В 1910 году Нильс Бор был удостоен степени магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. В 1910 году Нильс Бор был удостоен степени магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов.
Что еще почитать
- Нильс Бор | Наука | Fandom
- Нильс Бор - Датский ученый - Биография
- Нильс Бор: деятельность физика – лауреата нобелевской премии
- Нильс Бор: молчание о главном
Нобелевские лауреаты: Нильс Бор. Физик и футболист
Например, Бору совместно с его ассистентом Хендриком Крамерсом так и не удалось решить задачу о движении электронов в атоме гелия простейшей двухэлектронной системе , которой они занимались с 1916 года. Бор отчётливо понимал ограниченность существующих подходов так называемой «старой квантовой теории» и необходимость построения теории, основанной на совершенно новых принципах: …весь подход к проблеме в целом носил ещё в высшей степени полуэмпирический характер, и вскоре стало совершенно ясно, что для исчерпывающего описания физических и химических свойств элементов необходим новый радикальный отход от классической механики, чтобы соединить квантовые постулаты в логически непротиворечивую схему [26]. Нобелевская премия[ править править код ] В 1922 году по по вкладу в изучение ядерных реакций Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [37]. В своей лекции «О строении атомов» [38] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 года , Бор подвёл итоги десятилетней работы. Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Брюссель 1930 Новой теорией стала квантовая механика , которая была создана в 1925 — 1927 годах в работах Вернера Гейзенберга , Эрвина Шрёдингера , Макса Борна , Поля Дирака [39]. Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий ибо использование классической терминологии уже не было правомерным , то есть дать интерпретацию её формализма.
Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор. Итогом стала концепция дополнительности , которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 года [40]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 году дуализма волна — частица. До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [41] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слейтером статью, в которой было сделано неожиданное предположение о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер. Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ханса Гейгера [42]. Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 года во время отпуска в Норвегии [43] , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел.
Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо [44]. Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга. Данные измерений объектов микромира, полученные при помощи различных экспериментальных установок, в условиях, когда взаимодействие между измерительным прибором и объектом составляет неотъемлемую часть процесса измерений, находятся в своеобразном дополнительном отношении друг к другу. Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы её координата , импульс , энергия и др. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение такой классический объект условно называется измерительным прибором. Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности [48]. Через месяц после конгресса в Комо , на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [49] [50].
Спор продолжился в 1930 году на шестом конгрессе, где Бор объяснил с позиций квантовой механики парадокс фотонного ящика Эйнштейна [49] , а затем возобновился с новой силой в 1935 году после появления известной работы [51] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики см. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [52] , порой принимая ожесточённый характер. Впрочем, участники никогда не переставали относиться друг к другу с огромным уважением, что нашло отражение в словах Эйнштейна, написанных в 1949 году : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья [53]. Хотя Бор так и не сумел убедить Эйнштейна в своей правоте, эти обсуждения и решения многочисленных парадоксов позволили Бору чрезвычайно улучшить ясность своих мыслей и формулировок, углубить понимание квантовой механики : Урок, который мы из этого извлекли, решительно продвинул нас по пути никогда не кончающейся борьбы за гармонию между содержанием и формой; урок этот показал нам ещё раз, что никакое содержание нельзя уловить без привлечения соответствующей формы, и что всякая форма, как бы ни была она полезна в прошлом, может оказаться слишком узкой для того, чтобы охватить новые результаты [54]. Ядерная физика 1930-е годы [ править править код ] Нильс Бор в личном кабинете 1935 В 1932 году Бор с семьёй переехал в так называемый «Дом чести», резиденцию самого уважаемого гражданина Дании, выстроенную основателем пивоваренной компании « Карлсберг ». Здесь его посещали знаменитости не только научного например, Резерфорд , но и политического мира королевская чета Дании, английская королева Елизавета , президенты и премьер-министры различных стран [55]. В 1930-е годы Бор увлёкся ядерной тематикой , переориентировав на неё свой институт: благодаря своей известности и влиянию он сумел добиться выделения финансирования на строительство у себя в Институте новых установок — циклотрона , ускорителя по модели Кокрофта — Уолтона , ускорителя ван де Граафа [56].
Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. В 1936 году Бор, исходя из существования недавно наблюдавшихся нейтронных резонансов, сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций : он предположил существование так называемого составного ядра «компаунд-ядра» , то есть возбуждённого состояния ядра с временем жизни порядка времени движения нейтрона через него. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1 образование составного ядра, 2 его распад. При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций , а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц [57] , создав по предложению Якова Френкеля капельную модель ядра. Однако такая простая картина имеет место лишь при больших расстояниях между резонансами уровнями ядра , то есть при малых энергиях возбуждения. Как было показано в 1939 году в совместной работе Бора с Рудольфом Пайерлсом и Георгом Плачеком , при перекрытии резонансов компаунд-ядра равновесие в системе не успевает установиться и две стадии реакции перестают быть независимыми, то есть характер распада промежуточного ядра определяется процессом его формирования.
Развитие теории в этом направлении привело к созданию в 1953 году Виктором Вайскопфом , Германом Фешбахом и К. Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий [58]. Одновременно с представлением о составном ядре Бор совместно с Ф. Калькаром предложил рассматривать коллективные движения частиц в ядрах, противопоставив их картине независимых нуклонов. Такие колебательные моды жидкокапельного типа находят отражение в спектроскопических данных в частности, в мультипольной структуре ядерного излучения. Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой коллективной модели ядра, развитой в начале 1950-х годов Оге Бором , Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером [59].
Например, они могли образоваться в результате распада одной частицы.
Даже если их после этого взаимодействия разнести на любое расстояние, изменение одной частицы мгновенно, быстрее скорости света, повлечет за собой изменение другой. Эйнштейн не соглашался с квантовой теорией. По его мнению, весь мир должен был подчиняться классической физике, а значит, ничто не должно превышать скорости света. Посему мгновенное изменение состояния частицы, удаленной на сотни или тысячи километров только из-за случайной запутанности просто невозможно. На это Нильс Бор, сторонник квантовой механики, ответил ему: «Эйнштейн, перестань указывать Богу, что он должен делать со своими игральными костями! Этот спор в 60-х годах был переформулирован на язык эксперимента британским теоретиком Джоном Беллом. Согласно его теории, проверить наличие или отсутствие скрытых механизмов квантовой запутанности, можно было при помощи специальной формулы она названа неравенством Белла , которая определяет, носят ли предсказания квантовой механики вероятностный характер на фундаментальном уровне, или же могут быть объяснены наличием каких-либо неизвестных скрытых параметров.
И вот тут мы подходим к нашим нобелевским лауреатам, в частности Джону Клаузеру и Алану Аспе, которые уже в 80-е годы развили теорию Джона Белла и экспериментально доказали, что запутываться частицам никто и ничто не помогает, — случайные взаимодействия носят именно фундаментальный характер.
В 1910 Бор стал магистром, в следующем году блистательно защитил докторскую по статистической механике. В ней он вывел свою теорию — о магнитном моменте электрических зарядов в движении и стационарном состоянии. Через девять лет эту же теорему заново открыла Йоханна ван Лёвен, поэтому в наше время она носит имя обоих учёных.
Бор и Резерфорд Осенью 1911 Бор приезжает в Кембридж. Ему дали стипендию на 2 500 крон для стажировки за рубежом. Поэтому он выбирает Англию для своих исследований, конкретно — Кавендишскую лабораторию, в которой главным был Нобелевский лауреат по физике сэр Джон Томсон. Но сотрудничество не сложилось.
Томсону не понравился Бор, который открыто указывал на просчёты и ошибки маститого физика, к тому же датчанин плохо говорил по-английски. Поэтому, несмотря не гениальность выбранного им наставника, Бору пришлось искать другой университет. И спустя полгода он переезжает в Манчестер, к «отцу» ядерной физики Эрнесту Резерфорду, тоже Нобелевскому лауреату. Вместе они работали над моделями атома и их изменениями в ходе радиоактивного распада.
В лице Резерфорда Бор нашёл не только наставника и коллегу, но и очень близкого друга. Когда в 1912 учёный женился, то часть свадебного путешествия они с женой провели в Манчестере, навестив Резерфорда. В 1913 выходит статья Бора о «Теории торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество». После возвращения в Копенгаген, Бор преподаёт в университете, а также активно работает над квантовой теорией строения атома.
Весной 1913 он ещё раз едет в Манчестер — на консультацию с Резерфордом. После выходит его статья «О строении атомов и молекул» в журнале Philosophical Magazine. Её публикуют по частях, растягивают теоретическую часть от июля до декабря. В ней Бор описывает квантовую теорию водородоподобного атома.
Эта работа стала настоящей революцией того времени.
Сердца двух лягушек он поместил в разные емкости с питательным раствором: в нем они продолжали биться отдельно от тела. Затем ученый стимулировал током нерв одного сердца — оно начало биться медленнее. Но самое интересное было дальше: когда Леви добавил раствор из первой колбы во вторую, второе сердце тоже замедлило ритм! Так немец доказал, что нервный импульс рождался с помощью вещества, которое появилось в первом растворе после реакции. Позже он выяснил, что одним из таких веществ является адреналин. Стивен Кинг и «Мизери» Не только научные открытия — идеи художественных произведений тоже приходят во сне.
Например, Стивену Кингу приснился сюжет романа «Мизери». Во сне он увидел историю о том, как известный писатель попадает в плен к фанатке-садистке. По воспоминаниям Кинга, ему снилась одинокая женщина с манией преследования. В сарае она держала разную живность, в том числе свою любимицу — хрюшку Мизери с англ. Безумная фанатка назвала животное так в честь героини из романов своего кумира. Позже по роману сняли одноименный фильм. Кэти Бейтс, которая сыграла ту самую фанатку, получила за него Оскар.
Новость детально
В 1901 году немецкий ученый получил премию за открытие излучения, которое носит его имя. Нильс Хенрик Давид Бор (дат – Самые лучшие и интересные новости по теме: Истории, факты, физики на развлекательном портале Нильс Бор рос в среде ученых, с детства проявляя интерес к различным открытиям и изобретениям.
Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
| Открытия, сделанные во сне | Bor_1 Нильс Бор относится к тем выдающимся людям, великим ученым, которые повлияли на судьбы мира. |
| Как нацисты пытались создать атомную бомбу и почему у них ничего не вышло | В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. |
Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики
Все свои открытия в этой отрасли Бор озвучит на открытой лекции перед студентами в конце того де года в Стокгольме. Они помогают клетке двигаться к бактериям и в то же время действуют как сенсорные щупальца, которые определяют бактерию как добычу”, — говорит Мартин Бендикс, руководитель лаборатории экспериментальной биофизики Института Нильса Бора. Нильс Хенрик Давид Бор родился 7 октября 1885 года в Копенгагене, в семье профессора физиологии. В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов.
Немного истории
- 100 лет атому Бора, отмеченные на родине знаменитой теории -
- Интересные факты о характере и жизни Нильса Бора
- Нацисты и атом
- 7 интересных фактов из биографии Нильса Бора
ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте
Нильс Хенрик Давид Бор (дат – Самые лучшие и интересные новости по теме: Истории, факты, физики на развлекательном портале Нильс Бор прожил 77 лет и умер от сердечного приступа в 1962 году. В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет, где изучал физику, химию, астрономию, математику. Нильс Бор действительно был философом, который искал ответы на вечные вопросы бытия, изучая явления окружающего нас физического мира.
135 лет со дня рождения Нильса Бора: лучшие приложения «МЭШ» по физике
Учёные из института Нильса Бора Дания смоделировали обнаруженное ими разрушение звезды, и эта модель показала, что масса чёрной дыры составляет от 50 000 до 800 000 масс Солнца, что является колоссальным масштабом по сравнению с обычными чёрными дырами. Более того, благодаря этому открытию теперь астрономы смогут лучше изучить и понять эту неуловимую группу чёрных дыр средней массы. Впрочем, даже такие чёрные дыры называются всего лишь средними, поскольку их сёстры в центре галактик могут превышать массу Солнца в миллиарды раз. Тем не менее, трудно переоценить их влияние на окружающие объекты, — это особенно хорошо видно благодаря видеодемонстрации, которая была сделана два года назад.
Корреспондент «МК» попыталась понять, — за что же именно. Помог в этом сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов.
Фото: Антон Цайлингер. Итак, официально достижение международной троицы звучит, как «Эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушений неравенств Белла и новаторство в квантовой информатике». Для того, чтобы понять, о чем идет речь, разберемся сначала с тем, что же такое квантовый мир и почему в нем иногда происходит какая-то запутанность. Сразу оговоримся, что речь идет об эффектах, которые скрыты от нас, — они происходят только в микромире - в мире квантовых явлений. Само понятие «запутывание» ввел еще в 1935 году Эрвин Шредингер.
Однако широко использоваться оно стало только с появлением первых систем квантовой связи и прототипов квантовых компьютеров. Чтобы частицы стали связанными, или запутанными, они должны были когда-то провзаимодействовать.
Фото: Общественное достояние, ru. Этим занимается классическая физика. Квантовые описания процессов нужны в области очень высоких энергий и царства очень малого. Знание квантовой физики не имеет большого значения в работе инженеров и ученых. Однако без открытий законов квантовой физики сегодня был бы невозможен ни один компьютер, смартфон или даже телевизор — по сути, весь наш сегодняшний технологический уклад. В первых десятилетиях ХХ века уже стало известно, что электроны входят в состав атомов.
Ученые физики решили описать их внутриатомное движение и положение. Было сделано заключение, что строение атома — это прежде всего планетарная система: ядро с вращающимися вокруг него по орбитам электронами. Так вот, хотя электроны капризны в выборе орбит, Нильс Бор был первым, кому удалось понять их правила игры, и эти правила игры включали в себя принципы зарождающейся квантовой механики. Прежде всего Бор предположил, что электроны имеют определенные значения энергии и занимают только конкретные орбиты. Любое промежуточное значение для них закрыто. Это представляет собой больше лестницу, чем склон: электроны могут находиться только на ступенях и никогда в их промежутках.
Активно боролся против атомной угрозы. После создания Э.
Резерфордом планетарной модели атома Бор показал, что устойчивость атома и многие его свойства можно объяснить, введя некоторые ограничения постулаты Бора на движение электрона в атоме. Построенная на этих постулатах 1913 и развитая затем самим Бором и другими физиками теория атома впервые объяснила не только устойчивость атома, но и сохранение им своей структуры при относительно слабых столкновениях, а также его спектры и существующие в них закономерности. В 1923 г. Бор сформулировал принцип соответствия , определяющий границы применимости классической физики в описании квантовых систем. В том же году на основе своей теории атома он дал объяснение периодической системы химических элементов. После создания квантовой механики Бор активно включился в разработку её основных принципов, соотношения квантовой физики с классической и в создание общей теории, внутренне непротиворечиво объясняющей известные процессы в микромире, в предельном случае переходящие в макроскопические явления. В 1927 г.