В этот день, 26 января 1939 года, известный датский физик Нильс Бор, выступая на конференции по теоретической физике в Вашингтоне, рассказал об открытии деления урана.
Новость детально
Бор открыл структуру атома в 1913 году. Оказавшись в Манчестерском университете, Бор стал работать в лаборатории Эрнеста Резерфорда. Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. Изучите 10 основных работ Нильса Бора и познакомьтесь с его открытиями, теориями и другими достижениями в науке.
Откройте свой Мир!
Нильс Хенрик Давид Бор (дат – Самые лучшие и интересные новости по теме: Истории, факты, физики на развлекательном портале Нильс Бор, открытия которого, безусловно, изменили физику, пользовался огромным научным и нравственным авторитетом. Они помогают клетке двигаться к бактериям и в то же время действуют как сенсорные щупальца, которые определяют бактерию как добычу”, — говорит Мартин Бендикс, руководитель лаборатории экспериментальной биофизики Института Нильса Бора. Нильс Бор с детства полюбил футбол Во время матча Нильс Бор писал на штангах формулы; Он играл за сборную Дании в амплуа вратаря.
Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
Но прежде всего надо уяснить себе, что в религии язык используется совершенно иначе, чем в науке. Язык религии родственнее скорее языку поэзии, чем языку науки. Люди слишком склонны думать, что если дело науки — информация об объективном положении вещей, а поэзии —пробуждение субъективных чувств, то религия, раз она говорит об объективной истине, должна подлежать научным критериям истинности. Однако мне все это разделение на объективную и субъективную стороны мира кажется здесь слишком насильственным. Если религии всех эпох говорят образами, символами и парадоксами, то это, видимо, потому, что просто не существует никаких других возможностей охватить ту действительность, которая здесь имеется в виду. Но отсюда еще вовсе не следует, что она не подлинная действительность. И расщепляя эту действительность на объективную и субъективную стороны, мы вряд ли здесь далеко продвинемся. А далее Бор затронул и этический аспект: «Необходимо осознать, что существует отношение дополнительности между критическим анализом вероучительного содержания той или иной религии и поведением, предпосылкой которого является решительное принятие духовной структуры данной религии. Такое сознательно принятое решение придает индивиду силу, которая руководит его поступками, помогает преодолеть моменты неуверенности, а когда ему приходится страдать, дарит ему утешение, порождаемое чувством укрытости внутри великого миропорядка. Таким путем религия помогает гармонизации жизни в обществе, и в число ее важнейших задач входит напоминание о великом миропорядке на языке образов и символов. Но в отличие от Канта, Бор предпочитал о Боге молчать.
В том же самом разговоре с Гейзенбергом, Бор упоминает Витгенштейна, с его знаменитой заповедью молчать, если нельзя сказать ясно: «представляется замечательным, как бескомпромиссно Поль Дирак относится к вещам, допускающим ясное выражение на логическом языке; то, что вообще может быть сказано, считает он, может быть также и ясно сказано, а о чем нельзя говорить, о том, по выражению Витгенштейна, нужно молчать. Так что представляется разумным понять боровскую отсылку к Витгенштейну как пояснение позиции самого Бора — позиции апофатического молчания. Эта гипотеза представляется согласующейся со всем тем, что о Боре известно. Она весьма органична сочетанию двух дополнительных качеств великого физика: неустанного, вдохновляющего стремления к полной ясности и, в то же время, глубокого понимания недостижимости последних истин о «вещах в себе». Как писал Бор, «Наша задача — не проникать в суть вещей, смысла которых мы не знаем в любом случае, а разрабатывать концепции, которые позволят нам продуктивно рассуждать о явлениях природы».
С другой стороны, матерью Нильса была Эллен Адлер, чья семья имела экономические привилегии и имела влияние в банковской среде Дании. Семейное положение Нильса позволило ему получить доступ к образованию, которое в то время считалось привилегированным.. Впоследствии он отправился в Англию, где учился в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета.. Основной мотивацией для учебы было получение опеки от Джозефа Джона Томсона, химика английского происхождения, который получил Нобелевскую премию в 1906 году за открытие электрона, специально для исследований, которые он проводил о том, как электричество движется через газы..
Намерение Бора состояло в том, чтобы перевести его докторскую диссертацию на английский язык, который был точно связан с изучением электронов. Тем не менее, Томсон не проявил особого интереса к Бору, поэтому последний решил уйти и направиться в Манчестерский университет.. Отношения с Эрнестом Резерфордом Находясь в Манчестерском университете, Нильс Бор имел возможность поделиться с британским физиком и химиком Эрнестом Резерфордом. 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..
К сожалению для скандинавов, «золото» британцы с трудом, но оставили дома, победив соперника со счетом 2:0. Но и этот результат стал ошеломляющим для северной страны. Дома серебряных призеров встречали, как настоящих героев, а Харальд Бор на том турнире забил свои единственные голы за сборную. Существует легенда, что во время одного из научных докладов по математике в зале оказались фанаты и, заметив за трибуной своего кумира, чуть не сорвали конференцию. Пока Харальд не поприветствовал каждого из них, порядок в зале вернуть не удалось. Квантовое строение атома, квантовая механика и много других сложных словосочетаний со словом «квантовый», при произнесении которых лицо невольно принимает серьезное выражение. Сотрудничество с Альбертом Эйнштейном и Эрнестом Резерфордом только укрепило значимость имени датского физика. Однако, когда желанная награда оказалась в руках ученого, копенгагенские газеты писали об этом именно так: «Нашему вратарю дали Нобелевскую премию! Во время отбытия из страны он растворил свою Нобелевскую медаль в царской водке, а саму бутылку закопал в саду участка. Спустя годы прославленный ученый вернулся и отдал бутыль обратно шведской комиссии, которая из осадков раствора сделала копию главной награды его научной жизни. Но не только наукой жил великий физик. Футбол, по словам, ученого был не менее главной наградой в жизни. И его, и брата.
Квантовые описания процессов нужны в области очень высоких энергий и царства очень малого. Знание квантовой физики не имеет большого значения в работе инженеров и ученых. Однако без открытий законов квантовой физики сегодня был бы невозможен ни один компьютер, смартфон или даже телевизор — по сути, весь наш сегодняшний технологический уклад. В первых десятилетиях ХХ века уже стало известно, что электроны входят в состав атомов. Ученые физики решили описать их внутриатомное движение и положение. Было сделано заключение, что строение атома — это прежде всего планетарная система: ядро с вращающимися вокруг него по орбитам электронами. Так вот, хотя электроны капризны в выборе орбит, Нильс Бор был первым, кому удалось понять их правила игры, и эти правила игры включали в себя принципы зарождающейся квантовой механики. Прежде всего Бор предположил, что электроны имеют определенные значения энергии и занимают только конкретные орбиты. Любое промежуточное значение для них закрыто. Это представляет собой больше лестницу, чем склон: электроны могут находиться только на ступенях и никогда в их промежутках. Позже формулировки этой парадигмы Бор получил спектр атома водорода. Здесь каждой линии частоты испускаемого света соответствовал переход электрона с одной орбиты на другую, меньшую.
Нильс Бор Биография и материалы
В начале 1912 года датчанин принялся за изучение радиоактивности элементов, разрабатывал ядерную модель атома. Благодаря сотрудничеству с Резерфордом, Нильс принялся за создание собственной модели строения атома. Летом того же, 1912 года ученый вернулся в родной Копенгаген, и устроился на работу в университет. Его взяли в качестве ассистента-профессора. На протяжении двух лет Бор читает лекции студентам, и параллельно пытается найти решение проблемы, связанной с ядерной моделью атома и теорией его строения. Нильс Бор с Резерфордом В 1913-м Нильс Бор опубликовал статью под названием «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество». В своих постулатах ученый рассказывал о закономерности спектральной серии водорода и квантового характера света. Именно с этой работы Бора начала развиваться квантовая физика. Разработки датского ученого получили высокую оценку Резерфорда и Альберта Эйнштейна. Эйнштейн сказал, что Бор — человек, имеющий гениальную интуицию, и что его изыскания невероятно важны в развитии физики.
В 1914 году Бора пригласили в Манчестер, на должность преподавателя университета. Нильс преподавал студентам математическую физику на протяжении двух лет. После этого снова вернулся в Копенгаген, и продолжил свои научные изыскания в вопросе строения атома. Специально для Бора в университете ввели профессорский пост. Нильс Бор читает лекцию у доски В 1920 году Бор стал инициатором основания в Копенгагене Института теоретической физики, который сам и возглавил. Эту должность он занимал на протяжении всей своей жизни. Сложно оценить достижения этого вуза в вопросе развития квантовой механики, они поистине бесценны. В конце 20-х годов модель атома Бора сменили на более сложную — квантово-механическую, исследованием которой занимались ученики и последователи Бора. В 1922-м разработки Нильса Бора по строению атома и его излучения удостоились Нобелевской премии.
Спустя некоторое время ученый выдал формулировку принципа соответствия и принципа дополнительности, ставшие фундаментом для дальнейшего развития понятия квантовая механика. Нильс Бор на вручении ему Нобелевской премии В тридцатых годах Бор заинтересовался ядерной физикой, и начал исследования в этом направлении. Вместе с другими учеными он стал автором капельной модели ядра, которое делится. Это открытие вплотную подвело ученых к пониманию явления ядерного деления. Вскоре началась Вторая мировая война, и это открытие имело большое значение. Проводя исследования, датский физик узнал о свойствах урана-235, который расщепляется с высвобождением невероятного количества энергии. Именно этот фактор выполнил роль отправной точки в вопросе разработки атомной бомбы. Во время войны Бор оказался на оккупированной немцами территории, и поначалу работал, как обычно. Но потом понял, что с его «полуеврейской» национальностью лучше держаться от нацистов подальше.
К тому же, его предупредили, что арест неизбежен. Ученый не стал дожидаться, пока окажется в фашистских застенках, уехал в Швецию, а потом перебрался в Британию. Он был уверен, что атомная бомба — это технически невыполнимая задача, но ошибся. США уже полным ходом развернули работы по разработке этого смертельного оружия. Америка попросила у Бора помощи в этом вопросе, и он не отказал. Забрал с собой сына Оге и отправился в Штаты, чтобы стать одним из участников Манхэттенского проекта. Нильс Бор в своем кабинете Нильс Бор стал самым именитым среди ученых, задействованных в разработке бомбы. Ему принадлежит авторство многих разработок. Однако приближался конец войны, и ученый понимал, что это оружие имеет разрушительную силу, и применять его нельзя.
Бор сумел добиться, чтобы ему организовали встречу с президентом США Рузвельтом, а потом и премьер-министром Британии Черчиллем.
В 1901 году немецкий ученый получил премию за открытие излучения, которое носит его имя. Имена номинантов по физике, их исследования и мнения, связанные с присуждением им премии, по правилам Фонда Нобеля не раскрываются в течение 50 лет. Химия Нобелевская премия по химии присуждена американцам Каролин Бертоцци, Барри Шарплессу и датчанину Мортену Мелдалу за развитие клик-химии и биоортогональной химии.
Нобелевский комитет по химии отметил вклад исследователей в функциональный инновационный способ построения молекул. Результаты их работы используют при разработке препаратов для лечения онкологических заболеваний. Мария Кюри была удостоена Нобелевской премии за исследования по физике и по химии, а Лайнус Полинг был Нобелевским лауреатом по химии и обладателем премии мира. Физиология и медицина В 2022 году Нобелевский комитет присудил награду шведскому биологу Сванте Паабо.
Ученый доказал с помощью генетических методов, что вымерший так называемый денисовский человек, который обитал в Азии вместе с неандертальцами и людьми современного типа, был отдельной ветвью в эволюции человека. Открытие считается сенсационным в науке. Самая известная Нобелевская премия по медицине была присуждена Александеру Флемингу, Эрнесту Чейну и Говарду Флори в 1945 году за открытие пенициллина и его лечебного эффекта при разнообразных инфекционных заболеваниях.
Френка из т. I «Избранных научных трудов» Н. Проблема причинности в атомной физике - Воhr N. The Causality Problem in Atomic Physics. После смерти его основателя и бессменного руководителя Институт возглавил Оге Бор до 1970. В 1963 и 1985 годах в Дании выпущены марки с изображением Нильса Бора. Элемент 105 таблицы Менделеева дубний , открытый в 1970 году, до 1997 года известен как нильсборий. В этом же году утверждено название борий для 107-го элемента, открытого в 1981 году. Имя Бора носит астероид 3948, открытый в 1985 году. В честь Нильса Бора в 1964 году назван кратер на Луне. В 1997 году Датский национальный банк выпустил в обращение банкноту достоинством 500 крон с изображением Нильса Бора.
Согласно классической электродинамике, вращающийся по орбите электрон должен постоянно терять энергию, отдавая ее в виде света или другой формы электромагнитного излучения. По мере того как его энергия теряется, электрон должен приближаться по спирали к ядру и в конце концов упасть на него, что привело бы к разрушению атома. На самом же деле атомы весьма стабильны, и, следовательно, здесь образуется брешь в классической теории. Бор испытывал особый интерес к этому очевидному парадоксу классической физики, поскольку все слишком напоминало те трудности, с которыми он столкнулся при работе над диссертацией. 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.
Нильс Бор - биография
| Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса | 26 января 1939 года на конференции по теоретической физике в Вашингтоне Нильс Бор сообщил об открытии деления урана. |
| Нильс Бор (7 октября 1885 - 18 ноября 1962) , датский ученый, физик, Нобелевский лауреат | создатель квантовой физики, которую многие предлагали назвать теорией дополнительности. |
| Помощь Нильса Бора . Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930–1950 годы | На это Нильс Бор, сторонник квантовой механики, ответил ему: «Эйнштейн, перестань указывать Богу, что он должен делать со своими игральными костями!». |
Бор Нильс. Книги онлайн
Наши активные операции в Западной Европе совпали с началом «холодной войны». Мы отдавали себе отчет, что американская контрразведка подобралась довольно близко к нашим источникам информации и агентуре, обслуживающей их. Оперативная обстановка резко осложнилась. Когда был запущен наш первый реактор в 1946 году, Берия приказал прекратить все контакты с американскими источниками.
На встрече со мной он предложил обдумать, как можно воспользоваться авторитетом Оппенгеймера, Ферми, Сциларда и других близких к ним ученых в антивоенном движении. Мы считали, что антивоенная кампания и борьба за ядерное разоружение может помешать американцам шантажировать нас атомной бомбой, и начали широкомасштабную политическую кампанию против ядерного превосходства США. Мы хотели связать американские правящие круги политическими ограничениями в использовании ядерного оружия — у нас атомной бомбы еще не было.
Берия категорически приказал не допустить компрометации видных западных ученых связями с нашей разведкой: для нас было важно, чтобы западные ученые представляли самостоятельную, имеющую авторитет и влияние политическую силу, дружественную по отношению к Советскому Союзу. Через Фукса идея о роли и политической ответственности ученых в ядерную эпоху была доведена до Ферми, Оппенгеймера и Сциларда, которые решительно выступили против создания водородной бомбы. В своих доводах они были совершенно искренни и не подозревали, что Фукс под нашим влиянием логически подвел их к этому решению.
Действуя как антифашисты, они объективно превратились в политических союзников СССР. Директива Берии основывалась на информации, полученной от Фукса в 1946 году, о серьезных разногласиях между американскими физиками по вопросам совершенствования атомного оружия и создания водородной бомбы. На совещании, состоявшемся в конце 1945 или в начале 1946 года, ученые вместе с Фуксом выступили против разработки «сверхбомбы» и столкнулись с резкими возражениями Теллера.
Клаус Фукс отклонил предложение Оппенгеймера продолжить работу с ним в Принстоне, возвратился в Англию и продолжал снабжать нас исключительно важной информацией. С осени 1947 года по май 1949-го Фукс передал нашему оперативному работнику Феклисову основные теоретические разработки по созданию водородной бомбы и планы начала работ, к реализации которых приступили в США и Англии в 1948 году. Особенно ценной была полученная от Фукса информация о результатах испытаний плутониевой и урановой атомных бомб на атолле Эниветок.
Фукс встречался с Феклисовым в Лондоне один раз в 3—4 месяца. Каждая встреча тщательно готовилась и продолжалась не более сорока минут. Феклисова сопровождали три оперативных работника, чтобы исключить возможность фиксации встречи службой наружного наблюдения британской контрразведки.
Фукс и Феклисов так и не были зафиксированы английской контрразведкой. Фукс сам невольно способствовал своему провалу, сообщив службе безопасности, курировавшей английские атомные разработки, что его отец получил место преподавателя теологии в Лейпцигском университете в Восточной Германии. В это время американские спецслужбы разоблачили нашего агента, курьера Фукса, Голда, он опознал Фукса на фотографии, и американцы сообщили об этом английской контрразведке.
В 1950 году Фукса арестовали. После напряженных допросов Фукс признал, что передавал секретные сведения Советскому Союзу. Его судили, и в обвинительном заключении по его делу упоминалась лишь одна встреча с советским агентом в 1947 году, и то целиком на основе его личного признания.
О сотрудничестве Фукса с нашей разведкой и обстоятельствах его ареста рассказал Феклисов в упоминавшемся мною очерке «Героический подвиг Клауса Фукса» и в своей книге «За океаном и на острове». Сведения о развитии атомных исследований в Англии и реальных запасах ядерного оружия в США, переданные Фуксом в 1948 году, совпали с исключительно важной информацией из Вашингтона, полученной от Маклина, который с 1944 года занимал должность секретаря английского посольства в США и контролировал всю канцелярию этого ведомства. Так, например, Оппенгеймер напоминает мне в значительной мере наших ученых академического типа — Вернадского, Капицу, Сахарова.
Они всегда стремились сохранить собственное лицо, стремились жить в мире, созданном их воображением, с иллюзией независимости. Но независимость ученого, вовлеченного в работы громадной государственной важности, всегда остается иллюзией. А для Курчатова в научной работе главными всегда были интересы государства.
Он был менее упрям и более зависим от властей, чем Капица и Иоффе. Берия, Первухин и Сталин сразу уловили, что он представляет новое поколение советской научной интеллигенции, менее связанное со старыми традициями русских ученых. Они правильно поняли, что он амбициозен и полон решимости подчинить всю научную работу интересам государства.
Правительство стремилось любой ценой ускорить испытание первой атомной бомбы, и Курчатов пошел по пути копирования американского ядерного устройства. Вместе с тем не прекращалась параллельная работа над созданием бомбы советской конструкции. Она была взорвана в 1951 году.
Будучи настоящими учеными, Курчатов и Оппенгеймер в то же время были административными руководителями важнейших проектов, имевших судьбоносное значение для мира.
Кроме того, Бор запомнился важными работами по теории атомного ядра, ядерных реакций и металлов. Он был одним из участников создания квантовой механики. Кроме наработок в области физики, Бору принадлежит ряд трудов по философии и естествознанию. Ученый активно боролся с атомной угрозой. В 1922 году его наградили Нобелевской премией. Детство Будущий ученый Нильс Бор родился в городе Копенгагене 7 октября 1885 года. Его отец Кристиан был профессором физиологии в местном университете, а мать Эллен происходила из состоятельной еврейской семьи. У Нильса был младший брат Харальд. Родители постарались сделать детство сыновей счастливым и насыщенным.
Положительное влияние семьи, и в частности матери, сыграло важнейшую роль в становлении их душевных качеств. Образование Начальное образование Бор получил в Гаммельхольмской школе. В школьные годы он увлекался футболом, а позже — лыжным и парусным спортом. В двадцать три года Бор стал выпускником Копенгагенского университета, в котором его считали необычайно одаренным физиком-исследователем. За дипломный проект, посвященный определению поверхностного натяжения воды с помощью вибраций водной струи, Нильса наградили золотой медалью от Датской королевской академии наук. Получив образование, начинающий физик Бор Нильс остался работать в университете. Там он осуществил ряд важнейших исследований. Одно из них было посвящено классической электронной теории металлов и легло в основу докторской диссертации Бора. Нестандартное мышление Однажды к президенту Королевской академии, Эрнесту Резерфорду, обратился за помощью коллега из копенгагенского университета. Последний намеревался поставить своему студенту самую низкую оценку, в то время как тот считал, что заслуживает оценки «отлично».
Оба участника спора согласились положиться на мнение третьего лица, некого арбитра, которым и стал Резерфорд. Согласно экзаменационному вопросу, студент должен был объяснить, как с помощью барометра можно определить высоту здания. Студент ответил, что для этого нужно привязать барометр к длинной веревке, подняться с ним на крышу здания, опустить его к земле и замерять длину веревки ушедшей вниз. С одной стороны, ответ был абсолютно верным и полным, но с другой — он имел мало общего с физикой. Тогда Резерфорд предложил студенту еще раз попытаться ответить. Он дал ему шесть минут, и предупредил, что ответ должен иллюстрировать понимание физических законов. Через пять минут, услышав от студента, что он выбирает лучшие из нескольких решений, Резерфорд попросил его досрочно ответить. На это раз студент предложил подняться с барометром на крышу, сбросить его вниз, замерять время падения и, воспользовавшись специальной формулой, выяснить высоту. Этот ответ удовлетворил преподавателя, однако он с Резерфордом не могли отказать себе в удовольствии прослушать остальные версии студента. Следующий способ был основан на измерении высоты тени барометра и высоты тени здания, с последующим решением пропорции.
Это вариант понравился Резерфорду, и он с энтузиазмом попросил студента осветить оставшиеся способы. Тогда студент предложил ему самый простой вариант.
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. Принцип соответствия 1916—1923 [ ] Летом 1916 Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете. В апреле 1917 он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников. 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.
Казалось бы, как замечательно и красиво! Подобно планетам, вращающимся вокруг Солнца, электроны в атоме Бора вращаются вокруг ядра, — кто будет возражать против такого? Да еще после опытов Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на ядрах золота, показавших, что материя в основном сосредоточена в компактных ядрах, расположенных на значительных расстояниях одно от другого. Однако возникает противоречие с классической теорией излучения: вращающийся по орбите электрон должен излучать электромагнитную волну и, следовательно, терять энергию, а в результате — «упасть» на ядро. Решение на первый взгляд просто: надо «запретить» электрону излучать при движении по орбите. Но это и есть революция естествознания: признание того, что законы микроуровня отличаются от законов мира больших масштабов!
В этом нужно убеждать, а значит, подбирать доказательства из опытов по электричеству, магнетизму, спектроскопии и так далее, нужно также пояснить, где простирается граница между микро- и макромирами и как законы микромира перетекают в классические законы. Нильс Бор в своем кабинете. Еще один философский принцип Нильса Бора — Принцип Дополнительности. Возник он, в частности, из попыток описать странное поведение света: то как волны в опытах по дифракции, то как частицы в опытах по фотоэффекту. Свет, таким образом, поддается описанию с помощью двух классических образов, но только абсолютно несовместимых! И Бор возводит это в принцип: явление должно быть описано с разных сторон, пусть и противоречивым с точки зрения привычных представлений образом.
Ведь «как бы далеко за пределами возможностей классического анализа ни лежали квантовые события... Для описания истинной реальности нужен образный язык особой силы, работу физика над его созданием Бор сравнивает с творчеством поэта — и тот и другой ищут образы, отражающие реальность: «Поэт тоже озабочен не столько точным изображением вещей, сколько созданием образов и закреплением мысленных ассоциаций в головах своих слушателей».
Новость детально
1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов. Великий физик Нильс Бор, родоначальник квантовой физики, Лауреат Нобелевской премии. Они помогают клетке двигаться к бактериям и в то же время действуют как сенсорные щупальца, которые определяют бактерию как добычу”, — говорит Мартин Бендикс, руководитель лаборатории экспериментальной биофизики Института Нильса Бора. На это Нильс Бор, сторонник квантовой механики, ответил ему: «Эйнштейн, перестань указывать Богу, что он должен делать со своими игральными костями!». Однако мы решили остановить свой выбор на Терлецком — он мог бы произвести своей широкой эрудицией и осведомленностью нужное впечатление на Нильса Бора. директора института академика Петра Леонидовича Капицы - проходит в конференц-зал и поднимается на сцену.
Так рождалась квантовая физика. Hильс Бор в Институте физических проблем Академии наук СССР
Этому посвящено приложение «Радиоактивные превращения». Сергей Собянин: «Московская электронная школа» уже стала неотъемлемой частью учебного процесса Как пользоваться библиотекой «МЭШ» Библиотека «МЭШ» — сервис проекта «Московская электронная школа», разработанный городским Департаментом образования и науки совместно с Департаментом информационных технологий Москвы. В библиотеке собрано более 49 тысяч сценариев уроков и свыше 4,7 тысячи видеоуроков, около 1600 электронных учебных пособий, 348 учебников, свыше 124 тысяч образовательных интерактивных приложений, семь уникальных виртуальных лабораторий по физике и математике, 245 произведений художественной литературы, а также огромное количество тестовых заданий, соответствующих содержанию ОГЭ и ЕГЭ, и многое другое.
Там изготовили новые медали и повторно вручили их фон Лауэ и Франку. Главной опасностью для человечества физик Бор считал фашизм. И, когда в 1941 году к нему из Германии приезжал один его бывший коллега с предложением о научном сотрудничестве с физиками, разделяющими идеи фашизма, учёный с гневом отверг все лестные предложения. А в 1943 году датское Сопротивление организовало его побег из Дании, оккупированной немцами.
Величайший физик также слыл великим спортсменом - он играл в футбол за сборную Дании в амплуа вратаря. В Копенгагене Бора знали лучше как футболиста, нежели как знаменитого физика. Во время выступления в Академии наук великого Бора на вопрос "Как вам удалось создать первоклассную школу физиков? Физик Евгений Лифшиц, переводивший выступление Бора, перевел эти слова так: "Это удалось потому, что я никогда не стеснялся заявить своим ученикам, что они дураки". В зале поднялся шум и смех.
То есть к наипримитивнейшей реальности обыденной жизни. Наука как миф Среди гуманитариев довольно популярно, если не сказать модно, эпатажное утверждение А. Ну, о том, скучно или наоборот захватывающе интересно живется внутри этого мифа, могут судить только те, кто им зачарован. А вот насчет эквивалентности науки всем прочим мифам… Я уж не стану говорить о такой очевидности, как ее уникальные практические достижения, но уже и своей предельной консервативностью, своим стремлением без крайней необходимости не обновлять арсенал используемых образов аналогий наука являет собой все-таки тоже уникальную систему грез. Если все прочие мифологические системы свободны использовать любые эффектные образы, ни в чем не стесняя своей фантазии, то наука требует придерживаться максимально медленного эволюционного пути: даже в тех случаях, когда без привлечения новых аналогий, новых моделей обойтись уже совершенно невозможно, новые конструкции, новые абстракции все равно должны быть максимально сходны с образцами предыдущих слоев.
И в этом смысле Бор был еще более глубоким революционером, нежели Эйнштейн. Уже не имея никаких рациональных возражений, он отказывался принимать вероятностную картину мира уже по чисто психологическим мотивам не случайно Макс Борн, один из главных идейных доноров новой парадигмы, назвал детерминизм суеверием : если миром правит случай, ему, Эйнштейну, лучше уйти из физики в казино. Официально, правда, Эйнштейн выражался более сдержанно: детерминизм в микромире исчезает потому, что нам известны еще не все параметры, управляющие тамошними процессами, давайте не делать слишком поспешных обобщений. Но как же узнать, поспешны эти обобщения или не поспешны? С этой точки зрения и первый революционный прорыв двадцативосьмилетнего Бора три статьи, которые потрясли мир в «Philosophical Magazine» летом и осенью 1913 года вовсе не выглядит таким уж революционным. Напомним, что в 1911 году Резерфорд, этот Колумб атомной физики, пришел к выводу, что атомы которых никто не видел как тогда, так и сейчас представляют собой не сплошные шарики, а нечто вроде невообразимо микроскопических солнечных системочек, причем почти вся масса их сосредоточена в положительно заряженном ядре, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны. Что ж, скажет правоверный последователь Маха, раз такая модель лучше согласуется с опытными данными, можем пока принять и ее. Подогнать количественные характеристики таких переходов было уже делом несложной техники. И, однако же, во всем мире никто, кроме Бора, до этого не додумался. И прибавил, что у него самого много лет назад возникали подобные мысли, но не хватило духа их разработать.
А у Бора хватило. В этом и заключаются самые тяжкие обязательства, налагаемые наукой в отличие от мифотворчества: ученый должен быть как предельным нигилистом, не страшащимся самых революционных гипотез, так и предельным консерватором, стремящимся во что бы то ни стало сохранить арсенал накопленных моделей. И Бор умел как никто сочетать эти несочетаемые взаимно дополнительные качества. И что особенно приятно, они позволяли ему пребывать в полной гармонии с социальной средой. Нильс Бор и Альберт Эйнштейн. Гений места Правда, и среду эту надо было еще поискать. Дания, представляющаяся из громокипящей России совершенно кукольной страной, когда-то тоже гремела, громила, овладевала, вершила, но с некоторых пор начала лишь терять, терять, покуда наконец в 1879 году не уступила Германии уже и Шлезвиг-Гольштейн кажется, на одну только Гренландию до последних лет никто не покушался и не принялась заниматься исключительно собственным благоустройством.
Эта модель основывалась на представлениях, находивших опытное подтверждение в физике твердого тела, но приводила к одному трудноразрешимому парадоксу. Согласно классической электродинамике, вращающийся по орбите электрон должен постоянно терять энергию, отдавая ее в виде света или другой формы электромагнитного излучения. По мере того как его энергия теряется, электрон должен приближаться по спирали к ядру и в конце концов упасть на него, что привело бы к разрушению атома.
На самом же деле атомы весьма стабильны, и, следовательно, здесь образуется брешь в классической теории. Бор испытывал особый интерес к этому очевидному парадоксу классической физики, поскольку все слишком напоминало те трудности, с которыми он столкнулся при работе над диссертацией. 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.
Нильс Хенрик Давид Бор
Нильс Бор неоднократно подчеркивал параллель между гносеологическими проблемами квантовой физики и теории относительности. Великий физик Нильс Бор, родоначальник квантовой физики, Лауреат Нобелевской премии. Прежде чем перейти непосредственно к биографии Нильса Бора, хотелось бы описать вкратце его научные открытия и достижения. Нильс Хендрик Давид Бор Родился 7 октября 1885 года, Копенгаген, Дания Умер 18 ноября 1962 года, Копенгаген, Дания. Нильс Бор с детства полюбил футбол Во время матча Нильс Бор писал на штангах формулы; Он играл за сборную Дании в амплуа вратаря.
Содержание
- Предыстория появления системы химических элементов
- Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
- НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
- Что еще почитать