История Нильса Бора и Института Нильса Бора — это история научной деятельности о том, чтобы сделать неизвестное известным.
Ранние годы и учеба в университете
- Нильс Бор: молчание о главном
- Ларри Пейдж и Google
- Сообщить об опечатке
- 1. Система Коперникум
- В оккупированной Дании
- Кто такой Нильс Бор
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
Ведь в Америке тогда еще многие считали, что все главные научные достижения и открытия происходят из Европы. Роуз возглавил новый фонд в филантропической системе Рокфеллеров, который назвали International Education Board IEB , с миссией, грубо говоря, спасти европейскую науку как невосполнимо нужную для человеческой расы. По рокфеллеровским меркам это были не слишком большие деньги. А по меркам молодых, заканчивающих учебу европейцев, которые оказались в ситуации экономического кризиса и пытались как-то выжить, это часто оказывалось возможностью сохраниться в академической профессии и не бросить научные исследования ради других типов карьеры. Фонд отправил нескольких представителей в Европу — не то, чтобы с чемоданами денег, но для организации этой деятельности на месте. Им нужно было выбрать в какой-то конкретной дисциплине самого перспективного и подающего надежды профессора, который уже был знаменит. Дать ему деньги на расширение лаборатории, чтобы можно было принимать иностранных студентов и приобретать необходимые приборы. Среди физиков Бор получил такую поддержку раньше других, в 1923 году, хоть и относительно скромную по сравнению с масштабами последующих грантов для других институтов. По мере расширения лаборатории профессора начинали принимать стипендиатов, которые финансировались тоже из средств IEB, но также и из других источников. Для американцев идея постдокторантских стипендий была уже хорошо опробованным и популярным методом поддержки науки, но они не знали, что для многих европейцев это было новшеством, которое пришлось ко двору и, главное, в нужный момент. К Советскому Союзу и его политическому руководству рокфеллеровские функционеры относились с очевидным подозрением.
Но по уставу правила фонда были сформулированы как бы для всех, то есть просто так исключить было бы неприлично — Сама область науки для рокфеллеровского фонда была важна или нет? Могла это быть биология, или медицина, или химия? Обычно один профессор из того места, где студент защитил диссертацию, и другой профессор из принимающего института. При этом правила не позволяли использовать стипендию внутри одной страны — нужно было обязательно ехать за границу. Для немецких стипендиатов это было большой проблемой, потому что победившие в войне Франция, Британия и их союзники объявили немецкой науке бойкот. Но в Европе оставалось несколько небольших нейтральных стран, в частности Дания, которые не прекратили научные контакты с проигравшей стороной. Это помогло Бору получить для своего института в Копенгагене, может быть, и не так много в смысле количества, но самых блестящих и лучше других подготовленных молодых докторов из Германии и стран, образовавшихся из расколовшейся Австро-Венгерской империи. Джон Дэвисон Рокфеллер-старший. Оценка его личности колеблется от крайне отрицательной до сверхположительной: Рокфеллера называют то безжалостным дельцом, сколотившим огромный капитал на нефтяной монополии, то великим филантропом, озабоченным благом человечества Wikipedia В Германии аналогичный центр по приему постдоков в физике возник чуть позже в Геттингене. Из Германии тоже были, но у них должны были быть другие, не рокфеллеровские источники финансирования.
Немецкие же стипендиаты IEB должны были отправляться за рубеж, но не только в Данию, а, например, в Швейцарию или Испанию. А советским ученым их давали? Так что рокфеллеровский фонд не был для них основным. Но по уставу правила фонда были сформулированы как бы для всех, то есть просто так исключить было бы неприлично. В результате получилось, что никаких институциональных грантов для советских лабораторий фонд не выделил, но молодые ученые из СССР из разных дисциплин — общим количеством примерно пятьдесят за десять лет — получили стипендии на поездку сроком на год в Европу по заявкам европейских профессоров. В том числе большинство из названных мной выше советских квантовых теоретиков. Для них главным рекомендателем и покровителем в Европе был лейденский профессор Пауль Эренфест, который до войны несколько лет проработал в Петербургском университете. Ландау на инвалидной коляске, Гамов на мотоцикле и Эдвард Теллер на лыжах, играют с сыновьями Бора, Оге и Эрнстом, перед зданием института в Копенгагене. Наверно, без этого советские квантовые исследования шли бы не так интенсивно… — Безусловно. Но они начали заниматься квантовой теорией еще до этих поездок.
И именно на основе тех первых работ, которые они опубликовали еще находясь в Советском Союзе, они и были отобраны. И когда наши физики поехали в ее главные центры, они и себя показали, и мир посмотрели, и сразу оказались включенными в международное сообщество. Для успешной социализации в науке помимо таланта очень важно еще оказаться в правильном месте и в нужное время. В СССР, после возвращения, они стали лидерами в теоретической физике на многие годы. Первую можно по-простому сформулировать: «Почему Копенгаген? Дания — страна очень маленькая. Лишних средств нет. Университет тогда был один, профессоров физики — два или три на всю страну. Аспирантов своих они редко готовили, поскольку незачем. Если нет профессорских мест, к чему защищать докторскую диссертацию?
Попробуйте теперь представить себе, каким образом, даже будучи самым гениальным из всех профессоров, но в крошечной стране, без каких-либо существенных финансовых или людских ресурсов, вы могли бы создать международный научный центр, не просто конкурирующий с главными центрами великих держав, а доминирующий в мировом масштабе в какой-нибудь важной дисциплине, например в теоретической физике? А Бор ее ставил сознательно? Благодаря своему нейтральному статусу скандинавские страны получили возможность и обязанность стать важной площадкой послевоенного восстановления международного сотрудничества и тем самым получить больший вес в мировой науке. Похожая стратегия помогла и другой скандинавской стране — Швеции — повысить престиж Нобелевских премий до максимума. Они могли в один год присудить премию французу, в другой — немцу, а потом англичанину или американцу. И тем самым заставить и тех и других признать объективный авторитет своей премии, которого в то время не могло быть у научных премий, присуждавшихся в Германии или Великобритании. Попробуйте теперь представить себе, каким образом, даже будучи самым гениальным из всех профессоров, но в крошечной стране, без каких-либо существенных финансовых или людских ресурсов, вы могли бы создать международный научный центр доминирующий в мировой масштабе С аналогичной целью в 1919 году в Дании создали специальный фонд Раск-Эрстед для финансирования международной активности датской науки. Бор пользовался им — еще до рокфеллеровских грантов — как источником средств, чтобы пригласить нескольких молодых ученых и ассистентов. В первые годы эти ученые приезжали к нему в Копенгаген в основном из других скандинавских и нейтральных стран или из небольших стран Восточной Европы. Потому что не так-то просто было склонить даже молодого и не имеющего постоянной работы ученого, скажем, из Великобритании к идее, что ему стоит поехать в Копенгаген на год или два.
В любом случае ему потом пришлось бы продолжать искать работу у себя на родине, в большой стране, в которой Данию если и замечали, то относились свысока, как к не очень важной в науке, провинциальной и не добавляющей престижа академической карьере. Но зато — и этим Бор смог воспользоваться позже — в 1920-х годах Дания стала одним из тех редких нейтральных мест в Европе, где ученые из Англии и Германии могли спокойно встречаться друг с другом, обсуждать научные проблемы на конференциях наравне, как коллеги, и даже сотрудничать, не слишком отвлекаясь на политические трения. Другим важным фактором, помимо скандинавской нейтральности, стала инфляция и экономические трудности в Центральной Европе. Германия вкладывала большие ресурсы в науку и по качеству подготовки докторов считала себя не имеющей равных в мире. Существовал типичный сценарий научной карьеры, который предусматривал перемещения если и за границу, то в пределах академического пространства немецкоязычных университетов. Профессора контролировали бюджет и продвижение своих учеников, а последним важно было, чтобы их знали и ценили прежде всего в самой Германии.
Не могло быть и речи, чтобы для выполнения столь важного задания отправить Терлецкого на встречу одного. Он не имел вообще никакого представления об оперативной работе, поэтому было принято решение, что полковник Василевский, непосредственно курировавший линию Ферми, должен выехать вместе с ним. Предполагалось, что Василевский начнет разговор с Бором, а Терлецкий перейдет к обсуждению технических вопросов. С ними также был переводчик, наш сотрудник, к сожалению, я не помню его фамилию.
Василевский выехал в Данию под фамилией Гребецкий, Терлецкий — под своей собственной. В своих мемуарах Терлецкий пишет, что накануне поездки в Копенгаген его принял Капица и посоветовал не задавать Бору много вопросов, «а просто представиться, передать письмо и подарки от него, рассказать о советских физиках, и Бор сам сообщит о многом, что нас интересует». Предварительная договоренность о встрече с Бором была достигнута благодаря финской писательнице Вуо-лийоки, о которой я уже писал, и датскому писателю Мартину Андерсену Нексе. Нексе не был нашим агентом, но оказывал в 40-х годах большую помощь Рыбкиной в установлении полезных контактов и знакомств с влиятельными людьми в странах Скандинавии. В июле 1993 года во время беседы с Терлецким мы вспоминали некоторые подробности этой истории. Накануне встречи Бор сообщил в советское посольство, что примет нашу делегацию. В начале встречи Бор нервничал, вспоминал Терлецкий, и у него слегка дрожали руки. Видимо, Бор понял, что впервые напрямую имеет дело с представителями советского правительства и настало время выполнить принятное им и другими физиками решение поделиться секретами атомной бомбы с международным сообществом ученых и советскими физиками. После первой встречи с Василевским на приеме в нашем посольстве 6 ноября 1945 года Бор предпочел вести разговор по научным вопросам только с Терлецким. Выбора не было, и пришлось санкционировать встречу Терлецкого и Бора наедине с участием переводчика.
Вопросы для беседы с Бором были подготовлены заранее Курчатовым и Кикоиным. Разумеется, писать о попытке якобы вербовки Бора со стороны Василевского могут лишь совершенно некомпетентные люди — Чиков, Геворкян и др. Речь шла, как видно из опубликованных документов, о перепроверке порученной ранее разведывательной информации со стороны виднейшего ученого, симпатизировавшего Советскому Союзу. Тсрлецкий сказал Бору, что его тепло вспоминают в Московском университете, передал ему рекомендательное письмо и подарки от Капицы, привет от Иоффе и других советских ученых, поблагодарил за готовность проконсультировать советских специалистов по атомной программе. Бор ответил на вопросы о методах получения в США урана, диффузионном и масс-спектрографическом, о комбинации этих методов, каким образом достигается большая производительность при масс-спектрографическом методе. Он сообщил, что в США все котлы работают с графитовыми модераторами, так как производство тяжелой воды требует колоссального количества электроэнергии. Терлецкий получил ответы на целый ряд принципиально важных вопросов, в том числе о плутонии-240, о нем в официальном докладе Смита, полученном нами от Бора и из США, не было ни слова. Встреча, по мнению Курчатова, имела важное значение для верификации нашими специалистами имевшихся у разведки нескольких сотен отчетов и трудов Ферми, Сциларда, Бете, Оппенгеймера и других зарубежных ученых. Было рассмотрено, как вспоминает Квасников, 690 научных материалов. Джек Сарфатти, физик-теоретик, ученик одного из создателей атомной бомбы Х.
Бете, также считает, что ответы Бора содержали важную стратегическую информацию по созданию ядерного оружия. Знаменательно, что Бор формально поставил в известность английскую спецслужбу о встрече и беседе с советскими специалистами по атомной программе, передаче русским доклада комиссии Смита, но вместе с тем он умолчал о характере заданных ему вопросов. Таким образом, западные спецслужбы до ареста Фукса не имели представления о том, что принципиально важные вопросы создания атомного оружия нам уже известны. Между прочим, Сцилард сразу же после атомных взрывов в Японии предсказал, что Советский Союз через 2—3 года создаст свое ядерное оружие. А Бор тогда же выступил за установление международного контроля за использованием атомной энергии. После успешной поездки Терлецкого у меня сложились дружеские отношения с Курчатовым, Алихановым и Кикоиным. Мы с женой провели несколько выходных дней с ними и их женами в правительственном доме отдыха. В нашей квартире недалеко от Лубянки мы устроили несколько обедов для ученых. В ряде публикаций по истории создания атомного оружия в нашей стране участие в решении этой проблемы наших органов госбезопасности, а также работа отдела «С» искажаются. Например, В.
Барковский, ветеран нашей внешней разведки, учавствовавший под руководством резидента Горского в агентурных операциях в Англии 1941—1945 годов, утверждает, что отдел «С» вообще никакой полезной работы не выполнял как внутри страны, так и за рубежом. Между тем, наш аппарат еще до испытания атомного оружия американцами в июне 1945 года вывез с семьями из Германии видных немецких ученых: Нобельского лауреата Г. Герца, профессоров Р. До-пеля, М.
Именно разговоры и споры с Гейзенбергом подтолкнули Бора к формулированию принципа дополнительности, по которому, в том числе, атом может проявлять себя как частица и как волна. Роль принципа дополнительности была очень велика для физики, Паули всерьез предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности. Знаменитый парадокс кота Шредингера, кстати, появился от желания автора доказать неправоту «копенгагенской интерпретации» Бора.
Спорили они на протяжении нескольких дней в ходе одной из all physics stars конференций в 1926 году. Герти рассказывает, что жена Бора была ему невероятно предана и совершенно не обиделась, когда еще в начале карьеры вместо свадебного путешествия муж повез ее в Манчестер к Резерфорду. Кстати, у Бора было 6 детей. Следующим пунктом была Аудитория. Копенгаген в начале века стал притягивать молодых амбициозных физиков, в основном благодаря репутации Бора, как главного европейского радикала со множеством очень нестандартных идей. Многие из энтузиастов собирались именно в этой аудитории, чтобы полемизировать и оттачивать новую физику — квантовую механику. Бор лично спроектировал черную доску для формул, сделал серию досок, которые поднимаются и опускаются как уступы, чтобы ему не приходилось останавливать повествование для протирания.
Ни минуты на ветер! Еще Бор мог генерировать научные идеи прямо на ходу, но ему обязательно требовался слушатель, поэтому Аудитория была идеальным местом. Собрания ученых в этой небольшой аудитории носили неформальный и веселый характер. Например, если Гейзенбергу что-то не нравилось в обоснованиях коллег, он буквально дудел в дуду. Другие ученые громко стучали по столам. Невозможно себе представить, какая атмосфера, какая жизнь, какая интеллектуальная активность царили в Копенгагене в это время. Бор был рядом, мы видели его работающим, разговаривающим, живущим среди молодых, весёлых, жизнерадостных энтузиастов.
Они приближались к глубочайшим тайнам материи, одержимые духом свободы, духом борьбы и радости, которую невозможно описать, — писал молодой участник собраний Вейскопф, впоследствии профессор MIT и участник Манхэттенского проекта. После аудитории Герти повела меня по лабораториям. Физики из МГУ однажды сказали мне, что настоящий физик — это тот, кто способен сделать необходимый прибор своими руками, то есть инженер. В Институте Бора исследования проводятся по нескольким направлениям : — Астрономия.
И вот в лозаннском Институте технологии создали оптомеханическую полость с ультранизким шумом. Швейцарцы создали маленький барабан, с помощью которого стало возможно измерять квантовые вибрации, возникающие при давлении света Rpf — Radiation pressure force , при комнатной температуре. До сих пор Rpf измеряли при глубоком охлаждении с целью максимально подавить тепловые вибрации, что сложно и дорого. В Лозанне барабан в условиях вакуума поместили между двумя зеркалами, создавшими оптическую полость для «уловления» лазерного луча. А он, в свою очередь, усилил квантовую силу воздействия света на барабан с его специфической частотой колебаний. Ученые определили, что вибрации зеркал были ослаблены в 700 раз. Также было подавлено броуновское движение молекул, что еще больше способствовало чистоте опытов. В нем сталкивают пучки ядер и ионы. Детектор имеет массу 7000 т, что позволяет получить достаточное число столкновений частиц, приходящих из глубин космоса. Авторы предложения надеются, что таким образом можно будет «ловить» нейтрино, образующиеся при взрывах близлежащих сверхновых, что вблизи Бетельгейзе альфа Ориона и небольшой звезды в созвездии Киля. В общем, нет пределов изощренности научной мысли, оттачиваемой сегодня с помощью самых разных инструментов. Не то, что век назад, когда все приходилось открывать на кончике пера теоретиков, которые были не согласны с заявлениями «классиков», что наступил конец истории физики.
Нильс Бор: деятельность физика – лауреата нобелевской премии
Вместе со своими давними друзьями — химиком Бьеррумом и хирургом Кивицем — отец будет управлять парусами. В штормовой непогоде в первое мгновенье никто из них не заметит, как волна, обрушившись на корму, смоет Кристиана, стоящего у руля. Он же, уверенный в своих силах, не сразу позовет на помощь. А в следующее мгновенье будет уже поздно. Отец, бросившись к борту, уже не увидит его в волнах, а яхту моментально отнесет от места происшествия. Друзья еле удержат и отшвырнут Бора, в безумстве рвущегося к воде, а затем часами будут кружить на месте трагедии, веруя, что сейчас раздастся крик мальчика, и они поспешат на помощь. Но в этот вечер Нильс вернется домой один и лишь через семь недель найдет в себе силы произнести поминальные слова, тихо сказав: «... К моменту произнесения этих слов в 1934 году он уже был всемирно известным ученым. Окончив Копенгагенский университет, в мае 1911 года Нильс защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. В квантовую механику он ввел принцип дополнительности Затем стажировался за границей. А вернувшись в Копенгаген, преподавал в университете, работая над квантовой теорией строения атома и сформировав «принцип соответствия».
В 1922 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома». В квантовую механику он ввел принцип дополнительности, роль которого оказалась столь существенной, что некоторые ученые предлагали назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности. На ученых помостах вовсю уже обсуждались его дискуссии с Альбертом Эйнштейном об интерпретации квантовой механики, порой принимающие ожесточенный характер. Хотя сами друг к другу они всегда относились с огромным уважением. В 1933 году усилиями Бора был учрежден специальный Комитет помощи ученым-беженцам. Многие великие умы Германии после прихода к власти нацистов переехали по приглашению Бора в Копенгаген. Тогда же, в 30-х годах, Бор увлекся ядерной тематикой и внес существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. Он, как и Эйнштейн, «не предвидел, что цепную реакцию можно будет осуществить на протяжении жизни», он лишь предугадывал такую «теоретическую возможность». Через два дня Бор уже летел в Англию полулежа в бомбовом люке самолета Но ученый мир понимал, что даже если есть малая толика возможности того, что подобная сила может стать доступной Гитлеру, это равносильно общемировой трагедии. Чтобы этого не случилось, важно было, в первую очередь, не допустить ареста Бора.
Огромная богатая страна без боевых действий на своей территории была практически не ограничена в выборе средств достижения этой цели. Германия находилась в совсем иных условиях. Хотя интеллектуальный потенциал немецких ученых приблизительно соответствовал американскому, иные ресурсы были несопоставимы. Провал в конце 1941 года вроде бы неоднократно доказавшей свою эффективность концепции «блицкрига» привел к пониманию, что война может затянуться, а ее результат вовсе не гарантирован. В условиях, когда боевые действия на Восточном фронте вытягивали из рейха все большие финансовые и человеческие ресурсы, нацистское руководство пришло к выводу, что создание и тем более использование ядерного оружия в ходе Второй мировой уже невозможно.
Отто Ган, немецкий ученый, открывший расщепление ядра. В июле 1942 года в Берлине состоялось ключевое совещание рейхсминистра Альберта Шпеера с участниками «Уранового проекта». На нем было принято принципиальное решение вновь вернуть работы над атомной тематикой из ведения Министерства вооружений и боеприпасов в сферу ответственности Имперского исследовательского совета. Нацисты сделали, возможно, роковой для себя выбор: они отказались от военного атома в пользу атома мирного. Впредь Гейзенберг и его команда должны были работать над мирным применением «урановой машины», а не над атомной бомбой, появление которой до окончания боевых действий было признано нереальным.
С этого момента развитие ядерных проектов в США и Германии пошло по диаметрально противоположным векторам. Если США с каждым месяцем работу над темой интенсифицировали, то Третий рейх, наоборот, чем дальше, тем больше вел ее по остаточному принципу. Альберт Шпеер, куратор «Уранового проекта» в нацистском руководстве. Секретные операции На такое развитие событий немаловажное влияние оказали и достаточно успешные действия союзников по саботажу немецкой ядерной программы. Его возможные последствия воспринимались британцами и американцами очень серьезно что сыграло свою роль и в активизации «Манхэттенского проекта».
К лету 1942 года накопленных разведкой союзников сведений оказалось достаточно для определения узкого места нацистов. Им оказался тот самый завод по производству тяжелой воды, построенный в 1934 году норвежской компанией Norsk Hydro рядом с гидроэлектростанцией в поселке Веморк. Тяжелая вода, оксид дейтерия, являлась важнейшим компонентом, который Гейзенберг планировал использовать для замедления цепной реакции в ядерном реакторе. Ее получали после разложения пресной воды с помощью электролиза. Для успешного осуществления своей программы немцам нужно было получить около пяти тонн этой жидкости, и процесс этот был достаточно трудоемкий.
Первая попытка заброса диверсантов в Норвегию, получившая название операция «Незнакомец», была предпринята в ноябре 1942 года и закончилась провалом. Высадка саперов с помощью планеров привела к гибели 18 человек из 32, а оставшиеся 14 добровольцев были схвачены немцами и расстреляны. Второй опыт был куда более удачным. Операция «Ганнерсайд» была организована обстоятельнее. В течение января — февраля 1943 года в Норвегию были заброшены сразу несколько групп диверсантов, которые в ночь с 27 на 28 февраля в тяжелейших условиях смогли проникнуть на территорию предприятия Norsk Hydro, установить взрывные устройства и произвести их подрыв.
В результате саботажа завод на несколько месяцев был вынужден остановить производство. В ноябре 1943-го британцы произвели и две массированные бомбардировки объекта. В итоге немцы решили эвакуировать его оборудование и оставшиеся запасы тяжелой воды в рейх, но и здесь норвежское сопротивление показало себя самым достойным образом. Таким образом, нацисты окончательно лишились ключевого компонента для своей ядерной программы, что поставило на ней крест.
Детство и юность[ править править код ] Копенгаген. Теорема Бора — ван Лёвен 1885—1911 [ править править код ] В школе проявлял явную склонность к физике и математике , а также к философии. В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет , где изучал физику , химию , астрономию , математику. Вместе с братом он организовал студенческий философский кружок, на котором его участники поочерёдно выступали с докладами [11]. В университете Нильс Бор выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды.
Теоретическое исследование в 1906 году было отмечено золотой медалью Датского королевского общества. В последующие годы 1907 — 1909 оно было дополнено экспериментальными результатами, полученными Бором в физиологической лаборатории отца [12] , и опубликовано по представлению корифеев тогдашней физики Рамзая и Рэлея [13]. В 1910 году Бор получил степень магистра , а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов [12]. В своей диссертационной работе Бор, развивая идеи Лоренца , доказал важную теорему классической статистической механики , согласно которой магнитный момент любой совокупности элементарных электрических зарядов , движущихся по законам классической механики в постоянном магнитном поле , в стационарном состоянии равен нулю. В 1919 году эта теорема была независимо переоткрыта Хендрикой ван Леувен и носит название теоремы Бора — ван Лёвен. Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества в частности, диамагнетизма , оставаясь в рамках классической физики [14]. Это, видимо, стало первым столкновением Бора с ограниченностью классического описания, подводившим его к вопросам квантовой теории. Бор в Англии. Модель Бора 1911—1916 [ править править код ] В 1911 году Бор получил стипендию в размере 2500 крон от фонда Карлсберга для стажировки за границей [15].
В сентябре 1911 года он прибыл в Кембриджский университет в Англии, чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством знаменитого Дж. Бор изучил всего И. Ньютона, увлекался астрономией польских и итальянских учёных — Коперника и Галилея. Однако сотрудничество не сложилось: Томсона не заинтересовал молодой 26-летний датчанин, с ходу указавший на ошибку в одной из его работ и к тому же плохо изъяснявшийся на английском. Впоследствии Бор так вспоминал об этом: Я был разочарован, Томсона не заинтересовало то, что его вычисления оказались неверными. В этом была и моя вина. Я недостаточно хорошо знал английский и потому не мог объясниться… Томсон был гением, который, на самом деле, указал путь всем… В целом, работать в Кембридже было очень интересно, но это было абсолютно бесполезным занятием [15]. В итоге в марте 1912 года Бор переехал в Манчестер к Эрнесту Резерфорду , с которым незадолго до того познакомился [16]. В 1911 году Резерфорд по итогам своих опытов опубликовал планетарную модель атома.
Бор активно включился в работу по этой тематике, чему способствовали многочисленные обсуждения с работавшим тогда в Манчестере известным химиком Георгом Хевеши и с самим Резерфордом. Исходной идеей было то, что свойства элементов определяются целым числом — атомным номером , в роли которого выступает заряд ядра, который может изменяться в процессах радиоактивного распада. Первым применением резерфордовской модели атома для Бора стало рассмотрение в последние месяцы своего пребывания в Англии процессов взаимодействия альфа- и бета-лучей с веществом [17]. Летом 1912 года Бор вернулся в Данию. В 1912 году, во время свадебного путешествия, Бор передал Резерфорду свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» она была опубликована в начале 1913 года. Вместе с тем было положено начало тесной дружбе семей Боров и Резерфордов. Общение с Резерфордом оставило неизгладимый отпечаток как в научном, так и в личностном плане на дальнейшей судьбе Бора, спустя много лет написавшего: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. По возвращении в Копенгаген Бор преподавал в университете, в то же время интенсивно работая над квантовой теорией строения атома. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 года и носящем название «резерфордовского меморандума» [19].
Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913 года. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 года с закономерностями расположения спектральных линий и общим комбинационным принципом для частот излучения атомов. Впоследствии сам Бор говорил: Как только я увидел формулу Бальмера , весь вопрос стал мне немедленно ясен [20]. В марте 1913 года Бор послал предварительный вариант статьи Резерфорду, а в апреле съездил на несколько дней в Манчестер для обсуждения своей теории. Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [21] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 года и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [22] : общие утверждения постулаты о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома , представляющая в наши дни лишь исторический интерес. Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики , на которое накладываются дополнительные квантовые условия например, квантование углового момента электрона. Теория Бора сразу же позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода , а также объяснить с поправкой на приведённую массу электрона наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию.
Блестящим успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга [23].
Он предложил элегантное объяснение «выхода» из атомного ядра альфа-частицы представляющей собой ядро гелия. Гамов считал, что частица выходит по «тоннелю», образующемуся под энергетическим барьером. И это предположение оказалось совершенно верным. А при бета-распаде происходит еще более интересный процесс, приводящий к рождению другого элемента. В 1945 году Нобелевскую премию получил швейцарец Вольфганг Паули, один из отцов-основателей современной физики. Он обратил внимание на высвобождение при бета-распаде не только электрона, но и чрезвычайно легкой частицы, почти не имеющей массы. Уход электрона сопровождается превращением нейтрона в протон и сдвигом атома на одну клетку таблицы Менделеева вправо.
Много позже американец Мари Гелл-Ман объяснит суть происходящего: распад сопровождается изменением тройки кварков, в результате появляется свободный электрон и та самая частица. За «открытие» кварков на кончике пера Гелл-Ману присудят Нобелевскую премию, но это случится уже после Паули. История гласит, что Паули как-то пожаловался выдающемуся физику, итальянцу Энрико Ферми, что никак не может подыскать имя нейтральной частице, возникающей при бета-распаде. Недолго думая, Ферми по аналогии с бамбино предложил назвать частицу нейтрино. Альфа- и бета-частицы являются «глашатаями» процессов, происходящих в ядрах радиоактивных элементов. Вот объяснение по аналогии.
Как появились периодический закон и таблица химических элементов
- Открытия, сделанные во сне
- 100 лет атому Бора, отмеченные на родине знаменитой теории
- Статьи по теме «Нильс Бор» — Naked Science
- Не только таблица Менделеева: 6 великих открытий, сделанных во сне
Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду
В 1943 году Нильс Бор с семьей эвакуировался сперва в Великобританию, а затем в США, где работал над созданием ядерной бомбы. Нильс Бор применил квантовую теорию Макса Планка к модели Резерфорда и создал свою знаменитую модель атома. В 1910 году Нильс Бор был удостоен степени магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годыВ год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось. Нильс Бор писал, что этому открытию он обязан сну.
Нильс Хенрик Давид Бор
Нильс Бор, которому Фриш сообщил об этом, в первый момент потерял дар речи. Нильса Бора уже на студенческой скамье считали гением, но в противоположность этому титулу карьера его развивалась удивительно гладко. Великий физик Нильс Бор, родоначальник квантовой физики, Лауреат Нобелевской премии. Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей». Нильса Бора уже на студенческой скамье считали гением, но в противоположность этому титулу карьера его развивалась удивительно гладко. Его главное физическое открытие — догадка о квантовании действия в атомах, модель атома Бора (1912).
7 интересных фактов из биографии Нильса Бора
| Нильс Бор, биография, история жизни, факты из жизни | Главная» Новости» Наследный принц Дании Фредерик отмечает столетие Института Нильса Бора, вручая награды. |
| История Бора | В Копенгагенском университете, куда Нильс Бор поступил в 1903 году, его считали «тяжёлым студентом». |
| ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте | Спорт на БИЗНЕС Online | По характеру чрезвычайно мягкий и интеллигентный, Нильс Бор не высказывался критично по отношению к религии. |
| 7 интересных фактов из биографии Нильса Бора | Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. |
| Бор, Нильс — Википедия | В период войны Нильс Бор из-за еврейского происхождения был вынужден эмигрировать в США. |
Сообщить об опечатке
- 103 года назад Нильс Бор предложил планетарную модель строения атома
- Нильс Бор Биография и материалы
- Нильс Бор, биография, история жизни, факты из жизни
- Нильс Хенрик Давид Бор - Биография
- Нильс Бор и модель атома
- Бор Нильс. Книги онлайн
Помощь Нильса Бора
| Нильс Бор (7 октября 1885 - 18 ноября 1962) , датский ученый, физик, Нобелевский лауреат | В 1939 году Нильс Бор сделал открытие, изменившее мир навсегда. |
| Откройте свой Мир! | Нильс Бор всемирно известен как один из самых важных учёных 20-го века за его инновационное открытие структуры атомов. |
| Нильс Хенрик Давид Бор - РНТБ | О роли в этой истории американских денег, датского нейтралитета, новых форм организации науки и фигуре Нильса Бора, который сумел всем этим воспользоваться. |
7 интересных фактов из биографии Нильса Бора
| Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком | Главная» Новости» Наследный принц Дании Фредерик отмечает столетие Института Нильса Бора, вручая награды. |
| ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте | В 1939 году Нильс Бор сделал открытие, изменившее мир навсегда. |
Так рождалась квантовая физика. Hильс Бор в Институте физических проблем Академии наук СССР
Нильса Бора уже на студенческой скамье считали гением, но в противоположность этому титулу карьера его развивалась удивительно гладко. Нильс Бор неоднократно подчеркивал параллель между гносеологическими проблемами квантовой физики и теории относительности. Однажды после очередного слабого и невразумительного выступления на коллоквиуме Нильс Бор объяснил аудитории: «Я выслушал здесь так много плохих выступлений, что прошу рассматривать мое нынешнее как месть!». В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике. Более того, благодаря этому открытию теперь астрономы смогут лучше изучить и понять эту неуловимую группу чёрных дыр средней массы.