Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. Ведь Нильс Бор – один из основателей современной физики, член 20 академий наук мира, создатель первой теории атома, лауреат Нобелевской премии.
ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте
На вопрос, понравилось ли ему пиво, Бор хитро ответил: «Главное, что не Tuborg! Поэтому все естественники поддерживают своих благодетелей и пьют только Carlsberg.
Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою теорию, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия. В 1918 в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона [26]. Начиная с 1918 , принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна, определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора в частности, для гармонического осциллятора ; дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений [27]. Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия: …«принцип соответствия», согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы.
Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних. Именно из него исходил в 1925 Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [29]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [29]. В 1921 — 1923 в ряде работ Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева , представив схему заполнения электронных орбит оболочек, согласно современной терминологии [30]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [31]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам, как думали ранее [32]. В 1922 Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [33].
В своей лекции «О строении атомов» [34] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 , Бор подвёл итоги десятилетней работы. Однако было очевидно, что теория Бора в своей основе содержала внутреннее противоречие, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. 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. 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. Принцип дополнительности 1924—1930 [ ] 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 [35].
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 [36]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 дуализма волна — частица. До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [37] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слэтером статью, в которой было сделано неожиданное предположении о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер. Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ганса Гейгера [38].
Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 во время отпуска в Норвегии [39] , 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 [40]. 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. Следует отметить, что на формирование идей Бора, как он сам признавал, повлияли философско-психологические изыскания Сёрена Кьеркегора, Харальда Гёффдинга и Уильяма Джемса [41]. Принцип дополнительности лёг в основу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики [42] и анализа процесса измерения [43] характеристик микрообъектов. 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 [44]. Через месяц после конгресса в Комо, на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [45]. Спор продолжился в 1930 на шестом конгрессе, а затем возобновился с новой силой в 1935 после появления известной работы [46] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [47] , 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 : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья. 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 [50].
В 1934 Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын — 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось [51]. Всего у Нильса и Маргарет было шестеро детей. Один из них, Оге Бор, также стал выдающимся физиком, лауреатом Нобелевской премии 1975. 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 [52]. Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. В 1936 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.
В двадцать три года за свою дипломную работу об определении поверхностного натяжения воды по вибрации водяной струи получил золотую медаль датской королевской академии наук. Спустя 3 года переезжает жить и работать в Кембридж Англия. Через год переходит работать к Резерфорду в Манчестер, занимается исследованиями атома, в результате которых обнаружил вещества с одинаковыми химическими свойствами, но с различным атомным весом — названные изотопами. У Резерфорда Нильс Бор открыл «закон радиоактивных смещений». За свои открытия и исследования в 1922 году Бор получил Нобелевскую премию.
Открытие теоремы Бора-ван Левена Теорема Бора-ван Левена - это теорема, применяемая в области механики. Эта теорема, впервые разработанная Бором в 1911 году, а затем дополненная ван Левеном, помогла отделить классическую физику от квантовой физики. Теорема утверждает, что намагниченность, возникающая в результате применения классической механики и статистической механики, всегда будет равна нулю.
Бору и ван Левену удалось получить представление о некоторых концепциях, которые можно было разработать только с помощью квантовой физики. Сегодня теорема обоих ученых успешно применяется в таких областях, как физика плазмы, электромеханика и электротехника. Принцип дополнительности В рамках квантовой механики сформулированный Бором принцип дополнительности, который представляет собой теоретический и результирующий подход одновременно, утверждает, что объекты, подверженные квантовым процессам, имеют дополнительные атрибуты, которые нельзя наблюдать или измерять одновременно. Этот принцип дополнительности порожден другим постулатом, разработанным Бором: копенгагенской интерпретацией; фундаментальный для исследования квантовой механики. Копенгагенская интерпретация С помощью ученых Макса Борна и Вернера Гейзенберга Нильс Бор разработал эту интерпретацию квантовой механики, которая позволила выяснить некоторые элементы, которые делают механические процессы возможными, а также их различия. Сформулированный в 1927 году, он считается традиционной интерпретацией. Согласно копенгагенской интерпретации, физические системы не обладают определенными свойствами до того, как они будут подвергнуты измерениям, а квантовая механика способна только предсказывать вероятности, с помощью которых сделанные измерения дадут определенные результаты. Структура периодической таблицы Из своей интерпретации атомной модели Бор смог более детально структурировать периодическую таблицу элементов, существовавших в то время.
Он смог заявить, что химические свойства и связывающая способность элемента тесно связаны с его валентным зарядом. Применение Бора к периодической таблице привело к развитию новой области химии: квантовой химии. Точно так же элемент, известный как бор Bohrium, Bh , получил свое название в честь Нильса Бора. Ядерные реакции Используя предложенную модель, Бор смог предложить и установить механизмы ядерных реакций в двухстадийном процессе. Это открытие Бора долгое время считалось ключевым в научной области, пока спустя годы его не доработал и не усовершенствовал один из его сыновей, Оге Бор. Этот процесс позволяет производить большое количество протонов и фотонов, выделяя энергию одновременно и постоянно. Нильс Бор разработал модель, которая позволила объяснить процесс ядерного деления некоторых элементов. Эта модель заключалась в наблюдении капли жидкости, которая представляла бы структуру ядра.
Точно так же, как интегральная структура капли может быть разделена на две одинаковые части, Бору удалось показать, что то же самое может случиться с атомным ядром, способным порождать новые процессы образования или разрушения на атомном уровне. Ссылки Бор, Н. Человек и физика. Теория: Международный журнал теории, истории и основ науки, 3-8. Лозада, RS 2008.
ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте
Человечество не погибнет в атомном кошмаре - оно задохнется в собственных отходах. Эксперт — это человек, который совершил все возможные ошибки в некотором узком поле. Как замечательно, что мы столкнулись с парадоксом. Теперь у нас есть надежда на продвижение. Каждое предложение, произносимое мной, должно рассматриваться не как утверждение, а как вопрос. Нельзя проводить границу между большим и малым, ибо то и другое одинаково важно для единого целого. Разумеется, я не верю, что подкова приносит удачу. Но я слышал, что она помогает независимо от того, верят в нее или нет. Парк Музеон. Сидят на лавочке Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Есть два вида истины — тривиальная, которую отрицать нелепо, и глубокая, для которой обратное утверждение — тоже глубокая истина.
Обратным к верному утверждению является ложное утверждение. Однако обратным великой истины может оказаться другая великая истина. Какой бы системой мы ни пользовались для упорядочения наших знаний, эта система остается моделью мира, которую не следует путать с самим миром. Сходство неправильной теории с экспериментом ничего не доказывает, ибо среди дурацких теорий всегда найдется некоторое число согласующихся с экспериментом. В научной работе нельзя делать уверенных прогнозов на будущее, так как всегда возникают препятствия, которые могут быть преодолены лишь с появлением новых идей. Меня не оставляет мысль о том, что уже сейчас наука близка к осуществлению проекта, который принесет человечеству либо небывалое несчастье, либо неслыханную пользу. Мы работаем с неясными понятиями, оперируем логикой, пределы применения которой неизвестны, и при всем при том мы ещё хотим внести какую-то ясность в наше понимание природы. Ответ на высказывание Эйнштейна "Бог не играет в кости со Вселенной": «Не наше дело предписывать Богу, как ему следует управлять этим миром». Мы должны помнить, что каждый из нас - часть природы. Жить в гармонии с ней - наш великий долг и главная цель.
Рассказывают, что... Однажды, гуляя с маленьким Нильсом, его отец стал вслух любоваться красотой дерева: как гармонично ствол разделяется на ветки, а те, в свою очередь, - на более мелкие, и всё кончается листьями. Неожиданно для профессора сын возразил: "Но ведь если бы это было не так, то какое же это было бы дерево! Бор вдруг обнаружил, что не знает, сколько в их заборе планок. Недолго думая, он выбежал на улицу и пересчитал их. Он не мог допустить, чтобы его рисунок хоть в чём-то не отвечал действительности. При обсуждении одной из работ Гейзенберга Н. Бор сказал: Нет сомнений, что перед нами безумная идея. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть верной. Неясно, почему нацисты, зная о еврейских корнях Бора, просто не арестовали его?
Ведь отправили же они в концлагерь его 84-летнюю тетю - известного датского педагога Ханну Адлер. И по какой причине американцы решили эвакуировать Бора лишь после его встречи с Гейзенбергом? Как и Ньютон, Бор с детства привык копаться во всяких механизмах. Однажды, ещё ребёнком, он разобрал колесо велосипеда, у которого сломалась втулка. Ему советовали отдать колесо в мастерскую, но Бора интересовала не столько втулка, сколько конструкция велосипеда. И он разобрался. Уже в солидном возрасте Бор отремонтировал часы необычной конструкции у своих знакомых. Однажды во время обучения Н. Бор плохо подготовился к коллоквиуму, и его выступление оказалось слабым. В заключение он с улыбкой сказал: - Я выслушал здесь столько плохих выступлений, что прошу рассматривать моё нынешнее как месть.
В нацистской Германии запретили принятие Нобелевской премии. Когда в 1940 году немцы оккупировали Копенгаген, Бор растворил эти медали в царской водке. После окончания войны извлек спрятанное в царской водке золото и передал его Шведской королевской академии наук, где изготовили новые медали и повторно вручили. Когда Бор слушал доклад и находил его скучным и неинтересным, то говорил: «Очень интересно... Весьма любопытно... Выступая в институте Физики в Москве, Бор сказал, что он создал прекрасную школу физиков, вероятно, потому, что не боялся говорить своим ученикам, что он дурак. Переводивший его выступление ученик Л. Ландау Е. Лифшиц ошибся и сказал, что Бор не боялся говорить своим ученикам, что они дураки. Присутствовавший при этом П.
Капица остроумно заметил, что это - не случайная ошибка, а принципиальное различие между школами Бора и Ландау. Один из посетителей, увидев висящую на стене дома Бора подкову, с удивлением спросил: "Неужели вы верите, что она принесет вам счастье? Но говорят, что она приносит счастье независимо от того, веришь ты в это или нет". Студенты - физики одного из университетов для встречи Н. Бора сочинили песню, в которой превозносили до небес физиков и плохо отзывались о химиках. Они были ошеломлены, когда в своём выступлении Бор сказал: "Я всю жизнь считал себя и считаю теперь, что я — химик". Норберт Винер вспоминает: «Мы часто бывали у Боров. Я вспоминаю, что у одного из них, кажется у Нильса, дома на стене висела фарфоровая тарелка с изображениями обоих братьев в детском возрасте. С годами их наружность сильно изменилась, но тут они больше всего напоминали двух подпасков. Одна из постоянных посетительниц этого дома...
Если вспомнить, что благодаря своим научным заслугам Нильс Бор стал национальным героем Дании и получил право жить в знаменитом дворце... Бор очень любил смотреть ковбойские вестерны. При этом он довольно критически относился к ним. Менее вероятно, но всё же возможно, что мост над пропастью рухнет как раз в тот момент, когда она на него вступит. Исключительно маловероятно, что в последний момент она схватится за былину и повиснет над бездной, но даже с такой возможностью я могу согласиться. Совсем уже трудно, но всё - таки можно поверить, что красавец ковбой как раз в этот момент будет проезжать и выручит несчастную.
Это был пилотный проект по финансированию исследований в области естествознания. Исполнительный совет фонда состоял из пяти участников, выбранных непосредственно из Датской королевской академии наук. В наше время она всё ещё действует по тем же принципам.
Отец Бора Кристиан, физиолог, был частью группы учёных, работающих на Датскую королевскую академию наук. Они встречались каждый вечер в доме Бора, чтобы обсудить свои исследования. Одним из участников был физик Кристиан Кристиансен, который позже контролировал молодого Нильса Бора во время его исследований в Копенгагенском университете. Он был членом исполнительного совета Фонда "Carlsberg" и помог Нильсу получить после защиты докторской диссертации его начальное финансирование исследований, базирующихся в Кембридже и Манчестере, Англия. Когда он преподавал в College of Advanced Technology в Дании, его зарплаты было недостаточно, чтобы сводить концы с концами, поэтому Фонд решил выручить нуждающегося учёного.
Такой квант имеет энергию, равную произведению частоты вращения на постоянную Планка, или разности между начальной и конечной энергией электрона. Таким образом, Бор объединил наработки Резерфорда и идею квантов, которая была предложена Максом Планком в 1900 году. Такое объединение противоречило всем положениям традиционной теории, и в то же самое время, не отвергало ее полностью. Электрон был рассмотрен как материальная точка, которая движется по классическим законам механики, но «разрешенными» являются лишь те орбиты, которые выполняют «условиям квантования». На таких орбитах, энергии электрона обратно пропорциональны квадратам номеров орбит. Вывод из «правила частот» Опираясь на «правило частот», Бор сделал вывод, что частоты излучения пропорциональны разности между обратными квадратами целых чисел. Ранее эта закономерность была установлена спектроскопистами, однако не находила теоретического объяснения. Теория Нильса Бора позволяла объяснить спектр не только водорода простейшего из атомов , но и гелия, в том числе ионизированного. Ученый проиллюстрировал влияние содвижения ядра и предугадал, как заполняются электронные оболочки, что позволило выявить физическую природу периодичности элементов системе Менделеева. За эти наработки, в 1922 году Бор был удостоен Нобелевской премии. Институт Бора По завершении работ у Резерфорда уже признанный физик Бор Нильс вернулся на родину, куда его пригласили в 1916 году профессором в копенгагенский университет. Через два года он стал членом Датского королевского общества в 1939 году ученый возглавил его. В 1920 году Бор основал Институт теоретической физики и стал его руководителем. Власти Копенгагена, в знак признания заслуг физика, предоставили ему для института здание исторического «Дома Пивовара». Институт оправдал все ожидания, сыграв в развитии квантовой физики выдающуюся роль. Стоит отметить, что определяющее значение в этом имели личные качества Бора. Он окружил себя талантливыми сотрудниками и учениками, границы между которыми часто были незаметны. Институт Бора был интернационален, в него стремились опасть отовсюду. Среди знаменитых выходцев Боровской школы можно выделить: Ф. Блоха, В. Вайскопфа, Х. Казимира, О. Бора, Л. Ландау, Дж. Уиллера и многих других. К Бору не единожды приезжал немецкий ученый Верне Гейзенберг. Во времена, когда создавался «принцип неопределенности», с Бором дискутировал Эрвин Шредингер, который был сторонником чисто-волновой точки зрения. В бывшем «Доме Пивовара» формировался фундамент качественно новой физики двадцатого века, одним из ключевых фигурантов которой был Нильс Бор. Модель атома, предложенная датским ученым и его наставником Резерфордом, была непоследовательной. Она объединяла постулаты классической теории и гипотезы, явно ей противоречащие. Дабы устранить эти противоречия, необходимо было радикально пересмотреть основные положения теории.
Был членом более чем 20 академий наук мира, в том числе иностранным почётным членом Академии наук СССР 1929; членом-корреспондентом — с 1924. Бор известен как создатель первой квантовой теории атома и активный участник разработки основ квантовой механики. Он также внёс значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. Бор родился в Копенгагене, в семье известного профессора-физиолога и быстро проявил многообещающую способность к наукам. Его диссертация на степень магистра, которую он защитил в Копенгагенском университете, посвященная изучению поверхностного натяжения жидкостей, до сих пор считается эталоном в гидродинамике. За эту работу он получил Золотую медаль Академии наук Дании и снискал себе репутацию восходящей звезды датской науки. После защиты докторской диссертации Бор в 1911 году отправился в Англию — как бы мы сказали сегодня, в порядке научного обмена — и приступил к работе в лаборатории Дж.
Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
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. Джузеппе Тартини и «Дьявольская соната» Итальянскому композитору Джузеппе Тартини приснилась… музыка! Во сне он продал душу дьяволу, а взамен попросил того сыграть на скрипке.
Сатана исполнил прекрасную мелодию — ее и записал проснувшийся композитор. Свое произведение Тартини так и назвал — «Дьявольская соната». Понравилась статья, поделитесь ей в социальных сетях:.
Бор является создателем квантовой теории атома водорода, в которой доказывает, что электрон вращается по определенным квантовым орбитам. В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. В 1939 году Бор становится президентом Датского королевского общества. До последних дней Нильс не прекращал исследования, внося вклад в развитие науки. В 1947 году, в свой 62-й день рождения он получил от короля Дании Фредерика IX высшую национальную награду — орден Слона.
На четыре эти страны в совокупности приходится три четвертых всего производимого в мире урана. No comments Log in or sign up to add a comment Next publication.
На другие два места в топ-3 в последние годы попадали Канада, Австралия и Намибия. На четыре эти страны в совокупности приходится три четвертых всего производимого в мире урана. No comments Log in or sign up to add a comment Next publication.
Нильс Бор Биография и материалы
1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов. Нильс Бор писал, что этому открытию он обязан сну. В 1910 году Нильс Бор получил звание магистра университета, через год защитил диссертацию, после чего получил докторскую степень. Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад.
135 лет со дня рождения Нильса Бора: лучшие приложения «МЭШ» по физике
| Новость детально | 18 ноября 1962 года скончался датский физик-теоретик Нильс Бор, один из создателей современной физики. |
| Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду | Начиная с 1944 года Нильс Бор включается в активную политическую борьбу. |
| Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком | Более того, благодаря этому открытию теперь астрономы смогут лучше изучить и понять эту неуловимую группу чёрных дыр средней массы. |
| Помощь Нильса Бора | Нильс Бор начал с открытий, сделанных Резерфордом, и продолжал развивать их, пока не смог наложить на них свой отпечаток. |
Бор Нильс. Книги онлайн
2 Вклад и открытия Нильс Бор. Нильс Хенрик Давид Бор родился в датской столице поздней осенью 1885-го. Томсоном, который открыл электрон в 1897 г. Правда, к тому времени Томсон начал заниматься уже другими темами, и он выказал мало интереса к диссертации Бора и содержащимся там выводам. Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым.
Так рождалась квантовая физика. Hильс Бор в Институте физических проблем Академии наук СССР
Идея дополнительности, развитая в начале 1927 во время отпуска в Норвегии [39] , 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 [40]. 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. Следует отметить, что на формирование идей Бора, как он сам признавал, повлияли философско-психологические изыскания Сёрена Кьеркегора, Харальда Гёффдинга и Уильяма Джемса [41]. Принцип дополнительности лёг в основу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики [42] и анализа процесса измерения [43] характеристик микрообъектов. 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 [44]. Через месяц после конгресса в Комо, на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [45]. Спор продолжился в 1930 на шестом конгрессе, а затем возобновился с новой силой в 1935 после появления известной работы [46] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [47] , 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 : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья. 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 [50]. В 1934 Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын — 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось [51]. Всего у Нильса и Маргарет было шестеро детей. Один из них, Оге Бор, также стал выдающимся физиком, лауреатом Нобелевской премии 1975. 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 [52]. Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. В 1936 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 [53]. 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 в совместной работе Бора с Рудольфом Пайерлсом и Георгом Плачеком, при перекрытии резонансов компаунд-ядра равновесие в системе не успевает установится 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 Виктором Вайскопфом, Германом Фешбахом и К. Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий [54]. 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 [55].
Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер, при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизе Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 [56]. В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду. Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях [57]. Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» низкоэнергетичными нейтронами, а урана-238 — быстрыми [58]. Противостояние нацизму. Борьба против атомной угрозы 1940—1950 [ ] После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген. В 1933 усилиями Нильса Бора, его брата Харальда, директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам [59].
После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением. Тем не менее, он решил оставаться в Копенгагене, пока это будет возможно, чтобы гарантировать защиту института и своих сотрудников от посягательств оккупационных властей. В октябре 1941 Бора посетил Гейзенберг , в то время руководитель нацистского атомного проекта. Между ними состоялся разговор о возможности реализации ядерного оружия, о котором немецкий учёный писал следующим образом: Копенгаген я посетил осенью 1941 г. К этому времени мы в «Урановом обществе» в результате экспериментов с ураном и тяжёлой водой пришли к выводу, что возможно построить реактор с использованием урана и тяжёлой воды для получения энергии. Такой разговор состоялся во время вечерней прогулки в районе Ни-Карлсберга.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Влияние Нильса Бора на современную научную мысль Анализ влияния Нильса Бора на развитие современной научной мысли, его научные концепции и идеи, которые оказали влияние на последующие поколения ученых. Контент доступен только автору оплаченного проекта Критика и контроверсии вокруг научных идей Нильса Бора Обзор критики и споров, связанных с научными идеями Нильса Бора, а также контроверсий вокруг его теорий и концепций в физике.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Нильс Бор и развитие ядерной физики Исследование вклада Нильса Бора в развитие ядерной физики, его работы в этой области и влияние на современные ядерные технологии. Контент доступен только автору оплаченного проекта Нильс Бор как общественный деятель Анализ общественной деятельности Нильса Бора, его вклада в научное сообщество, образование и науку, а также влияния на общественные процессы. Контент доступен только автору оплаченного проекта Заключение Описание результатов работы, выводов. Контент доступен только автору оплаченного проекта Список литературы Список литературы по ГОСТу Контент доступен только автору оплаченного проекта Нужен проект на эту тему?
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. Бор дал общую формулировку принципа дополнительности , утверждающего невозможность при наблюдении микромира совмещения приборов двух принципиально различных классов, соответственно тому, что в микромире нет таких состояний, в которых объект обладал бы одновременно точными значениями всех динамических величин. В 1936 г.
Изначально оно располагалось на тупом конце, как и у обычное иглы, но это мешало протягивать иглу через ткань. Как-то ночью Хоу приснилось, что он попал к дикарям, которые требовали создать швейную машинку для их вождя. Туземцы угрожали ему странными копьями — с дырками на наконечниках, у самого острия. Наутро изобретатель понял, что в машинке игольное ушко должно быть у острого конца иглы, а не у тупого, как раньше. Отто Леви и нервный импульс При помощи нервной системы мозг получает информацию о том, что происходит в теле и в окружающем мире.
Немецкий ученый Отто Леви пытался выяснить, как именно передаются эти сигналы от одной нервной клетки к другой. Варианта было два: электрический импульс и химическая реакция. Сам Леви склонялся ко второй идее, но никак не мог придумать эксперимент, который доказал бы его гипотезу. Эксперимент пришел к нему во сне и был поставлен на… сердцах лягушек! Проснувшись, Леви повторил идею из сна.
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!
Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду
В 1921 году Бор открыл институт имени себя, в котором, получив финансирование от датских властей, впервые подверг экспериментальной проверке теорию квантовой бухгалтерии. О роли в этой истории американских денег, датского нейтралитета, новых форм организации науки и фигуре Нильса Бора, который сумел всем этим воспользоваться. директора института академика Петра Леонидовича Капицы - проходит в конференц-зал и поднимается на сцену. Нильс Бор устроил революцию в физике и уже в 37 получил нобелевку.
НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
В 1910 году золотая медаль Датской академии за экспериментальное исследование сил поверхностного натяжения. В 1911 докторская диссертация по непривычной еще «электронной теории металлов», которую в легендарном Кембридже знаменитый «Джи Джи» Томсон, открывший электрон, рекомендовал по-видимому, правда, не читая к печати, только Бор отказался сократить ее вдвое. Но зато в Манчестере у великого Резерфорда пришло сначала признание его таланта, а затем и революционное открытие. Пришла мировая слава, лавина последователей, иногда выхватывавших открытие у него из-под носа, но по-настоящему сердился он только тогда, когда дело касалось чужих приоритетов. В 1917 году в военном конфликте он был на стороне своей страны и радовался, что ей вернули последнюю отнятую территорию по подписке специально для него в Копенгагене было начато строительство института теоретической физики, будущей Мекки всех теоретиков. Как всякий громкий научный принцип, принцип дополнительности породил свой социальный фантом: все объекты вообще, а объекты микромира в особенности описываются сразу двумя взаимоисключающими теориями.
Тем не менее, каждому наблюдателю открыта своя часть правды: «противоположности суть дополнения», отчеканено на золотой медали, учрежденной в Дании в честь ее национального гения. Из 29 участников пятого Сольвеевского конгресса 1927г. Бор и атомная бомба После расщепления атомного ядра Бор первым угадал и тот изотоп урана, и тот еще не открытый элемент плутоний , из которых впоследствии и были изготовлены обе бомбы, «Малыш» и «Толстяк», уничтожившие Хиросиму и Нагасаки. Нильс Бор под именем Николаса Бейкера «дядюшки Ника» , доставленный в Лос-Аламос после многочисленных приключений чего стоит один только перелет из Швеции в Англию в бомбовом отсеке, из коего в случае опасности классика надлежало сбросить в море , служил консультантом Манхэттенского проекта, многим участникам которого он самолично помог спастись от Гитлера. Однако успех проекта немедленно пробудил в нем пророка: в соответствии с принципом дополнительности он принялся неутомимо убеждать сначала Рузвельта, а потом Черчилля немедленно поделиться атомными секретами со Сталиным для дальнейшего взаимного контроля.
В итоге Рузвельт отправился на тот свет, а Черчилль потребовал пригрозить Бору арестом или, по крайней мере, открыть ему глаза на то, что он «находится на грани государственного преступления». Добился он и строительства исследовательского центра с тремя реакторами в самой Дании, неустанно при этом подчеркивая, что материальные выгоды от этого будут еще не скоро. Присутствие на парламентских дебатах привело его к заключению, что ученые стремятся к максимальному согласию, а политики к максимальному разногласию. В результате наибольшее количество запросов относилось не к огромным суммам на строительство, а к затратам на флагшток и конуру для сторожевого пса. Дерзость праведника Прожившему последние тридцать лет в Доме чести, предназначенном для самого почетного гражданина Дании дворец был построен для этой цели основателем пивоваренных заводов «Карлсберг» , осыпанному всеми мыслимыми наградами и почестями, судьба подарила Бору и кончину праведника: прилег и уже не встал.
Случилось это 18 ноября 1962 года. Ровно через месяц после его семидесятисемилетия. Еврейская половина крови в его жилах, похоже, сказалась на его судьбе только тогда, когда, спасая его от оккупировавших Данию нацистов, подпольщики перевозили его через ночной Каттегат в нейтральную Швецию. Любопытно, что когда во время оккупации датские патриоты решили в знак протеста издать книгу о датской культуре, предисловие к ней попросили написать именно Бора. Бор долго размышлял и пришел к выводу, что одной из самых замечательных характеристик датчан является чувство уважения к другим нациям.
Этот камень в нацистский огород был не менее увесист, чем пятнышко на куртке Харальда.
На следующий год он подписал контракт с профессиональной командой. В сильнейшую хоккейную лигу мира НХЛ Уэйн Гретцки попал в 1979 году и в первом же матче набрал свое первое очко за результативную передачу. В этом же сезоне он получил первый из своих девяти титулов самого полезного игрока сезона — "Харт трофи". Во втором сезоне Гретцки получил первый из своих десяти титулов лучшего бомбардира сезона — "Арт Росс трофи". За десять лет выступления в команде "Эдмонтон Ойлерз" Гретцки с командой четыре раза выигрывали главный приз североамериканского хоккея — Кубок Стэнли.
После Эдмонтона в карьере хоккеиста были еще три клуба, но ни с одним из них он не смог повторить успех и выиграть кубок. После окончания карьеры игрока в 1999 году Уэйн Гретцки работал генеральным менеджером сборной Канады, выигравшей Олимпиаду 2002 года, был совладельцем клуба НХЛ "Финикс Койотис", а также тренировал этот клуб, но не очень успешно. Всего же на счету хоккеиста, получившего прозвище "Великий", 61 рекорд и 40 личных наград. Номер 99, под которым выступал Гретцки, выведен из обращения во всех тридцати клубах НХЛ и ни один хоккеист не может им пользоваться. Подписывайтесь на наш Telegram-канал , а также на наше сообщество в Viber.
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. 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.
Вернер Гейзенберг. Вероятным противникам Третьего рейха точно так же были понятны перспективы ядерного оружия и те преимущества, которые оно дает в геополитическом масштабе. В августе 1939 года Альберт Эйнштейн, в 1933 году после прихода нацистов к власти вынужденный уехать из Германии в США, направил Франклину Рузвельту письмо, в котором сообщал президенту страны о существовании немецкой ядерной программы и косвенно предупреждал о перспективе создания в рейхе урановой атомной бомбы. В этом же документе Эйнштейн призывал к скорейшему началу в США научных работ по атомной теме, аналогичных германским. Рузвельт верно оценил предупреждение Эйнштейна, отдав осенью 1939 года, уже после начала Второй мировой, приказ создать т. Ядерная гонка В начале 1940-х годов Третий рейх опережал любую другую страну в своей ядерной программе. У нацистской Германии уже существовала организационная структура, занимавшаяся проблематикой, имелся необходимый интеллектуальный ресурс для работы над ней, соответствующей работе обеспечивалось достаточное финансирование. Проблемой могло стать отсутствие на территории страны нужного количества сырья для атомного проекта, но и этот вопрос был решен в результате экспансии рейха. После аннексии Судетской области Чехословакии в 1938 году в распоряжении немцев оказались урановые рудники города Яхимов. Более тысячи тонн оксида урана из африканских колониальных шахт было захвачено во время оккупации Бельгии в 1940-м. В том же 1940 году в результате вторжения в Норвегию нацисты получили и единственный в мире завод по производству тяжелой воды, которая должна была использоваться для замедления цепной реакции. Все эти мероприятия позволили Вернеру Гейзенбергу начать практическую работу по созданию первого ядерного реактора, или «урановой машины», как его называли в то время. Бывшие урановые выработки в чешском Яхимове. Примерно до начала 1942-го ядерные проекты Германии и США развивались параллельно и с одинаковым успехом, однако к середине этого года в ядерной гонке произошел принципиальный перелом. Внутренний анализ в «Урановом комитете» привел его руководство к выводу, что в стране достаточно ресурсов, теоретических и практических, для создания ядерного оружия еще в ходе текущего конфликта и потенциального его применения. 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.