Нильс Бор всемирно известен как один из самых важных учёных 20-го века за его инновационное открытие структуры атомов.
100 лет атому Бора, отмеченные на родине знаменитой теории
Нильс Бор, открытия которого, безусловно, изменили физику, пользовался огромным научным и нравственным авторитетом. Нильс Хе́нрик Дави́д Бор — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1922). Датский физик Нильс Бор смог описать современную модель атома благодарю сну о солнечной системе. Однако мы решили остановить свой выбор на Терлецком — он мог бы произвести своей широкой эрудицией и осведомленностью нужное впечатление на Нильса Бора. Нильс Бор применил квантовую теорию Макса Планка к модели Резерфорда и создал свою знаменитую модель атома.
Так рождалась квантовая физика. Hильс Бор в Институте физических проблем Академии наук СССР
Само понятие «запутывание» ввел еще в 1935 году Эрвин Шредингер. Однако широко использоваться оно стало только с появлением первых систем квантовой связи и прототипов квантовых компьютеров. Чтобы частицы стали связанными, или запутанными, они должны были когда-то провзаимодействовать. Например, они могли образоваться в результате распада одной частицы.
Даже если их после этого взаимодействия разнести на любое расстояние, изменение одной частицы мгновенно, быстрее скорости света, повлечет за собой изменение другой. Эйнштейн не соглашался с квантовой теорией. По его мнению, весь мир должен был подчиняться классической физике, а значит, ничто не должно превышать скорости света.
Посему мгновенное изменение состояния частицы, удаленной на сотни или тысячи километров только из-за случайной запутанности просто невозможно. На это Нильс Бор, сторонник квантовой механики, ответил ему: «Эйнштейн, перестань указывать Богу, что он должен делать со своими игральными костями!
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. Экономика В 2022 году Нобелевскую премию по экономическим наукам присудили американским ученым Бену Бернанке, Дугласу Даймонду и Филипу Дибвигу — за исследование финансовых кризисов.
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.
На другие два места в топ-3 в последние годы попадали Канада, Австралия и Намибия. На четыре эти страны в совокупности приходится три четвертых всего производимого в мире урана. No comments Log in or sign up to add a comment Next publication.
В 1943 г. Нильсу Бору — 58 лет. В Соединенных Штатах он принимает участие в создании американской атомной бомбы. 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».
Нильс Бор Биография и материалы
Хотя шведы собирались сразу переправить его в США для работы над Манхэттенским проектом, Бор отказывался покинуть Стокгольм до тех пор, пока ему не даст аудиенцию король Густав V. 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».
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.
Она ввела странный вид физической реальности, который находится приблизительно посредине между возможностью и действительностью. Бор допускал, что непредопределенная редукция квантового состояния может быть связана с проблемой свободы воли. Гейзенберг и Бор в Копенгагене, 1934г. Удивительно, что Бор, при его выраженном интересе к философским аспектам физики, никогда не высказывался о том чуде, в самом центре которого он находился — раскрывающейся познаваемости вселенной. Это тем более удивительно, что его главные собеседники на этом поле не скрывали своего изумленного восхищения как тем познанием, что уже было, так и тем, что творилось на их глазах и ими самими. Тут загадка личности Нильса Бора, и мы можем высказать лишь ее предположительное разрешение. Не только в своих статьях, публичных выступлениях, но и в частных беседах Бор избегал всего мистического и чудесного. Если он и использовал слово mystery тайна , то лишь в смысле загадки, а не указания на трансцендентное, слово же miracle, кажется, вообще не употреблял. Слово «Бог» он произносил лишь тогда, когда его к тому вынуждали, притом никогда — письменно.
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. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1 образование составного ядра, 2 его распад. При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций , а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц [57] , создав по предложению Якова Френкеля капельную модель ядра. Однако такая простая картина имеет место лишь при больших расстояниях между резонансами уровнями ядра , то есть при малых энергиях возбуждения.
Этот подарок Бору сделал непосредственно датский пивоваренный завод. Это не было внезапно — отношения между этими двумя гигантами длились много лет. Фонд "Carlsberg" был основан в 1876 году Дж. Это был пилотный проект по финансированию исследований в области естествознания. Исполнительный совет фонда состоял из пяти участников, выбранных непосредственно из Датской королевской академии наук. В наше время она всё ещё действует по тем же принципам. Отец Бора Кристиан, физиолог, был частью группы учёных, работающих на Датскую королевскую академию наук.
Они встречались каждый вечер в доме Бора, чтобы обсудить свои исследования.
Новость детально
В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. Нильс Бор: в гостях у атомов Великий датский ученый, основоположник атомной физики, Нильс Бор (1885-1962) еще на студенческой скамье умудрился сделать открытие, изменившее научную картину мира. 2 Вклад и открытия Нильс Бор. Нильс Бор рос в среде ученых, с детства проявляя интерес к различным открытиям и изобретениям.
Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
Бор Нильс — чем известен, биография, открытия и достижения, работы и цитаты — РУВИКИ: Интернет-энциклопедия. Нильс Бор, которому Фриш сообщил об этом, в первый момент потерял дар речи. Нильс Хендрик Давид Бор Родился 7 октября 1885 года, Копенгаген, Дания Умер 18 ноября 1962 года, Копенгаген, Дания. создатель квантовой физики, которую многие предлагали назвать теорией дополнительности. Главная» Новости» Наследный принц Дании Фредерик отмечает столетие Института Нильса Бора, вручая награды.
Датский физик Бор Нильс: биография, открытия
| Нильс Бор - Датский ученый - Биография | Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. |
| Нильс Бор - любимец фортуны или патриарх квантовой физики? | Биографии | ШколаЖизни.ру | В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике. |
| Бор, Нильс — Википедия | Однако мы решили остановить свой выбор на Терлецком — он мог бы произвести своей широкой эрудицией и осведомленностью нужное впечатление на Нильса Бора. |
| Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса | Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годыВ год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось. |
| Нильс Бор - биография и открытия ученого физика | Нильс Бор действительно был философом, который искал ответы на вечные вопросы бытия, изучая явления окружающего нас физического мира. |
Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
Нильс Хенрик Давид Бор (дат – Самые лучшие и интересные новости по теме: Истории, факты, физики на развлекательном портале В 1933 усилиями Нильса Бора, его брата Харальда, директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам[59]. Датский физик Нильс Бор смог описать современную модель атома благодарю сну о солнечной системе.
Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики
Начиная с 1944 года Нильс Бор включается в активную политическую борьбу. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». 18 ноября 1962 года скончался датский физик-теоретик Нильс Бор, один из создателей современной физики. Бор Нильс (1885–1962), датский физик, создатель первой квантовой теории атома, президент Датской королевской АН (с 1939). 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов.
Нильс Бор Биография и материалы
| История Бора // — Глобальный еврейский онлайн центр | директора института академика Петра Леонидовича Капицы - проходит в конференц-зал и поднимается на сцену. |
| Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию | Текст научной работы на тему «Бор нильс 1885–1962 датский физик-теоретик, иностранный член АН СССР, лауреат Нобелевской премии». |
| Бор Нильс. Книги онлайн | Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад. |
| Открытия, сделанные во сне | Нильс Бор действительно был философом, который искал ответы на вечные вопросы бытия, изучая явления окружающего нас физического мира. |
Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий ибо использование классической терминологии уже не было правомерным , то есть дать интерпретацию её формализма. Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор. Итогом стала концепция дополнительности , которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 года [40]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 году дуализма волна — частица. До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [41] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слейтером статью, в которой было сделано неожиданное предположение о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер.
Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ханса Гейгера [42]. Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 года во время отпуска в Норвегии [43] , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел. Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо [44]. Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга.
Данные измерений объектов микромира, полученные при помощи различных экспериментальных установок, в условиях, когда взаимодействие между измерительным прибором и объектом составляет неотъемлемую часть процесса измерений, находятся в своеобразном дополнительном отношении друг к другу. Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы её координата , импульс , энергия и др. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение такой классический объект условно называется измерительным прибором. Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности [48]. Через месяц после конгресса в Комо , на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [49] [50].
Спор продолжился в 1930 году на шестом конгрессе, где Бор объяснил с позиций квантовой механики парадокс фотонного ящика Эйнштейна [49] , а затем возобновился с новой силой в 1935 году после появления известной работы [51] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики см. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [52] , порой принимая ожесточённый характер. Впрочем, участники никогда не переставали относиться друг к другу с огромным уважением, что нашло отражение в словах Эйнштейна, написанных в 1949 году : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья [53]. Хотя Бор так и не сумел убедить Эйнштейна в своей правоте, эти обсуждения и решения многочисленных парадоксов позволили Бору чрезвычайно улучшить ясность своих мыслей и формулировок, углубить понимание квантовой механики : Урок, который мы из этого извлекли, решительно продвинул нас по пути никогда не кончающейся борьбы за гармонию между содержанием и формой; урок этот показал нам ещё раз, что никакое содержание нельзя уловить без привлечения соответствующей формы, и что всякая форма, как бы ни была она полезна в прошлом, может оказаться слишком узкой для того, чтобы охватить новые результаты [54]. Ядерная физика 1930-е годы [ править править код ] Нильс Бор в личном кабинете 1935 В 1932 году Бор с семьёй переехал в так называемый «Дом чести», резиденцию самого уважаемого гражданина Дании, выстроенную основателем пивоваренной компании « Карлсберг ».
Здесь его посещали знаменитости не только научного например, Резерфорд , но и политического мира королевская чета Дании, английская королева Елизавета , президенты и премьер-министры различных стран [55]. В 1930-е годы Бор увлёкся ядерной тематикой , переориентировав на неё свой институт: благодаря своей известности и влиянию он сумел добиться выделения финансирования на строительство у себя в Институте новых установок — циклотрона , ускорителя по модели Кокрофта — Уолтона , ускорителя ван де Граафа [56]. Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. В 1936 году Бор, исходя из существования недавно наблюдавшихся нейтронных резонансов, сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций : он предположил существование так называемого составного ядра «компаунд-ядра» , то есть возбуждённого состояния ядра с временем жизни порядка времени движения нейтрона через него. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1 образование составного ядра, 2 его распад.
При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций , а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц [57] , создав по предложению Якова Френкеля капельную модель ядра. Однако такая простая картина имеет место лишь при больших расстояниях между резонансами уровнями ядра , то есть при малых энергиях возбуждения. Как было показано в 1939 году в совместной работе Бора с Рудольфом Пайерлсом и Георгом Плачеком , при перекрытии резонансов компаунд-ядра равновесие в системе не успевает установиться и две стадии реакции перестают быть независимыми, то есть характер распада промежуточного ядра определяется процессом его формирования. Развитие теории в этом направлении привело к созданию в 1953 году Виктором Вайскопфом , Германом Фешбахом и К.
Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий [58]. Одновременно с представлением о составном ядре Бор совместно с Ф. Калькаром предложил рассматривать коллективные движения частиц в ядрах, противопоставив их картине независимых нуклонов. Такие колебательные моды жидкокапельного типа находят отражение в спектроскопических данных в частности, в мультипольной структуре ядерного излучения. Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой коллективной модели ядра, развитой в начале 1950-х годов Оге Бором , Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером [59].
Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер , при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 года Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизой Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 года [60]. В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду. Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях [61].
Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной.
У "Carlsberg" была специальная лаборатория, посвящённая исследованию в области производства пива. По данным Forbes: "В 1875 году эта лаборатория была первой, изолировавшей Saccharomyces pastorianus, разновидность дрожжей, на которых раньше варили светлый лагер. Лаборатория также сделала открытия в области химии белка, которые в итоге использовались в других отраслях". Дом, подаренный Бором вместе с Нобелевской премией, был расположен рядом с лабораторией и пивоваренным заводом. Когда Бор переехал в дом, он продолжал развивать свои результаты, заложив основы для квантовой механики. Он придумал понятие взаимозависимости и обсудил его с Альбертом Эйнштейном, который отказывался даже рассматривать возможность и отклонял квантовую механику в целом. Одна из теорий причин такого подарка, выдвинутая журналом "Forbes", состоит в том, что, возможно, дом играл важную роль для Бора в генерации его новых теорий. Нежелание Эйнштейна могло быть доказательством логических, трезвых взглядов, которые не позволяют рисковать за пределами уже установленных структур мышления.
Я недостаточно хорошо знал английский и потому не мог объясниться… Томсон был гением, который, на самом деле, указал путь всем… В целом, работать в Кембридже было очень интересно, но это было абсолютно бесполезным занятием [15]. В итоге в марте 1912 года Бор переехал в Манчестер к Эрнесту Резерфорду , с которым незадолго до того познакомился [16]. В 1911 году Резерфорд по итогам своих опытов опубликовал планетарную модель атома.
Бор активно включился в работу по этой тематике, чему способствовали многочисленные обсуждения с работавшим тогда в Манчестере известным химиком Георгом Хевеши и с самим Резерфордом. Исходной идеей было то, что свойства элементов определяются целым числом — атомным номером , в роли которого выступает заряд ядра, который может изменяться в процессах радиоактивного распада. Первым применением резерфордовской модели атома для Бора стало рассмотрение в последние месяцы своего пребывания в Англии процессов взаимодействия альфа- и бета-лучей с веществом [17].
Летом 1912 года Бор вернулся в Данию. В 1912 году, во время свадебного путешествия, Бор передал Резерфорду свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» она была опубликована в начале 1913 года. Вместе с тем было положено начало тесной дружбе семей Боров и Резерфордов.
Общение с Резерфордом оставило неизгладимый отпечаток как в научном, так и в личностном плане на дальнейшей судьбе Бора, спустя много лет написавшего: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. По возвращении в Копенгаген Бор преподавал в университете, в то же время интенсивно работая над квантовой теорией строения атома. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 года и носящем название «резерфордовского меморандума» [19].
Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913 года. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 года с закономерностями расположения спектральных линий и общим комбинационным принципом для частот излучения атомов. Впоследствии сам Бор говорил: Как только я увидел формулу Бальмера , весь вопрос стал мне немедленно ясен [20].
В марте 1913 года Бор послал предварительный вариант статьи Резерфорду, а в апреле съездил на несколько дней в Манчестер для обсуждения своей теории. Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [21] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 года и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [22] : общие утверждения постулаты о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома , представляющая в наши дни лишь исторический интерес.
Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики , на которое накладываются дополнительные квантовые условия например, квантование углового момента электрона. Теория Бора сразу же позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода , а также объяснить с поправкой на приведённую массу электрона наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию.
Блестящим успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга [23]. 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 году 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 [24]. Нильс Бор и Альберт Эйнштейн вероятно, декабрь 1925 В 1949 году Альберт Эйнштейн так вспоминал о своих впечатлениях от знакомства с теорией Бора: Все мои попытки приспособить теоретические основы физики к этим результатам [то есть следствиям закона Планка для излучения чёрного тела] потерпели полную неудачу. 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 [25].
Весной 1914 года Бор был приглашён Резерфордом заменить Чарльза Дарвина , внука знаменитого естествоиспытателя , в качестве лектора по математической физике в Манчестерском университете Шустеровская школа математической физики [26]. Он оставался в Манчестере с осени 1914 года до лета 1916 года. В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик.
Уже в сентябре 1914 года 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 [27]. В 1914 году Бор сумел частично объяснить расщепление спектральных линий в эффектах Штарка и Зеемана , однако ему не удалось получить расщепление более чем на два компонента.
В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 года 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 [28].
Дальнейшее развитие модели. Принцип соответствия 1916—1923 [ править править код ] Летом 1916 года Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете. В апреле 1917 года он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Вклад Нильса Бора в развитие квантовой механики Исследование роли Нильса Бора в создании квантовой механики, его теоретические работы и вклад в основные принципы квантовой физики. Контент доступен только автору оплаченного проекта Участие Нильса Бора в Манхэттенском проекте Анализ участия Нильса Бора в Манхэттенском проекте, его вклад в разработку атомной бомбы и влияние на развитие ядерной физики. Контент доступен только автору оплаченного проекта Нобелевская премия Нильса Бора Исследование причин присуждения Нобелевской премии Нильсу Бору, его вклада в физику, а также последствий этого признания для научного сообщества.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Научные достижения Нильса Бора Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. Контент доступен только автору оплаченного проекта Философские взгляды Нильса Бора Исследование философских убеждений и взглядов Нильса Бора на природу реальности, квантовую механику и фундаментальные принципы физики. Контент доступен только автору оплаченного проекта Влияние Нильса Бора на современную научную мысль Анализ влияния Нильса Бора на развитие современной научной мысли, его научные концепции и идеи, которые оказали влияние на последующие поколения ученых.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Критика и контроверсии вокруг научных идей Нильса Бора Обзор критики и споров, связанных с научными идеями Нильса Бора, а также контроверсий вокруг его теорий и концепций в физике.
Новость детально
| Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре | 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. |
| Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию | Ведь Нильс Бор – один из основателей современной физики, член 20 академий наук мира, создатель первой теории атома, лауреат Нобелевской премии. |