Датский физик Нильс Бор смог описать современную модель атома благодарю сну о солнечной системе. В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. Нильс Бор начал с открытий, сделанных Резерфордом, и продолжал развивать их, пока не смог наложить на них свой отпечаток. В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике.
Бор, Нильс
| Бор, Нильс | Нильс Бор всемирно известен как один из самых важных учёных 20-го века за его инновационное открытие структуры атомов. |
| Нильс Хенрик Давид Бор | 3. Датский физик Нильс Бор в 1922 году был удостоен Нобелевской премии «за заслуги в изучении строения атома». |
| Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики | Нильс Бор писал, что этому открытию он обязан сну. |
| История Бора // — Глобальный еврейский онлайн центр | Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад. |
Нильс Бор: молчание о главном
Еще в 1920 году Нильс Бор стал основателем подразделения университета Копенгагена. Нильс Бор в ответ на коронную фразу Эйнштейна про кости отвечал: «Не наше дело предписывать Богу, как ему следует управлять миром». Нильс Бор всемирно известен как один из самых важных учёных 20-го века за его инновационное открытие структуры атомов.
Новость детально
В Копенгагене Нильс Бор, постулировавший квантовые скачки электронов, для обсуждения проблем новой физики собирал молодых физиков, среди которых был тогда еще советский физик-теоретик Георгий Гамов. В период войны Нильс Бор из-за еврейского происхождения был вынужден эмигрировать в США. 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. Нильс Хенрик Давид Бор родился 7 октября 1885 года в Копенгагене, в семье профессора физиологии.
Нильс Бор: деятельность физика – лауреата нобелевской премии
Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей». Нильс Бор начал с открытий, сделанных Резерфордом, и продолжал развивать их, пока не смог наложить на них свой отпечаток. В Копенгагене Нильс Бор, постулировавший квантовые скачки электронов, для обсуждения проблем новой физики собирал молодых физиков, среди которых был тогда еще советский физик-теоретик Георгий Гамов.
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
| Telegram: Contact @obrsoyuz | 2 Вклад и открытия Нильс Бор. |
| Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики | Телеграф новостей. Новости. |
Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком
Нильс Бор 1885-1962. Его главное физическое открытие — догадка о квантовании действия в атомах, модель атома Бора 1912. Из нее вышли обе квантовых теории, матричная Гейзенберг, плюс Борн и Йордан, плюс Дирак, 1925-1926 гг и волновая де Бройль, 1923, Шредингер, 1926, и снова Дирак, 1927 , эквивалентность которых была показана тогда же Шредингером. Его особенная, организационно-вдохновляющая заслуга — «теоретический инкубатор» в Копенгагене, где ставились и решались центральные вопросы новой физики. Этот институт сыграл важнейшую роль в том числе для Ландау и Гамова. Отталкиваясь от формализма квантовой теории, Бор предложил общефилософский «принцип дополнительности» и, вместе с Гейзенбергом, «копенгагенскую интерпретацию» квантовой физики. Бор родился в семье научной отец, профессор физиологии Копенгагенского университета а также политической и финансовой еврейской мать элиты Дании. Его младший брат Харальд стал крупным математиком.
Оба брата были еще и крутейшими футболистами. Нильс был вратарем одного из ведущих датских клубов, а Харальд полузащитником. В 1908г. Харальд играл за сборную страны на Олимпиаде, где Дания получила серебро, уступив в финале англичанам. От своего начала, физика подразумевала бинарность существования: «атом», элементарная частица либо есть, либо нет; третьего не дано. Квантовая механика сняла уверенность в этой казавшейся незыблемой самоочевидности. Согласно предложенной Бором в конце двадцатых годов интерпретации квантовой механики, субатомные частицы вроде электронов существуют в вероятностном «лимбе» наложенных одно на другое состояний, пока взаимодействие с макроскопическим объектом не выбрасывает их в иное, уже настоящее, наблюдаемое существование.
Как писал Гейзенберг, «Волна вероятности означала количественное выражение старого понятия «потенция» аристотелевской философии.
Стоит отметить — Эллен Адлер происходила из состоятельной еврейской семьи с многочисленными связями в политической и банковской сферах. В этом браке Нильс был вторым ребенком. Между Нильсом и Харольдом установилась дружба, остававшаяся неизменной всю жизнь.
Харольд был прекрасным математиком и блестящим футболистом. Он был в составе сборной Дании на Олимпийских играх в Лондоне 1908 года. Причем Нильсу и Харольду разрешалось присутствовать при этих разговорах: участвовать в них, критиковать и задавать вопросы. В 1911 году Нильс защищает докторскую диссертацию по электронной теории металлов в Копенгагенском университете.
Таким образом, мы видим, что Бор с самых ранних лет был окружен обстановкой, которая сильно способствовала его научной карьере. Именно ему удалось создать у себя на родине мировой центр квантовой физики, так называемый Копенгагенский институт теоретической физики. Нильс Бор и Альберт Эйнштейн вероятно, декабрь 1925 г. Эйнштейн не понимал многие положения квантовой физики.
Он считал, что мерилом всего должна служить объективная реальность, а не теоретические фантазии Бора.
Но, как признавался сам ученый, в те годы главным увлечением была не наука. Начало двадцатого столетия связано с появлением огромного количества футбольных клубов. Тренд подхватывали абсолютно все, кто не хотел оставаться не модным в спортивной лихорадке. Одним из первых на футбольной карте Дании того времени появился «Академиск». Клуб победил в самом первом футбольном турнире страны и сделал это исключительно студентами Копенгагенского университета. Долгие годы в клубе при отборе игроков сначала смотрели не на данные новичка, а в «студак». Без него попасть в дрим-тим той Дании было невозможно.
По протекции отца оба брата Бора Нильс и Харальд оказались в престижном вузе, но шкафчик в раздевалке первым получил младший сын Харальд. Талант старшего брата не впечатлил тренеров «Академиска». Только спустя 2 года в 1905 братья воссоединились. К тому времени Харальд стал ключевым полузащитником в команде. А вот Нильс Бор так и не сумел побороть в себе истинного ученого. Большая карьера вратаря прожила меньше года.
В 1788 году, 26 января, капитан Артур Филипп высадился в бухте Сиднея, поднял британский флаг и основал первую колонию — Новый Южный Уэльс. Новое поселение назвали Сидней в честь Томаса Тауншенда, первого виконта Сиднея, секретаря Британской империи в 1784-89 годах, который и отдал приказ отправить флот. На кораблях британского флота, прибывшего в Австралию, находились 192 женщины-заключенные, 564 мужчины, 450 матросов, гражданский и военный персонал, 28 жен и 30 детей. До 1808 года этот день отмечался как День первой высадки или День Основания. В 1818 году — на 30-летие колонии — губернатор Маккуаэри велел произвести салют из 30 орудий и дал государственным служащим выходной. Вскоре эту традицию переняли банки и многие общественные организации. В 1888 году все столицы колоний за исключением Аделаиды отпраздновали столетие высадки первого флота как День юбилея, а к 1935 году все штаты страны праздновали 26 января как День Австралии. Герой В канадском городе Брантфорд 26 января 1961 года родился будущий хоккеист Уэйн Гретцки, которому было суждено переписать большинство рекордов североамериканского хоккея. Талант будущей звезды хоккея проявился уже в детстве. В шестилетнем возрасте Гретцки играл с десятилетними спортсменами.
Нильс Бор: молчание о главном
Резерфорда , где в 1914—1916 гг. В 1916 г. С 1920 г. В 1943 г. В 1946 г. 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.
Он также был помощником Томсона и впоследствии получил Нобелевскую премию. Бор многому научился от руки Резерфорда, особенно в области радиоактивности и моделей атомов.. С течением времени сотрудничество между учеными росло, а их дружеские связи росли. Одно из событий, в которых оба ученых взаимодействовали в экспериментальной области, было связано с моделью атома, предложенной Резерфордом.. Эта модель была верна в концептуальной области, но было невозможно представить ее, обратив ее в законы классической физики. Учитывая это, Бор осмелился сказать, что причина этого заключалась в том, что динамика атомов не подчинялась законам классической физики.. Северный институт теоретической физики Нильса Бора считали застенчивым и замкнутым человеком, однако серия очерков, опубликованных в 1913 году, принесла ему широкое признание в научной сфере, что сделало его признанным общественным деятелем. Эти очерки были связаны с его концепцией строения атома. В 1916 году Бор отправился в Копенгаген и там, в своем родном городе, он начал преподавать теоретическую физику в Университете Копенгагена, где он учился.. Находясь в этом положении и благодаря известности, приобретенной ранее, Бор получил достаточно денег, необходимых для создания в 1920 году Северного института теоретической физики.. Датский физик руководил этим институтом с 1921 по 1962 год, когда он умер. Позднее институт изменил свое название и был назван Институтом Нильса Бора в честь его основателя.. Очень скоро этот институт стал эталоном с точки зрения наиболее важных открытий, сделанных в то время, связанных с атомом и его конформацией.. За короткое время Институт теоретической физики Северных стран был наравне с другими университетами с большим количеством традиций в этой области, такими как немецкие университеты Геттингена и Мюнхена.. Школа Копенгагена 1920-е годы были очень важны для Нильса Бора, поскольку в те годы он издал два основополагающих принципа своих теорий: принцип соответствия, изданный в 1923 году, и принцип взаимодополняемости, добавленный в 1928 году.. Вышеупомянутые принципы стали основой, на которой начала формироваться Копенгагенская школа квантовой механики, также называемая копенгагенской интерпретацией.. Эта школа нашла неблагоприятное в таких великих ученых, как тот же Альберт Эйнштейн, что после противостояния перед разнообразными экспозициями она в итоге признала Нильса Бора одним из лучших научных исследователей того времени.. С другой стороны, в 1922 году он получил Нобелевскую премию по физике за свои эксперименты, связанные с атомной перестройкой, и в том же году родился его единственный сын, Ааге Нильс Бор, который в конечном итоге обучался в институте под председательством Нильса. Позже он стал его директором и, кроме того, в 1975 году получил Нобелевскую премию по физике.. Именно в этом контексте Бор определил делящуюся характеристику плутония.. В конце этого десятилетия, в 1939 году, Бор вернулся в Копенгаген и получил назначение президентом Королевской датской академии наук..
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. Но чтобы в этот самый миг тут же оказался кинооператор с камерой, готовый заснять все эти волнующие события на плёнку, - уж этому, увольте, я не поверю! Бор посетил Грузию. Отдыхая вместе с группой физиков, в долине Алазани, он увидел однажды группу крестьян, которые во главе с тамадой пили вино и пели песни. Человек не только великий, но и любознательный, Бор подошёл к ним. Тамада произнёс тост: "Друзья! К нам в гости приехал самый большой учёный мира профессор Нилъс Бор. Он создал атомную физику. Его труды изучают школьники всех стран. Он приехал к нам из Дании, пожелаем же ему и его спутникам долгих лет жизни, счастья, крепкого здоровья. Пожелаем его стране мира и благополучия". Когда тамада кончил, с земли поднялся старик, взял обеими руками руку Бора и бережно её поцеловал. Следом за ним поднялся другой горец, наполнил чашу вином и, поклонившись Бору, выпил её. Нильс Бор всю жизнь провёл среди парадоксов квантовой механики. Но даже его поразила нереальность происходящего: он заплакал от удивления и благодарности. Портрет Нильса Бора был изображён на датской купюре в 500 крон. Вернувшись после одной из конференций домой в Голландию, физик X. Казимир рассказал отцу о предложении, полученном от знаменитого Бора: быть его ассистентом. В то время физики, за исключением Эйнштейна, не были популярны и известны вне своей среды. Поэтому Казимир-папа решил проверить степень известности Бора хитрым способом. Он отправил письмо по такому адресу: «Нильсу Бору для Казимира. Письмо пришло без промедлений, о чём сын и известил отца. Обсуждая работу, результаты которой ему казались неубедительными, Эренфест говорил: «Знаете, пытаться обнаружить тут эффект, который Вас интересует, - это всё равно, что искать в тёмной комнате чёрную кошку! Сотрудники Бора рассказывали, что Бор в подобных же случаях говорил: «Это очень, очень интересно! Гинзбург сказал о Боре: "Полвека назад великий физик зажёг маяк, который долгие годы освещал дорогу физикам всего мира. И этот маяк не погас с кончиной Бора — он скорее превратился в памятник, на котором горит вечный огонь. Этот огонь будет источником света и тепла не только для нашего, но и для будущих поколений". То, как писал статьи Дирак, очень нравилось Бору. Томсон считал Бора инакомыслящим из-за своей приверженности к классической физике и поэтому написанную им докторскую диссертацию не прочитал. В результате она не была опубликована. Пожалуй, наиболее характерной его чертой была замедленность мысли и скорости понимания. Бор очень любил ходить в кино, а из фильмов уважал только вестерны. Весь зал прекрасно понимал аргументацию докладчика, не понимал один Бор. Каждый по очереди начинал объяснять Бору то, что он не понимал, и в результате все переставали что бы то ни было понимать. Однажды, когда Г. Гамов и Л. Розенфельд были в гостях у Бора, Гамов и Розенфельд пошли спать, оставив Бора за решением кроссворда из англий-ского журнала. Вдруг среди ночи их разбудил стук в дверь. Дом Бора всегда был полон гостей. Бор редко работал по графику.
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 [7] , и опубликовано по представлению корифеев тогдашней физики Рамзая и Рэлея [8]. В 1910 Бор получил степень магистра , а в мае 1911 защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов [7]. 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 эта теорема была независимо переоткрыта Йоханной ван Лёвен и носит название теоремы Бора — ван Лёвен англ. Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества в частности, диамагнетизма , оставаясь в рамках классической физики [9]. Это, видимо, стало первым столкновением Бора с ограниченностью классического описания, подводившим его к вопросам квантовой теории. Бор в Англии. Теория Бора 1911—1916 [ ] В 1911 Бор получил стипендию в размере 2500 крон от фонда Карлсберга для стажировки за границей [10]. В сентябре 1911 он прибыл в Кембридж , чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством знаменитого Дж. Однако сотрудничество не сложилось: Томсона не заинтересовал молодой 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. В 1911 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 [12]. Летом 1912 Бор вернулся в Данию. Во время свадебного путешествия в Англию и Шотландию Бор с супругой посетили Резерфорда в Манчестере. Бор передал ему свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» она была опубликована в начале 1913. 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, который спустя много лет писал: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 и носящем название «резерфордовского меморандума» [15]. Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 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. Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [17] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [18] : 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 [19]. Работа Бора сразу привлекла внимание физиков и стимулировала бурное развитие квантовых представлений. Его современники по достоинству оценили важный шаг, который сделал датский учёный. Так, в 1936 Резерфорд писал: Я считаю первоначальную квантовую теорию спектров, выдвинутую Бором, одной из самых революционных из всех когда-либо созданных в науке; и я не знаю другой теории, которая имела бы больший успех. Это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твёрдой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточным, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьём — найти главные законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это мне кажется чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли. Он оставался в Манчестере с осени 1914 до лета 1916. В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик. Уже в сентябре 1914 он писал: Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем. В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода [24].
103 года назад Нильс Бор предложил планетарную модель строения атома
Возможное решение этого парадокса, как полагал он, могло лежать в квантовой теории. В 1900 г. Макс Планк выдвинул предположение, что электромагнитное излучение, испускаемое горячим веществом, идет не сплошным потоком, а вполне определенными дискретными порциями энергии. Назвав в 1905 г. Применяя новую квантовую теорию к проблеме строения атома , Бор предположил, что электроны обладают некоторыми разрешенными устойчивыми орбитами, на которых они не излучают энергию.
Только в случае, когда электрон переходит с одной орбиты на другую, он приобретает или теряет энергию, причем величина, на которую изменяется энергия, точно равна энергетической разности между двумя орбитами. Идея, что частицы могут обладать лишь определенными орбитами, была революционной, поскольку, согласно классической теории, их орбиты могли располагаться на любом расстоянии от ядра, подобно тому как планеты могли бы в принципе вращаться по любым орбитам вокруг Солнца. Хотя модель Бора казалась странной и немного мистической, она позволяла решить проблемы, давно озадачивавшие физиков. В частности, она давала ключ к разделению спектров элементов.
Когда свет от светящегося элемента например, нагретого газа, состоящего из атомов водорода проходит через призму, он дает не непрерывный включающий все цвета спектр, а последовательность дискретных ярких линий, разделенных более широкими темными областями. Согласно теории Бора, каждая яркая цветная линия то есть каждая отдельная длина волны соответствует свету, излучаемому электронами, когда они переходят с одной разрешенной орбиты на другую орбиту с более низкой энергией. Бор вывел формулу для частот линий в спектре водорода, в которой содержалась постоянная Планка. Частота, умноженная на постоянную Планка, равна разности энергий между начальной и конечной орбитами, между которыми совершают переход электроны.
Теория Бора, опубликованная в 1913 г. Немедленно оценив важность работы Бора, Резерфорд предложил ему ставку лектора в Манчестерском университете — пост, который Бор занимал с 1914 по 1916 г. В 1916 г. В 1920 г.
Под его руководством институт сыграл ведущую роль в развитии квантовой механики математическое описание волновых и корпускулярных аспектов материи и энергии. В течение 20-х гг. Тем не менее атом Бора сыграл существенную роль моста между миром атомной структуры и миром квантовой теории. Бор был награжден в 1922 г.
Нобелевской премией по физике «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения». При презентации лауреата Сванте Аррениус , член Шведской королевской академии наук, отметил, что открытия Бора «подвели его к теоретическим идеям, которые существенно отличаются от тех, какие лежали в основе классических постулатов Джеймса Клерка Максвелла ». Аррениус добавил, что заложенные Бором принципы «обещают обильные плоды в будущих исследованиях». Бор написал много работ, посвященных проблемам эпистемологии познания , возникающим в современной физике.
Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. Именно он в 1913 году предложил модель строения атома, в которой электроны могут двигаться только по определенным орбитам, не излучая энергию, а ее излучение или поглощение происходит лишь в момент перехода с одной орбиты на другую. Повторить тему строения атома и атомного ядра поможет одноименное интерактивное приложение. Тогда и был найден ответ на вопрос, почему атомы радиоактивного вещества подвержены спонтанным видоизменениям.
Из Швеции Бор отправился в США, где оставался до окончания Второй мировой войны и принимал участие в работе над Манхэттенским проектом. Уже начиная с 1944 года Бор осознавал всю опасность атомной угрозы. Встреча с премьер-министром Великобритании 16 мая 1944 года не привела к каким-либо результатам.
В своем меморандуме на имя президента Рузвельта от 3-го июля 1944 года он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия, к обеспечению строгого международного контроля за ним и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии. Бор пытался донести свои мысли до Черчилля и Рузвельта и при личных встречах с ними, однако безрезультатно. Более того, эта деятельность, а также приглашение приехать на время войны в Советский Союз, полученное от Петра Капицы в начале 1944 года, привели к подозрениям в шпионаже в пользу СССР.
В 1950 году Бор опубликовал открытое письмо в ООН, в котором настаивал на необходимости мирного сотрудничества и свободного обмена информацией между государствами как залога построения «открытого мира». В дальнейшем он неоднократно высказывался на эту тему, своим авторитетом подкрепляя призывы к миру и к предотвращению угрозы ядерной войны. Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа.
Николай Лебедев.
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. Бор сформулировал важное для развития ядерной физики представление — капельную модель ядра. В 1939 г. Бору принадлежат также исследования по взаимодействию элементарных частиц с веществом.
Журнал «ПАРТНЕР»
Во время исследований Нильс Бор узнал, что уран-235 может расщепляться, высвобождая невиданную энергию. Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей». 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!».
Ранние годы и учеба в университете
- Что еще почитать
- Интересные факты о характере и жизни Нильса Бора
- Нильс Бор - любимец фортуны или патриарх квантовой физики? | Биографии | ШколаЖизни.ру
- История Бора
- Помощь Нильса Бора . Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930–1950 годы
- Навигация по записям
НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
Благодаря их работе значительно улучшилось понимание роли банков в экономике, особенно важности недопущения их краха. Ученые объяснили феномен массового изъятия денег из банков и на примере Великой депрессии доказали, что это усугубляет кризис. Премия по экономике была учреждена не самим Альфредом Нобелем, а Шведским национальным банком в память об ученом и предпринимателе. Ее присуждают с 1969 года. Литература Лауреатом Нобелевской премии по литературе стала французская писательница Анни Эрно — «за мужество и хирургическую точность» писательского таланта.
Анни Эрно родилась в 1940 году в Нормандии. Ее произведения во многом автобиографичны, в своих романах она описывает реальные события из своей жизни, личные воспоминания, в которых отразились знаковые события и перемены в обществе второй половины ХХ века. Литература стала четвертой призовой областью, которую Альфред Нобель указал в своем завещании. У него самого была богатая библиотека на разных языках.
В последующие годы 1907 — 1909 оно было дополнено экспериментальными результатами, полученными Бором в физиологической лаборатории отца [7] , и опубликовано по представлению корифеев тогдашней физики Рамзая и Рэлея [8]. В 1910 Бор получил степень магистра , а в мае 1911 защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов [7].
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 эта теорема была независимо переоткрыта Йоханной ван Лёвен и носит название теоремы Бора — ван Лёвен англ. Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества в частности, диамагнетизма , оставаясь в рамках классической физики [9].
Это, видимо, стало первым столкновением Бора с ограниченностью классического описания, подводившим его к вопросам квантовой теории. Бор в Англии. Теория Бора 1911—1916 [ ] В 1911 Бор получил стипендию в размере 2500 крон от фонда Карлсберга для стажировки за границей [10].
В сентябре 1911 он прибыл в Кембридж , чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством знаменитого Дж. Однако сотрудничество не сложилось: Томсона не заинтересовал молодой 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. В 1911 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 [12].
Летом 1912 Бор вернулся в Данию. Во время свадебного путешествия в Англию и Шотландию Бор с супругой посетили Резерфорда в Манчестере. Бор передал ему свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» она была опубликована в начале 1913.
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, который спустя много лет писал: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 и носящем название «резерфордовского меморандума» [15].
Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 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.
Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [17] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [18] : 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 [19].
Работа Бора сразу привлекла внимание физиков и стимулировала бурное развитие квантовых представлений. Его современники по достоинству оценили важный шаг, который сделал датский учёный. Так, в 1936 Резерфорд писал: Я считаю первоначальную квантовую теорию спектров, выдвинутую Бором, одной из самых революционных из всех когда-либо созданных в науке; и я не знаю другой теории, которая имела бы больший успех.
Это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твёрдой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточным, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьём — найти главные законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это мне кажется чудом и теперь.
Это наивысшая музыкальность в области мысли. Он оставался в Манчестере с осени 1914 до лета 1916. В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик.
Уже в сентябре 1914 он писал: Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем. В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории.
Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода [24]. Дальнейшее развитие теории.
К 135-летию со дня рождения Нильса Бора, одного из создателей современной физики, лауреата Нобелевской премии и основоположника первой квантовой теории атома, «Московская электронная школа» «МЭШ» представила подборку приложений по физике из своей библиотеки. В приложении «Ученые-физики и их эксперименты» можно будет вспомнить самые значимые открытия в области физики и их авторов. Например, того, кто доказал существование в атомах положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов вокруг него или кто открыл закон плавания тел, ставший основой гидростатики. Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций.
Ему удалось убедить престарелого монарха опасавшегося ухудшения отношений с Гитлером в необходимости предоставить в Швеции убежище для датских евреев. Вскоре после этого почти все евреи Дании были через Эресуннский пролив переправлены на рыбацких шхунах в Швецию. Из Швеции Бор отправился в США, где оставался до окончания Второй мировой войны и принимал участие в работе над Манхэттенским проектом. Уже начиная с 1944 года Бор осознавал всю опасность атомной угрозы.
Встреча с премьер-министром Великобритании 16 мая 1944 года не привела к каким-либо результатам. В своем меморандуме на имя президента Рузвельта от 3-го июля 1944 года он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия, к обеспечению строгого международного контроля за ним и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии. Бор пытался донести свои мысли до Черчилля и Рузвельта и при личных встречах с ними, однако безрезультатно. Более того, эта деятельность, а также приглашение приехать на время войны в Советский Союз, полученное от Петра Капицы в начале 1944 года, привели к подозрениям в шпионаже в пользу СССР. В 1950 году Бор опубликовал открытое письмо в ООН, в котором настаивал на необходимости мирного сотрудничества и свободного обмена информацией между государствами как залога построения «открытого мира». В дальнейшем он неоднократно высказывался на эту тему, своим авторитетом подкрепляя призывы к миру и к предотвращению угрозы ядерной войны.
Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду
Большая карьера вратаря прожила меньше года. В одной игре с немецкой командой инициатива всю игру была на стороне датского клуба. Однако во время неожиданной контратаки соперники забили гол. В этот момент Нильс Бор... Естественно, матч был очень важен и, разумеется, «Академиск» проиграл.
Судьба — штука коварная: та игра поставила жирный крест на футбольной карьере студента и заставила будущего лауреата Нобелевской премии оставить спорт. Шансом Харальд воспользовался на все сто. В составе родной команде младший брат не останавливался феерить и вскоре получил приглашение в сборную страны. К этому времени он стал одним из самых популярных и узнаваемых футболистов Дании.
При этом наука продолжала волновать его так же, как и спорт. Все свободное от футбола время он посвящал математике. В 1908 году Харальд в составе сборной Дании отправился на Олимпийские игры в Лондон. В финале турнира против них играли датчане, пройдясь до этого катком по сборной Франции 26:1.
Параллельно в городе строился специальный бункер для «урановой машины», но тяжелейшая для рейха ситуация на фронтах, нехватка финансов и материалов существенно тормозили работу ученых. В январе 1945 года группу Гейзенберга и уже практически законченный ею реактор B VIII эвакуировали из германской столицы вглубь страны, в деревню Хайгерлох недалеко от швейцарской границы. Работа не останавливалась даже в условиях уже проигранной войны. Последнюю попытку запустить цепную реакцию немцы предприняли 23 марта 1945 года, она вновь закончилась неудачей из-за недостаточного количества урана и тяжелой воды. В мае — июне 1945 года Гейзенберг и 9 соратников были арестованы американцами и в ходе операции «Эпсилон» вывезены на территорию Великобритании. Нацистский реактор в Хайгерлохе. Их поселили в поместье Фарм-Холл недалеко от Кембриджа. Здание, где жили германские физики, было буквально напичкано подслушивающей аппаратурой.
Задачей «Эпсилона» было определить, насколько близко немцы подобрались к созданию атомной бомбы. Для обеих сторон результат оказался удивительным. Американцы поняли, что никакой угрозы нацистского ядерного гриба и близко не существовало, а Гейзенберг с коллегами были буквально шокированы бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. Они были уверены, что опережают конкурентов, и даже представить себе не могли, насколько на самом деле в США ушли вперед. Поместье Фарм-Холл. Почему Гитлер не получил ядерной бомбы Вопрос, реально ли было создание Третьим рейхом атомного оружия, волнует не только любителей альтернативной истории Второй мировой войны. Действительно, еще в начале 1940-х нацисты опережали своих противников. Возможно, при определенных обстоятельствах например, если бы Гитлер не ввязался бы в войну с Советским Союзом Германия смогла бы с помощью концентрации ресурсов всей Европы, лежащей у ее ног, в течение нескольких лет подойти к созданию ядерной бомбы.
Другой вопрос, насколько реальным был продолжительный мир с СССР и сколь трезво оценивали потенциал «уранового проекта» в высшем руководстве Третьего рейха. В конце концов, среди историков, изучавших проблему, сложилось три точки зрения на причины немецкого атомного провала. Послевоенные статьи и выступления Вернера Гейзенберга и его соратников настойчиво проталкивали мысль о пассивном саботаже учеными своей работы. Мол, германские физики понимали, чем грозит их успех человечеству, поэтому сознательно тормозили свою работу. В общем-то, в такой позиции ничего удивительного нет. Многие из непосредственных участников создания ядерного оружия в США или в СССР после Хиросимы и Нагасаки, холодной войны, «Карибского кризиса» стали убежденными противниками своих разработок и жалели о своем в них участии. Даже Эйнштейн переживал о том письме 1939 года Рузвельту, во многом инициировавшем включение США в атомную гонку: «Мое участие в создании ядерной бомбы состояло в одном-единственном поступке. Я подписал письмо президенту Рузвельту, в котором подчеркивал необходимость проведения в крупных масштабах экспериментов по изучению возможности создания ядерной бомбы.
Я полностью отдавал себе отчет в том, какую опасность для человечества означает успех этого мероприятия. Однако вероятность того, что над той же самой проблемой с надеждой на успех могла работать и нацистская Германия, заставила меня решиться на этот шаг. Я не имел другого выбора, хотя я всегда был убежденным пацифистом». Американские солдаты на немецком ядерном реакторе. Другая группа экспертов уверена, что неудачи нацистов были вызваны некомпетентностью немцев, изгнанием из рейха ученых-евреев, выбором в качестве замедлителя реакции тяжелой воды, а не графита, другими научными ошибками, в основе которых лежит принципиальная невозможность успешного творчества ученого в условиях тоталитаризма.
Когда стало ясно, что гитлеровская Германия уже не в состоянии овладеть атомным оружием, а Япония даже не пыталась его создать, Бор употребил все свое влияние, чтобы воспрепятствовать применению атомной бом- 1 Шпилянский Эдуард Маркович, д-р мед. С этой целью он беседует с президентом США Франклином Рузвельтом, ссорится с Черчиллем, борется против атомной монополии Англии и США — выдвигает идею «международного контроля» над вооружением. Его усилия тщетны...
Нильс Бор возвращается в Данию в Институт теоретической физики. Он помогает основать Европейский центр ядерных исследований и играет активную роль в его научной программе. В 1950 г. Но письмо Бора не удосужилось даже тени того внимания, которое заслуживало [С. Мусский, с. В августе 1955 г. Его слушали, ему аплодировали 1200 физиков-атомщиков, съехавшихся со всех концов земли. Нильсу Бору — 72 года.
Ему присуждается первая премия «За мирный атом», учрежденная Фондом Форда в 1957 г. Он признался: «Квантовая теория меня больше не влечет к своим проблемам. Ныне первостепенная проблема — найти путь к предотвращению ядерной войны». Как и всех, его не миновала старость, но, как немногих, миновало старение духа... Во всех путешествиях последнего десятилетия своей жизни — по Европе и Ближнему Востоку, по Индии и Гренландии, по Америке и Советскому Союзу, на физических конгрессах и в лекционных турне, в деловых поездках и во время юбилейных визитов, в официальных беседах и в дружеском застолье — всюду он заговаривал об «открытом письме». Это стало его страстью, потребностью души [Д. Нильсу Бору — 76 лет. Он в третий раз приехал в Советский Союз.
Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 году , 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 [30]. Начиная с 1918 года, 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 [31]. 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 году Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [33]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [33]. В 1921 — 1923 годах 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 [34]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 году нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [35]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам , как думали ранее [36].
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 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.
Ларри Пейдж и Google
- НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
- НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
- Нильс Бор - биография
- Нильс Бор | Наука | Fandom
- Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики