciències naturals. Científic va lluitar activament contra l'amenaça nuclear. En 1922 va ser guardonat amb el Premi Nobel.

infància

futur científic Niels Bohr va néixer a Copenhaguen el 7 d'octubre 1885. El seu pare era un professor cristià de la fisiologia a la universitat, i la seva mare Elena procedia d'una família jueva acomodada. Niels tenia un germà més jove Harald. Els pares han tractat de fer fills infància feliç i satisfet. La influència positiva de la família, i en particular la mare, va jugar un paper crucial en el desenvolupament de les seves qualitats espirituals.

formació

L'educació primària a l'escola Bor Gammelholmskoy. A l'escola, li agradava el futbol, i més tard - l'esquí i la vela. En vint-i-anys, Bohr va esdevenir un graduat de la Universitat de Copenhaguen, on va ser considerat com un físic inusualment dotats i investigador. Per al seu projecte de tesi en la definició de la tensió superficial de l'aigua per un raig d'aigua vibracions, Niels va ser guardonat amb una medalla d'or de la Reial Acadèmia Danesa de Ciències. Educat, un físic aspirant Bor Nils estava treballant a la universitat. Allà es va dur a terme una sèrie d'importants investigacions. Un d'ells es va dedicar a la teoria electrònica clàssica de metalls i formar la base per a la seva tesi doctoral Bora.

pensament lateral

Un dia, el president de la Reial Acadèmia, Ernest Rutherford, va demanar ajuda a un col·lega de la Universitat de Copenhaguen. Darrera tenia la intenció de posar al seu alumne la qualificació més baixa, mentre sentia que mereix avaluació "excel·lent". Tots dos discuteixen la participant d'acord a dependre de l'opinió d'un tercer, no hi ha un àrbitre, que es va convertir en Rutherford. D'acord amb les preguntes de l'examen, l'estudiant havia d'explicar com utilitzar el baròmetre es pot determinar l'altura de l'edifici.

L'estudiant va contestar que necessita per lligar el baròmetre a una corda llarga per pujar amb ell al terrat de l'edifici, el baixa a terra i mesurar la longitud de la corda passada cap avall. D'una banda, la resposta era absolutament correcta i completa, però de l'altra - que tenia poc a veure amb la física. Llavors Rutherford va suggerir que l'estudiant un cop més tractar de respondre. Li va donar sis minuts, i ha advertit que la resposta ha d'il·lustrar la comprensió de les lleis físiques. Cinc minuts més tard, va sentir d'un estudiant que selecciona la millor de diverses solucions, Rutherford li va demanar que respondre amb antelació. En aquest moment l'estudiant ha ofert el baròmetre al terrat, llençar-lo cap avall per mesurar la caiguda i, utilitzant una fórmula especial per esbrinar l'altura. Aquesta resposta satisfeta la mestra, però és amb Rutherford no podia negar-me a mi mateix el plaer d'escoltar la resta de la versió per a estudiants.

El següent mètode es basa en el mesurament de l'altura de l'altitud i baròmetre de l'edifici ombra, seguit per una proporció solució. És una opció com Rutherford, i ell amb entusiasme demana a un estudiant a la llum els mètodes restants. A continuació, l'estudiant li va oferir l'opció més fàcil. Només cal posar un baròmetre a la paret de l'edifici i prendre notes, i després comptar el nombre de marques, i multiplicar-les per la longitud del baròmetre. Els estudiants creuen que una resposta tan òbvia per assegurar-se que no pot passar per alt.

Per tal de no tenir en compte als ulls dels científics bromista estudiant i es va oferir l'opció més sofisticada. Lligar el baròmetre a encaix - em va dir - que necessita per agitar des de la base de l'edifici i al sostre, la quantitat de gravetat congelat. A partir de la diferència entre les dades obtingudes, és possible conèixer l'altura, si es desitja. A més, el pèndol que oscil·la sobre una corda des del sostre, és possible determinar l'altura del període de precessió.

Finalment, es va demanar als estudiants a trobar el gerent de l'edifici i, a canvi d'un gran baròmetre per esbrinar la seva alçada. Rutherford se li va preguntar si l'estudiant realment no coneixia la resposta convencional al problema. No va ocultar que coneixia, però va admetre que està fart dels mestres imposar la seva forma de pensar en les sales de l'escola i la universitat, i el rebuig de les solucions no estàndard. Com haurà endevinat, aquest estudiant era Niels Bohr.

Traslladar-se a Anglaterra

Després d'haver treballat a la universitat durant tres anys, Bohr es va traslladar a Anglaterra. El primer any va treballar a Cambridge Joseph Thomson, després es va traslladar a Ernest Rutherford a Manchester. el laboratori de Rutherford en el moment va ser considerat com el més excel·lent. Recentment, hi va haver experiments que van donar lloc al descobriment de la model planetari de l'àtom. Més precisament, el model i després es va mantenir encara en la seva infància.

Els experiments en el pas de partícules alfa a través d'un paper d'alumini va permetre Rutherford per adonar-se que en el centre d'un àtom és un petit nucli carregat, que representa gairebé tota la massa de l'àtom i els electrons estan disposades al voltant dels pulmons. Atès que l'àtom és elèctricament neutre, la quantitat de càrrecs d'electrons ha de ser igual a la càrrega de mòduls del nucli. La conclusió que la càrrega nuclear és un múltiple de la càrrega de l'electró va ser central en aquest estudi, però fins ara no estava clar. No obstant això, es van identificar els isòtops - substàncies que tenen les mateixes propietats químiques, però diferent massa atòmica.

Els elements de nombre atòmic. la llei de desplaçament

Treball en el laboratori de Rutherford, Bohr es va adonar que les propietats químiques depenen del nombre d'electrons en un àtom, és a dir, de la seva càrrega, i no les masses, el que explica l'existència d'isòtops. Aquest va ser un important primer assoliment de Bohr en aquest laboratori. Atès que la partícula alfa posa un nucli d'heli amb una càrrega de 2 per desintegració alfa (partícula s'emet des del nucli) element "filla" a la taula periòdica es col·locarà a la esquerra de les dues cèl·lules que el "pare", i la desintegració beta (electrons emesos de nuclis) - a la dreta per una cèl·lula. Així es va formar la "llei de desplaçament radioactiu." A més, el físic danès va fer un nombre dels descobriments més importants, que es referia a la molt model de l'àtom.

model de Rutherford-Bohr

Aquest model també es diu planetària, ja que els electrons giren al voltant del nucli de la mateixa manera com els planetes al voltant del sol. Aquest model tenia una sèrie de problemes. El fet que l'àtom era desastrosa inestable i perd energia pel cent milionèsima part d'un segon. En realitat, però, això no va succeir. Un problema semblava insoluble i requereix un enfocament radicalment nou. Aquí i va demostrar el físic danès Nils Bor.

El bor suggerir que, contràriament a les lleis de l'electrodinàmica i la mecànica, les òrbites dels àtoms es mouen en el qual els electrons no radien. L'òrbita és estable si el temps de l'electró situat en ell és igual a la meitat de la constant de Planck. La radiació es produeix, però només en el moment de la transició d'un electró d'una òrbita a una altra. Tota l'energia que s'allibera quan es deixa portar per un quantum de radiació. Tal fotó té una energia igual al producte de la freqüència de rotació per la constant de Planck, o la diferència entre l'energia inicial i final d'electrons. Per tant, Bohr Rutherford combina temps de funcionament i la idea de quanta, que va ser proposat per Max Planck en 1900. Tal unió en contra de totes les disposicions de la teoria tradicional, i, al mateix temps, no rebutjar-lo per complet. Electrons es va considerar com un punt material, que es mou d'acord amb les lleis de la mecànica clàssica, però el "permès" són només aquells que porten òrbites "condicions de quantització". En aquests òrbites, l'energia de l'electró és inversament proporcional als quadrats dels nombres de les òrbites.

La conclusió de les "regles de freqüències"

Sobre la base de la "regla de freqüències", Bor va concloure que la freqüència de la radiació és proporcional als quadrats inversos de la diferència entre els nombres enters. Anteriorment, aquest patró s'ha establert espectroscopistas, però no va poder trobar una explicació teòrica. Teoria Niels Bohr va permetre explicar l'espectre no només d'hidrogen (àtoms de la més simple), però heli, incloent ionitzat. Scientist sodvizheniya il·lustren l'efecte del nucli i per predir capes electròniques com omplir, que van revelar la naturalesa física de la periodicitat dels elements del sistema periòdic. Per aquests èxits, el 1922, Bohr va ser guardonat amb el Premi Nobel.

Bohr Institute

En acabar, Rutherford ja reconegut físic Nils Bor va tornar a la seva terra natal, on va ser convidat a 1916 per un professor de la Universitat de Copenhaguen. Dos anys més tard es va convertir en membre de la Reial Societat Danesa (en 1939 un erudit el va portar).

En 1920, Bohr va fundar l'Institut de Física Teòrica i es va convertir en el seu líder. Les autoritats de Copenhaguen, en reconeixement dels mèrits de la física, li van donar a instituir una històrica "Casa de Brewer." Institut va complir totes les nostres expectatives, jugant un paper destacat en el desenvolupament de la física quàntica. Cal assenyalar que crucial per això tenia les qualitats personals de Bor. Es va envoltar d'un equip amb talent i els estudiants, els límits entre ells són sovint invisibles. Institut de Bohr era internacional, es va buscar a caure en qualsevol lloc. Entre els famosos nadius escola Bohr són: F. Bloch, V. Weisskopf, H. Casimir, Aage Bohr, L. Landau, J. Wheeler i molts altres ..

Per Bor ha visitat en diverses ocasions el científic alemany Heisenberg Vernet. En un moment en que va crear "principi d'incertesa" Bohr debatut Erwin Schrödinger, que era partidari del punt de vista d'ona neta. A l'antiga "Casa de Brewer," format la base per qualitativament nova física del segle XX, una de les figures claus dels quals era Niels Bohr.

model àtom proposat pel científic danès i el seu mentor Rutherford, era inconsistent. S'integra els postulats de la teoria clàssica i la hipòtesi, el que contradiu clarament. Per tal de superar aquestes contradiccions, era necessari revisar radicalment els principis bàsics de la teoria. En aquest sentit, un paper important va ser exercit per la contribució directa Bora, la seva credibilitat en la comunitat científica, i una influència personal. El treball de Niels Bohr va mostrar que per obtenir la imatge física del micromón no és l'enfocament adequat ha estat aplicat amb èxit en el "món de grans coses", i es va convertir en un dels pioners d'aquest enfocament. El científic ha introduït conceptes com "procediments de mesurament exposició no controlada" i "valors addicionals".

la teoria quàntica de Copenhaguen

El nom de la probabilitat científic danès associat (també conegut com Copenhaguen) interpretació de la teoria quàntica, i l'estudi dels seus nombrosos "paradoxes". Un paper important el juga la discussió entre Bohr i Albertom Eynshteynom, que no li agradava era la física quàntica de Bohr a una interpretació probabilística. "Principi de correspondència", formulada pel científic danès, va jugar un paper important en la comprensió de les lleis del micromón i la seva interacció amb la física clàssica (no quàntica).

temes nuclears

Va començar a participar en la física nuclear es troba encara en Rutherford, Bohr dedicat molta atenció als temes nuclears. Va proposar el 1936 la teoria del nucli compost, aviat va donar lloc al model de la gota, que ha tingut un paper important en l'estudi de la fissió nuclear. En particular, Bor pertany predicció fissió espontània de l'urani.

Quan els nazis van ocupar Dinamarca, el científic va ser portat en secret a Anglaterra i després a Amèrica, on, juntament amb el seu fill Aage va treballar en el projecte Manhetennskim a Los Alamos. En els anys de la postguerra, Bor va passar molt temps en assumptes de control d'armes nuclears i l'ús pacífic de l'atòmica. Va participar en la creació del Centre Europeu de Recerca Nuclear, i fins i tot va tractar a les seves idees a l'ONU. Amb base en el fet que Bohr es va negar a discutir amb els físics soviètics són certs aspectes del "projecte nuclear", que considerava un perillós monopoli de les armes atòmiques.

Altres àrees de coneixement

A més, Niels Bohr, la biografia està arribant al final, també estava interessat en qüestions limítrofs amb la física, la biologia, en particular. A més, ell estava interessat en la filosofia de la ciència.

científic danès excel·lent ha mort d'un atac de cor 18 de d'octubre de 1962 a Copenhaguen.

conclusió

Niels Bohr, l'obertura dels quals, per descomptat, canviar la física, va gaudir d'una gran autoritat científica i moral. La comunicació amb ell, encara que fugaç, produint una durada interlocutors d'impressió. Per la parla i l'escriptura de Bohr era obvi que ell tria acuradament les seves paraules, per tal d'il·lustrar amb major precisió els seus pensaments. físic rus Vitaly Ginzburg diu Bora increïblement sensible i sàvia.