Его главное физическое открытие — догадка о квантовании действия в атомах, модель атома Бора (1912).
7 интересных фактов из биографии Нильса Бора
Лидером по оценочным извлекаемым запасам является Австралия, на которую приходится более четверти от общемировых. В стране нет своих АЭС, она активно поставляет сырье на экспорт. Ведущим производителем в последнее десятилетие выступает Казахстан.
Но только не Нильс Бор! Датчанин обладал неутомимым темпераментом, был добрым и отзывчивым человеком. Многие современники отзывались о Боре как о преданном товарище с прекрасным чувством юмора. Он умел разрядить самую напряжённую обстановку и никогда не чурался общества. О многочисленных шутках датчанина рассказывал и другой знаменитый физик, президент Королевской академии наук, профессор Эрнест Резерфорд, который был одним из учителей Нильса Бора.
Позднее они близко сдружились — до такой степени, что Бор провёл часть своего свадебного путешествия в гостях у Резерфорда. После женитьбы с Маргарет Нёрлдунд Резерфорды и Боры стали дружить семьями. Несмотря на замечательное чувство юмора и добродушие, на публике Бор не чувствовал себя столь же уверенно, как в кругу товарищей. Современники признавались, что Бор настолько смущался во время публичных выступлений, что его речи становились скомканными и непонятными. Кстати, его брат Харальд был превосходным лектором. Нильс Бор обладал и пытливым умом. Он с энтузиазмом брался за любое новое дело, тематика которого была ему незнакома.
Например, в свой первый приезд в Великобританию Бор практически не знал английского языка. В первой попавшейся ему книжной лавке он отыскал диккенсовского «Дэвида Копперфилда» на языке оригинала и в первый же вечер своей поездки принялся читать его, взяв на вооружение толстый англо-датский словарь. Датский физик был ярым противником фашизма, хотя, конечно, и не афишировал этот факт.
И, естественно, едет в столицу мировой физики — Великобританию, в Кавендишскую лабораторию. Работать под руководством учителя и воспитателя многих нобелевских лауреатов, сэра Джозефа Джона Томсона. И получает жестокий удар — приехав, молодой ученый «с колес» находит ошибку в вычислениях своего наставника, сообщает ему и… «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», — так пишет Бор о своем начальнике.
Нужно сказать, что за два года до приезда Бора в Англию Резерфорд, уже нобелевский лауреат, делает свое знаменитое открытие — строение ядра атома. В лаборатории только о том и говорили: какие последствия для физики повлечет за собой это открытие. Собственно, первые последствия случились уже в том же, знаковом для Бора, 1911 году: Резерфорд опубликовал статью о своей планетарной модели атома, согласно которой вокруг крошечного ядра, подобно планетам вокруг Солнца, вращались электроны. Но поскольку ядро в модели Резерфорда заряжено положительно, а электроны — отрицательно, то возникал вопрос: как электроны не падают на него. По всем правилам классической механики и законам электромагнитного взаимодействия должно было происходить именно так. Работа у Резерфорда в Манчестере заставила Бора работать над разрешением сложившегося противоречия. Вообще, наставничество «Крокодила» так прозвали новозеландца физики стало для Бора очень важным толчком к развитию. Впоследствии Бор даже писал, что Резерфорд стал для него вторым отцом.
Поработав с Резерфордом, Бор вернулся в Копенгаген — преподавать в университете и жениться. Во время свадебного путешествия молодая семья заехала в гости к Резерфордам, и с тех пор научное сотрудничество дополнилось семейной дружбой. Свою гениальную догадку Бор сделал в 1913 году, когда познакомился с формулой Бальмера, описывающей серию спектральных линий атома водорода. Бор понял: существуют орбиты, на которых электроны не теряют энергию. И таких орбит строго определенное количество, переходя с орбиты на орбиту электрон излучает или поглощает энергию, равную разнице энергий орбит, то есть — квантованно. В 1913 году увидели свет три части статьи Бора «О строении атомов и молекул», которые описывали объединенную квантовую модель атома Бора-Резерфорда.
Его всегда занимала причина, внутренний механизм, «то, как устроен мир на самом деле», а не то, как его можно правдоподобно описать. Его главные успехи — в отыскании связи между фактами, которые до него никто не связывал: он видел общее в торможении частиц в среде и в ослаблении света; в величине заряда ядра атома и периодичности свойств химических элементов таблицы Менделеева. Эти очевидные для сегодняшних студентов-физиков положения в начале ХХ века были отнюдь не очевидными, и для их подтверждения требовался тщательный анализ множества фактов. Ранние работы Бора легли в основу метода, которым физика живет и по сей день, — когда гипотеза, выдвинутая для объяснения каждого известного факта, исследуется, проверяется, нет ли в ней противоречий, и логическая стройность возникающей теории является главным критерием ее истинности, какой бы странной она при этом ни казалась. Так же создавалась и планетарная модель атома. 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.
7 интересных фактов из биографии Нильса Бора
В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет, где изучал физику, химию, астрономию, математику. Нильс Бор родился в семье очень талантливого ученого Христиана Харальда Лаурица Петера Эмиля Бора — крупного физиолога и специалиста по химии дыхания. Датский физик Нильс Бор 28 февраля 1913 года предложил свою теорию строения атома, в которой электрон в атоме не подчиняется законам классической физики.
лучшее за месяц
- Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости» - МК
- Выставка «Великие учителя человечества» в ЭТНОМИРе
- Известные высказывания Нильса Бора
- Откройте свой Мир!
- Нацисты и атом
100 лет атому Бора, отмеченные на родине знаменитой теории
Чёрные дыры промежуточной массы — самый редкий тип экстремальных объектов, который очень сложно обнаружить. Эти черные дыры намного тяжелее обычных, но не такие массивные, как в центрах галактик, хотя всё равно смертоносные из-за того, что поглощают всё вокруг. И одна такая чёрная дыра промежуточной массы была обнаружена в момент ужасающего разрыва звезды в далёкой галактике. Учёные из института Нильса Бора Дания смоделировали обнаруженное ими разрушение звезды, и эта модель показала, что масса чёрной дыры составляет от 50 000 до 800 000 масс Солнца, что является колоссальным масштабом по сравнению с обычными чёрными дырами.
Бору и ван Левену удалось получить представление о некоторых концепциях, которые можно было разработать только с помощью квантовой физики.
Сегодня теорема обоих ученых успешно применяется в таких областях, как физика плазмы, электромеханика и электротехника. Принцип дополнительности В рамках квантовой механики сформулированный Бором принцип дополнительности, который представляет собой теоретический и результирующий подход одновременно, утверждает, что объекты, подверженные квантовым процессам, имеют дополнительные атрибуты, которые нельзя наблюдать или измерять одновременно. Этот принцип дополнительности порожден другим постулатом, разработанным Бором: копенгагенской интерпретацией; фундаментальный для исследования квантовой механики. Копенгагенская интерпретация С помощью ученых Макса Борна и Вернера Гейзенберга Нильс Бор разработал эту интерпретацию квантовой механики, которая позволила выяснить некоторые элементы, которые делают механические процессы возможными, а также их различия.
Сформулированный в 1927 году, он считается традиционной интерпретацией. Согласно копенгагенской интерпретации, физические системы не обладают определенными свойствами до того, как они будут подвергнуты измерениям, а квантовая механика способна только предсказывать вероятности, с помощью которых сделанные измерения дадут определенные результаты. Структура периодической таблицы Из своей интерпретации атомной модели Бор смог более детально структурировать периодическую таблицу элементов, существовавших в то время. Он смог заявить, что химические свойства и связывающая способность элемента тесно связаны с его валентным зарядом.
Применение Бора к периодической таблице привело к развитию новой области химии: квантовой химии. Точно так же элемент, известный как бор Bohrium, Bh , получил свое название в честь Нильса Бора. Ядерные реакции Используя предложенную модель, Бор смог предложить и установить механизмы ядерных реакций в двухстадийном процессе. Это открытие Бора долгое время считалось ключевым в научной области, пока спустя годы его не доработал и не усовершенствовал один из его сыновей, Оге Бор.
Этот процесс позволяет производить большое количество протонов и фотонов, выделяя энергию одновременно и постоянно. Нильс Бор разработал модель, которая позволила объяснить процесс ядерного деления некоторых элементов. Эта модель заключалась в наблюдении капли жидкости, которая представляла бы структуру ядра. Точно так же, как интегральная структура капли может быть разделена на две одинаковые части, Бору удалось показать, что то же самое может случиться с атомным ядром, способным порождать новые процессы образования или разрушения на атомном уровне.
Ссылки Бор, Н. Человек и физика. Теория: Международный журнал теории, истории и основ науки, 3-8. Лозада, RS 2008.
Нильс Бор. Закон об университете, 36-39. Nobel Media AB.
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. 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.
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.
Открытия, сделанные во сне
Встряхивание генеалогического дерева человечества В 2010 году Ли Бергер представил далекого предка по имени Australopithecus sediba. Пять лет спустя он объявил, что в южноафриканской пещерной системе «Колыбель человечества» обнаружены окаменелости нового вида: Homo naledi, гоминида, чья «мозаичная» анатомия напоминает как современных людей, так и гораздо более древних родственников. Последующее исследование также показало, что H. Другие замечательные открытия были сделаны в Азии. В 2010 году группа ученых объявила, что ДНК, извлеченная из древней сибирской кости, не похожа ни на одну из ДНК современного человека, что стало первым свидетельством происхождения потомков, называемых теперь денисовцами.
В 2018 году в Китае были обнаружены каменные орудия возрастом 2,1 миллиона лет, что подтверждает, что производители инструментов распространились в Азии на сотни тысяч лет раньше, чем считалось ранее. В 2019 году исследователи на Филиппинах объявили об окаменелостях Homo luzonensis, нового типа гоминина, похожего на Homo floresiensis. Открытие тысяч новых экзопланет Человеческие знания о планетах, вращающихся вокруг далеких звезд, сделали гигантский скачок вперед в 2010-х годах, в немалой степени благодаря космическому телескопу НАСА «Кеплер». С 2009 по 2018 год только Кеплер обнаружил более 2700 подтвержденных экзопланет, что составляет более половины текущего общего количества.
Среди них; первая подтвержденная каменистая экзопланета. Его преемник TESS, запущенный в 2018 году, уже находит гораздо больше экзопланет. Надеюсь, в ближайшие годы мы увидим гораздо больше. В 2017 году исследователи объявили об открытии TRAPPIST-1, звездной системы всего в 39 световых годах от нас, в которой находятся семь планет размером с Землю; больше всего встречается вокруг любой звезды, кроме Солнца.
За год до этого проект Pale Red Dot объявил об открытии Проксимы b, планеты размером с Землю, которая вращается вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды, находящейся всего в 4,25 световых года от нас. Некоторые из крупнейших экзопланет в масштабе. Некоторые бактерии естественным образом используют Crispr-Cas9 в качестве иммунной системы, поскольку он позволяет им хранить фрагменты вирусной ДНК, распознавать любой будущий соответствующий вирус, а затем нарезать ДНК вируса на ленточки. В 2012 году исследователи предложили использовать Crispr-Cas9 в качестве мощного инструмента генетического редактирования, поскольку он точно разрезает ДНК способами, которые ученые могут легко настроить.
В течение нескольких месяцев другие команды подтвердили, что этот метод работает с ДНК человека. С тех пор лаборатории всего мира стремились идентифицировать подобные системы, модифицировать Crispr-Cas9, чтобы сделать его еще более точным, и экспериментировать с его применением в сельском хозяйстве и медицине. Бозон Хиггса Как материя приобретает массу? В 1960-х и 1970-х годах физики, в том числе Питер Хиггс и Франсуа Энглер, предложили решение в виде нового энергетического поля, которое пронизывает Вселенную и теперь называется полем Хиггса.
Это теоретическое поле также пришло с связанной с ним фундаментальной частицей, которую сейчас называют бозоном Хиггса. В июле 2012 года поиски, длившиеся несколько десятилетий, закончились, когда две команды на Большом адронном коллайдере ЦЕРН объявили об обнаружении бозона Хиггса. Это открытие дополнило последнюю недостающую часть Стандартной модели, впечатляюще успешной — хотя и неполной — теории, описывающей три из четырех фундаментальных сил в физике и все известные элементарные частицы. Эти знания ускорили разработку различных платформ вакцин в начале 2020 года.
Строение и генетический цикл коронавируса. Слева: общий вид. Справа: схема репликации.
Он также увлекался футболом, в 1908 году в составе сборной Дании Бор выиграл «серебро» на Олимпиаде. В 1903 году поступил в Копенгагенский университет, где выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды. В 1906 году этот труд был отмечен золотой медалью Датского королевского общества. В 1910 году Бор получил степень магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. Вклад в науку В 1917 года Нильс Бор вошел в Датское королевское общество, а с 1939 года стал его президентом.
Проснувшись, он переместил игольное ушко в противоположный конец иголки — к острию, и проблема была решена. Google В 1996 г. Он записал увиденное во сне. Конспект стал основой алгоритма для поисковой системы. Так родился Google. И знаете, да — что если нет под рукой карандаша с блокнотом, то наутро все непременно забудешь? Вот и мне приснился такой сон, когда мне было 23 года. Вдруг проснувшись, я задумался: а что, если бы мы могли скачать весь интернет, сохранить все ссылки и… Я схватил ручку и начал писать! Иногда важно проснуться и перестать мечтать. Искусство изготовления таких мечей считалось утерянным, потому что во время «культурной революции» коммунисты сжигали книги о традиционной культуре. Часть знаний, как изготавливать такие мечи, Чэнь получил во время исследований, но многие секреты пришли к нему в снах. Он увидел божественных существ, которые дали ему инструкции. Он неохотно рассказывает подробности, потому что, по его словам, люди всё равно не поверят ему.
Весь Копенгаген был увешан плакатами с фото ученого, в музеях и библиотеках проходили открытые мероприятия и лекции, посвященные физике. Конечно, Дания небольшая страна, но все-таки такая сосредоточенность на научном событии, согласитесь, приятно удивляет и как-то радует. Примечательно, что национальный банк Дании выпустил монеты, посвященные юбилею теории атома. Презентация монет как раз и была намечена на тот самый понедельник, когда я нацелилась посетить альма-матер квантовой механики. Ученые института, помимо научной деятельности, читают лекции студентам, принимают экзамены и работают с аспирантами. Нильс Бор, которого еще называют одним из «отцов» ядерной физики, основал институт в 1920 году и руководил им до конца своих дней. Так вот, в тот праздничный понедельник я попала в Институт Бора безо всяких проблем — никаких проходных, никакой охраны. Казалось, что посещаю вовсе не научное учреждение, наполненное гениями и огромным количеством дорогостоящей аппаратуры, а студенческий кампус. Стены завешаны плакатами научных событий, ярмарок и выставок, а также постерами фильмов о Боре и его наследии. После 20-минутной прогулки по главному корпусу, подумалось, что пора войти в контакт с кем-то из сотрудников. На ресепшене не удивились, а сразу же позвали штатного экскурсовода. Это была милая дама преклонных лет по имени Герти. Она отреагировала на меня воодушевленно. Я заверила даму, что мой материал прочитают многие фанаты физики и науки из России, и что всем им интересно будет вместе со мной немного прикоснуться к истории квантовой физики. Штатный экскурсовод деловито повела меня по коридору и по лестницам. Как оказалось, первая остановка — рабочий кабинет Нильса Бора. Классический скромный интерьер: зеленые драпированные стены и коричневая мебель. На одной из стен, при ближайшем рассмотрении — подборка коллективных фото всех сотрудников Института в разные годы. Видно и самого Бора на каждом фото, вплоть до 1962 года. Моя проводница начала рассказ с того, что денег на институт дал пивовар Карлсберг. Выяснилось, что пивовар был не просто успешный предприниматель, а фанат науки и огромнейшие деньги регулярно жертвовал ученым. При этом, сам очень любил пользоваться научными достижениями в производстве.
Нильс Хенрик Давид Бор
Еще в 1920 году Нильс Бор стал основателем подразделения университета Копенгагена. В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет, где изучал физику, химию, астрономию, математику. 2 Вклад и открытия Нильс Бор. Нильс Бор всемирно известен как один из самых важных учёных 20-го века за его инновационное открытие структуры атомов.
Исследования
- Нобелевские лауреаты: Нильс Бор. Физик и футболист
- Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
- В оккупированной Дании
- Какое величайшее научное открытие всех времен? / Хабр
- Telegram: Contact @obrsoyuz
- Датский физик Бор Нильс: биография, открытия
Журнал «ПАРТНЕР»
Нильс Бор прожил 77 лет и умер от сердечного приступа в 1962 году. 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов. Книжно-иллюстративная выставка «Лауреат Нобелевской премии по физике Нильс Хенрик Давид Бор (1885–1962)». Нильса Бора уже на студенческой скамье считали гением, но в противоположность этому титулу карьера его развивалась удивительно гладко. 26 января 1939 года на конференции по теоретической физике в Вашингтоне Нильс Бор сообщил об открытии деления урана. Бор Нильс (1885–1962), датский физик, создатель первой квантовой теории атома, президент Датской королевской АН (с 1939).
Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду
Настолько, что весь его институт полностью изменил направление своих разработок. В 1936 году сформулировал процесс ядерной реакции, Через несколько лет он доказал, что у различных микроэлементов ядра делятся по-разному, в зависимости от того, какие нейтроны вызывают этот процесс. Вторая мировая и ядерное оружие Когда в Германии ко власти пришёл Гитлер, многие учёные бежали из страны. Вместе с братом Бор помогал им обустроиться в Копенгагене. Под угрозой оказался и сам физик, ведь его мать имела еврейские корни. Но он решил оставаться в городе до последнего и защищать свой институт. В 1941 у него состоялась встреча с Вернером Гейзенбергом, этот физик в то время сотрудничал в нацистской Германией по вопросам разработки ядерного оружия. Но Бор помогать не согласился.
В 1943 они вместе с сыном бежали в США, где до конца войны жили под другими именами и разрабатывали атомную бомбу. Уже работая над проектом, он осознал опасность такого оружия, поэтому написал не одно письмо Черчиллю и Рузвельту, чтобы те с осторожностью относились к атомной энергии. Разработкой Бора заинтересовалась и другая сторона — СССР, его даже приглашали приехать туда для обмена опытом, что в США расценили как попытку шпионажа. Последние годы физик провёл, выступая с лекциями и в написании философских статей. Своё самое важное, как он считал, открытие — принцип дополнительности, он хотел применить в различных сферах: биологии, психологии и культуре. Умер в возрасте 77 лет от сердечного приступа. Прах Бора находится в Копенгагене в семейной могиле.
Интересные факты Бор очень часто вступал в дискуссии с Эйнштейном. Часто они заканчивались на повышенных тонах, тем не менее оба считали друг друга близкими друзьями. С 1965 года Копенгагенский институт теоретической физики носит название «институт Нильса Бора». После смерти его основателя и бессменного руководителя Институт возглавил Оге Бор до 1970. В этом же году было утверждено название борий для 107-го элемента, открытого в 1981 году.
На основании этих опытов Отто Фриш и Лиза Мейтнер дали физическое объяснение процесса деления ядра урана, о чем Фриш незамедлительно сообщил Бору.
Во вскоре опубликованной статье Фриш и Мейтнер впервые употребили термин "деление", подсказанный Фришу американским биологом Арнольдом. Праздник Сегодня отмечается День Австралии. Праздник был учрежден в честь начала освоения Зеленого континента европейцами. 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.
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. В 1998 году опубликована пьеса «Копенгаген» английского драматурга Майкла Фрейна, посвященная исторической встрече Бора и Гейзенберга. Дважды оказывался среди претендентов на премию Нобеля за открытия в медицине и физиологии.
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. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» низкоэнергетичными нейтронами , а урана-238 — быстрыми [62].
Противостояние нацизму. Борьба против атомной угрозы 1940—1950 [ править править код ] После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген. В 1933 году усилиями Нильса Бора, его брата Харальда , директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам [63]. После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением.
Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости»
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 Бор применил квантовую теорию Макса Планка к модели Резерфорда и создал свою знаменитую модель атома. 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!».
Нильс Бор — биография
- Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости»
- Правила комментирования
- Что еще почитать
- ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте | Спорт на БИЗНЕС Online