Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад.
Нильс Бор Биография и материалы
| Бор Нильс. Книги онлайн | Нильс Бор прожил 77 лет и умер от сердечного приступа в 1962 году. |
| Биография Нильса Бор – читайте об авторе на Литрес | В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». |
| Нильс Хенрик Давид Бор - РНТБ | В 1921 году Бор открыл институт имени себя, в котором, получив финансирование от датских властей, впервые подверг экспериментальной проверке теорию квантовой бухгалтерии. |
Исследование Нильса Бора: теоретик и создатель современной физики
В рамках проекта будет рассмотрена его роль в развитии физики и участие в Манхэттенском проекте, а также достижения, которые принесли ему Нобелевскую премию. Тип: Исследовательский проект Идея проекта: Раскрыть важность вклада Нильса Бора в развитие физики и его влияние на современную научную мысль. Цель проекта: Изучение жизни и научной деятельности Нильса Бора, выявление его вклада в развитие современной физики. Проблема: Отсутствие подробного исследования влияния Нильса Бора на развитие физики и научных открытий. Целевая аудитория: Студенты, преподаватели, научные работники, любознательные читатели Задачи проекта: 1.
Провести анализ биографии и достижений Нильса Бора. Выявить его роль в создании квантовой механики.
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».
Но физическая реальность у Бора отличается от поэтической. Это не внутренний мир поэта, а единство взаимосвязанных фактов и явлений природы, для его описания нужны понятия, взаимно дополняющие друг друга. Размышляя о принципах квантовой теории как о единой системе представлений, он пишет: «Для меня это вовсе не вопрос о пустяковых дидактических уловках, но проблема серьезных попыток достичь такой внутренней согласованности в этих представлениях, которая позволила бы надеяться на создание незыблемой основы для последующей конструктивной работы». Институт Нильса Бора при Копенгагенском университете Возможно, это самое важное открытие науки ХХ века — открытие того, что мир природных явлений не может быть описан простыми понятиями, полученными нами из опыта, и закреплен в терминах классической науки. Мир, находящийся за гранью привычных масштабов, сложен для понимания: «Мы столкнулись с трудностями, которые лежат так глубоко, что у нас нет представления о пути, ведущем к их преодолению; в согласии с моим взглядом на вещи эти трудности по природе своей таковы, что они едва ли оставляют нам право надеяться, будто мы сумеем и в атомном мире строить описание событий во времени и пространстве на тот же лад, на какой это делалось нами обычно до сих пор». Чтобы его постичь, нужно уйти от привычек и стереотипов и постараться видеть мир незамутненным взором, взором ребенка.
Бор сформулировал важное для развития ядерной физики представление — капельную модель ядра. В 1939 г.
Бору принадлежат также исследования по взаимодействию элементарных частиц с веществом. Бор создал большую школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Его институт стал одним из ведущих научных центров; физики, стажировавшиеся в нём, работают почти во всех странах мира. Там работали и многие отечественные учёные в том числе Л. Бор неоднократно приезжал в СССР. Член более 20 академий и научных обществ мира. Нобелевская премия по физике «За заслуги в исследовании структуры атомов и исходящего от них излучения» 1922.
А при бета-распаде происходит еще более интересный процесс, приводящий к рождению другого элемента.
В 1945 году Нобелевскую премию получил швейцарец Вольфганг Паули, один из отцов-основателей современной физики. Он обратил внимание на высвобождение при бета-распаде не только электрона, но и чрезвычайно легкой частицы, почти не имеющей массы. Уход электрона сопровождается превращением нейтрона в протон и сдвигом атома на одну клетку таблицы Менделеева вправо. Много позже американец Мари Гелл-Ман объяснит суть происходящего: распад сопровождается изменением тройки кварков, в результате появляется свободный электрон и та самая частица. За «открытие» кварков на кончике пера Гелл-Ману присудят Нобелевскую премию, но это случится уже после Паули. История гласит, что Паули как-то пожаловался выдающемуся физику, итальянцу Энрико Ферми, что никак не может подыскать имя нейтральной частице, возникающей при бета-распаде. Недолго думая, Ферми по аналогии с бамбино предложил назвать частицу нейтрино. Альфа- и бета-частицы являются «глашатаями» процессов, происходящих в ядрах радиоактивных элементов.
Вот объяснение по аналогии. На Руси объявлявших волю правителя человека называли бирюками — они для привлечения внимания били в «биры» — барабаны. Удар в барабан вызывает колебания натянутой кожи, передаваемые воздуху внутри резонатора. Сходными свойствами обладают и нейтрино, доносящие до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса.
Открытия, сделанные во сне
Нужно сказать, что семья Боров вообще была исключительно талантлива и одарена во всем. Взять хотя бы брата Нильса, Харальда. Он не только стал математиком, но и был очень сильным датским футболистом. Впрочем, Нильс в юности тоже был приличным вратарем: в одно время Харальд и Нильс оба играли за датский футбольный клуб Akademisk Boldklub Gladsaxe этот профессиональный футбольный клуб и поныне выступает во втором дивизионе Датской футбольной лиги. А вот байка о том, что будущий нобелиат играл за сборную Данию по футболу — неправда. Не играл, в отличие от Харальда, который с датской командой на олимпиаде 1908 года в Лондоне дошел до полуфинала.
Уже в школе он активно интересовался физикой, математикой и философией: гости и друзья отца были соответствующие. Например, известный датский философ Харальд Геффтинг или специалист по скандинавско-славянским связям, лингвист Вильгельм Томсен. В 1903 году он поступил в Копенгагенский университет, и первая же его крупная исследовательская работа по измерению поверхностного натяжения воды по колебанию водной струи удостоилась Золотой медали Датской королевской академии наук 1905. Это была чисто теоретическая работа, но в последующие два года Бор оккупировал физиологическую лабораторию отца и дополнил работу экспериментальной частью. Пользуясь случаем, хочется развеять давно гуляющую по Интернету байку о том, как студент-Бор поставил на место профессора физики в университете видимо, Кристиана Кристиансена, в 1884 году подтвердившего закон Стефана-Больцмана — в те годы он был единственным профессором физики , и как его поддержал Резерфорд , к которому Бор со своим профессором обратились в качестве третейского судьи.
В истории рассказывается, как студент Бор отказывался решать «скучную» физическую задачу о том, как измерить высоту башни при помощи барометра стандартным методом измерить давление у подножия и на вершине , а предлагал другие, «издевательские» — бросить барометр с башни и замерить время падения, измерить тень, отбрасываемую барометром и тень, отбрасываемую башней, и сам барометр — и по пропорции узнать высоту башни, и даже обменять барометр на информацию о высоте башни у смотрителя здания. Доверимся словам самого Бора — он в 1953 году опубликовал статью памяти друга: «Впервые мне посчастливилось видеть и слышать Резерфорда осенью 1911 г. Томсона , а Резерфорд приехал из Манчестера, чтобы выступить на ежегодном Кавендишском обеде». При этом даже тогда Бор с Резерфордом не познакомились, а «дружить семьями» они начали двумя годами позже. В 1910 году Бор стал магистром.
Одновременно с получением последней «учебной» степени, в жизни будущего нобелиата случилось и еще одно важное событие: он познакомился с Маргрет Норлунд, сестрой математика Нильса Норлунда. В 1912 году они зарегистрируют свой брак. Попутно он доказал теорему статистической механики, из которой следовало, что суммарный магнитный момент любой совокупности электрических зарядов, которые движутся в электрическом поле по законам классической механики, равен нулю в 1919 году эту теорему независимо от Бора докажет датская же женщина физик, Хендрика Йоханна ван Левен, и теорема получит название теоремы Бора — ван Левен.
Несмотря на то, что большинство из представленных открытий в списки всемирно известны, я старался быть максимально скрупулёзным в поисках источников и описании теорий, но не лез слишком глубоко, хотя можно найти кучу статей на каждую из тем.
Поэтому прилагаю ссылку на статью с более подробным описанием ниже каждого открытия. Скачать и ознакомиться со статьями вы можете, используя бота. Если что-то написано некоректно, то, пожалуйста, предложите исправление, и я внесу его как можно скорее. Итак, в произвольном порядке начнем… 1.
Система Коперникум В 1543 году, находясь на смертном одре, польский астроном Николай Коперник опубликовал свою теорию о том, что Солнце представляет собой неподвижное тело в центре Солнечной системы, вокруг которого вращаются планеты. До того, как была введена система Коперника, астрономы считали, что Земля находится в центре Вселенной. Электричество Майкл Фарадей сделал два больших открытия, которые изменили нашу жизнь. В 1821 году он обнаружил, что, когда провод, по которому течет электрический ток, помещается рядом с одним магнитным полюсом, провод начинает вращаться.
Это привело к разработке электродвигателя. Десять лет спустя он стал первым человеком, который произвел электрический ток, перемещая провод через магнитное поле. Эксперимент Фарадея создал первый генератор, предшественник огромных генераторов, которые производят наше электричество. Дипольный слева и соленоидный справа магниты с поперечным и аксиальным магнитными полями соответственно.
Изображение эволюции Когда Чарльз Дарвин, британский натуралист, в 1859 году выдвинул теорию эволюции, он изменил наше представление о том, как развивалась жизнь на Земле. Дарвин утверждал, что все организмы со временем развиваются или изменяются очень медленно. Эти изменения являются приспособлениями, которые позволяют виду выживать в окружающей среде. Эти приспособления происходят случайно.
Если вид не адаптируется, он может вымереть. Он назвал этот процесс естественным отбором. Изображение эволюции Darwinian evolution in the genealogy of haemoglobin 4. Луи Пастер До того, как французский химик Луи Пастер начал эксперименты с бактериями в 1860-х годах, люди не знали, что вызывает болезнь.
Он не только обнаружил, что болезнь вызывается микроорганизмами, но также понял, что бактерии можно убить нагреванием и дезинфицирующим средством. Эта идея заставила врачей мыть руки и стерилизовать инструменты, что спасло миллионы жизней. Эксперименты с бактериями Louis Pasteur 1822—1895 5. Теория относительности Специальная теория относительности Альберта Эйнштейна, которую он опубликовал в 1905 году, объясняет отношения между скоростью, временем и расстоянием.
Сложная теория утверждает, что скорость света всегда остается неизменной независимо от того, насколько быстро кто-то или что-то движется к нему или от него. Эта теория стала основой для большей части современной науки. Специальная теория относительности The General Theory of Relativity 6.
Развитие теории в этом направлении привело к созданию в 1953 Виктором Вайскопфом, Германом Фешбахом и К. Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий [54]. Одновременно с представлением о составном ядре Бор совместно с Ф.
Калькаром предложил рассматривать коллективные движения частиц в ядрах, противопоставив их картине независимых нуклонов. Такие колебательные моды жидкокапельного типа находят отражение в спектроскопических данных в частности, в мультипольной структуре ядерного излучения. Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой коллективной модели ядра, развитой в начале 1950 -х годов Оге Бором, Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером [55]. Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер, при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизе Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 [56].
В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду. Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях [57]. Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» низкоэнергетичными нейтронами, а урана-238 — быстрыми [58]. Противостояние нацизму. Борьба против атомной угрозы 1940—1950 [ ] После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген.
В 1933 усилиями Нильса Бора, его брата Харальда, директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам [59]. После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением. Тем не менее, он решил оставаться в Копенгагене, пока это будет возможно, чтобы гарантировать защиту института и своих сотрудников от посягательств оккупационных властей. В октябре 1941 Бора посетил Гейзенберг , в то время руководитель нацистского атомного проекта. Между ними состоялся разговор о возможности реализации ядерного оружия, о котором немецкий учёный писал следующим образом: Копенгаген я посетил осенью 1941 г. К этому времени мы в «Урановом обществе» в результате экспериментов с ураном и тяжёлой водой пришли к выводу, что возможно построить реактор с использованием урана и тяжёлой воды для получения энергии.
Такой разговор состоялся во время вечерней прогулки в районе Ни-Карлсберга. Зная, что Бор находится под надзором германских политических властей и что его отзывы обо мне будут, вероятно, переданы в Германию, я пытался провести этот разговор так, чтобы не подвергать свою жизнь опасности. Беседа, насколько я помню, началась с моего вопроса, должны ли физики в военное время заниматься урановой проблемой, поскольку прогресс в этой области сможет привести к серьёзным последствиям в технике ведения войны. Бор сразу же понял значение этого вопроса, поскольку мне удалось уловить его реакцию лёгкого испуга. Он ответил контрвопросом: «Вы действительно думаете, что деление урана можно использовать для создания оружия? Бор был потрясён моим ответом, предполагая, очевидно, что я намереваюсь сообщить ему о том, что Германия сделала огромный прогресс в производстве атомного оружия.
Хотя я и пытался после исправить это ошибочное впечатление, мне все же не удалось завоевать доверие Бора… [60] Таким образом, Гейзенберг намекает, что Бор не понял, что он имел в виду. Однако сам Бор был не согласен с такой трактовкой своей беседы с Гейзенбергом. В 1961 в разговоре с Аркадием Мигдалом он заявил: Я понял его отлично. Он предлагал мне сотрудничать с нацистами… [61] К осени 1943 оставаться в Дании стало невозможно, поэтому Бор вместе с сыном Оге был переправлен силами Сопротивления сначала на лодке в Швецию , а оттуда на бомбардировщике в Англию , при этом они едва не погибли [62]. Тётя Бора старшая сестра его матери — известный датский педагог Ханна Адлер 1859 — 1947 — была депортирована в концлагерь несмотря на 84-летний возраст и правительственную защиту. Вместе с тем, уже начиная с 1944 , Бор осознавал всю опасность атомной угрозы.
В своём меморандуме на имя президента Рузвельта 3 июля 1944 он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия , к обеспечению строгого международного контроля за этим и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии [62]. Впоследствии он направил в адрес руководителей США ещё два меморандума — от 24 марта 1945 и от 17 мая 1948 [64]. 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 , привели к подозрениям в шпионаже в пользу СССР [65]. В ноябре 1945 г. Бора по заданию советской разведки и по рекомендации П.
Капицы посетил советский физик Я. Терлецкий, который задал ему ряд вопросов об американском атомном проекте об атомных реакторах. Бор рассказал лишь то, что к этому моменту было опубликовано в открытых источниках, и сообщил о визите Терлецкого контрразведывательным службам [66]. В 1950 Бор опубликовал открытое письмо ООН , настаивая на мирном сотрудничестве и свободном обмене информацией между государствами как залоге построения «открытого мира» [67]. В дальнейшем он неоднократно высказывался на эту тему, своим авторитетом подкрепляя призывы к миру и предотвращению угрозы ядерной войны [68]. Последние годы[ ] В последние годы Бор занимался, в основном, общественной деятельностью, выступал с лекциями в различных странах, писал статьи на философские темы.
Непосредственно в области физики в 1940 — 1950 -х годах он продолжал заниматься проблемой взаимодействия элементарных частиц со средой. Сам Бор считал принцип дополнительности своим самым ценным вкладом в науку [69].
В 1934 Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын — 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось [51].
Всего у Нильса и Маргарет было шестеро детей. Один из них, Оге Бор, также стал выдающимся физиком, лауреатом Нобелевской премии 1975. В 1930-е годы Бор увлёкся ядерной тематикой , переориентировав на неё свой институт: благодаря своей известности и влиянию он сумел добиться выделения финансирования на строительство у себя в Институте новых установок — циклотрона , ускорителя по модели Кокрофта — Уолтона, ускорителя ван-де-Граафа [52]. Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций.
В 1936 Бор, исходя из существования недавно наблюдавшихся нейтронных резонансов, сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций : он предположил существование так называемого составного ядра «компаунд-ядра» , то есть возбуждённого состояния ядра с временем жизни порядка времени движения нейтрона через него. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1 образование составного ядра, 2 его распад. При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций, а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц [53].
Однако такая простая картина имеет место лишь при больших расстояниях между резонансами уровнями ядра , то есть при малых энергиях возбуждения. Как было показано в 1939 в совместной работе Бора с Рудольфом Пайерлсом и Георгом Плачеком, при перекрытии резонансов компаунд-ядра равновесие в системе не успевает установится и две стадии реакции перестают быть независимыми, то есть характер распада промежуточного ядра определяется процессом его формирования. Развитие теории в этом направлении привело к созданию в 1953 Виктором Вайскопфом, Германом Фешбахом и К. Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий [54].
Одновременно с представлением о составном ядре Бор совместно с Ф. Калькаром предложил рассматривать коллективные движения частиц в ядрах, противопоставив их картине независимых нуклонов. Такие колебательные моды жидкокапельного типа находят отражение в спектроскопических данных в частности, в мультипольной структуре ядерного излучения. Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой коллективной модели ядра, развитой в начале 1950 -х годов Оге Бором, Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером [55].
Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер, при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизе Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 [56]. В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду.
Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях [57]. Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» низкоэнергетичными нейтронами, а урана-238 — быстрыми [58]. Противостояние нацизму.
Борьба против атомной угрозы 1940—1950 [ ] После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген. В 1933 усилиями Нильса Бора, его брата Харальда, директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам [59]. После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением. Тем не менее, он решил оставаться в Копенгагене, пока это будет возможно, чтобы гарантировать защиту института и своих сотрудников от посягательств оккупационных властей.
В октябре 1941 Бора посетил Гейзенберг , в то время руководитель нацистского атомного проекта. Между ними состоялся разговор о возможности реализации ядерного оружия, о котором немецкий учёный писал следующим образом: Копенгаген я посетил осенью 1941 г. К этому времени мы в «Урановом обществе» в результате экспериментов с ураном и тяжёлой водой пришли к выводу, что возможно построить реактор с использованием урана и тяжёлой воды для получения энергии. Такой разговор состоялся во время вечерней прогулки в районе Ни-Карлсберга.
Зная, что Бор находится под надзором германских политических властей и что его отзывы обо мне будут, вероятно, переданы в Германию, я пытался провести этот разговор так, чтобы не подвергать свою жизнь опасности. Беседа, насколько я помню, началась с моего вопроса, должны ли физики в военное время заниматься урановой проблемой, поскольку прогресс в этой области сможет привести к серьёзным последствиям в технике ведения войны. Бор сразу же понял значение этого вопроса, поскольку мне удалось уловить его реакцию лёгкого испуга. Он ответил контрвопросом: «Вы действительно думаете, что деление урана можно использовать для создания оружия?
Бор был потрясён моим ответом, предполагая, очевидно, что я намереваюсь сообщить ему о том, что Германия сделала огромный прогресс в производстве атомного оружия. Хотя я и пытался после исправить это ошибочное впечатление, мне все же не удалось завоевать доверие Бора… [60] Таким образом, Гейзенберг намекает, что Бор не понял, что он имел в виду. Однако сам Бор был не согласен с такой трактовкой своей беседы с Гейзенбергом. В 1961 в разговоре с Аркадием Мигдалом он заявил: Я понял его отлично.
Он предлагал мне сотрудничать с нацистами… [61] К осени 1943 оставаться в Дании стало невозможно, поэтому Бор вместе с сыном Оге был переправлен силами Сопротивления сначала на лодке в Швецию , а оттуда на бомбардировщике в Англию , при этом они едва не погибли [62]. Тётя Бора старшая сестра его матери — известный датский педагог Ханна Адлер 1859 — 1947 — была депортирована в концлагерь несмотря на 84-летний возраст и правительственную защиту. Вместе с тем, уже начиная с 1944 , Бор осознавал всю опасность атомной угрозы. В своём меморандуме на имя президента Рузвельта 3 июля 1944 он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия , к обеспечению строгого международного контроля за этим и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии [62].
Впоследствии он направил в адрес руководителей США ещё два меморандума — от 24 марта 1945 и от 17 мая 1948 [64].
Нильс Бор - биография
| Нильс Бор: молчание о главном | В 1943 году Нильс Бор с семьей эвакуировался сперва в Великобританию, а затем в США, где работал над созданием ядерной бомбы. |
| Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду | Датский физик Нильс Бор считается одной из важнейших фигур в современной физике. |
| Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости» - МК | Нильс Хендрик Давид Бор Родился 7 октября 1885 года, Копенгаген, Дания Умер 18 ноября 1962 года, Копенгаген, Дания. |
| Биография Нильса Бор – читайте об авторе на Литрес | 3. Датский физик Нильс Бор в 1922 году был удостоен Нобелевской премии «за заслуги в изучении строения атома». |
Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
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!». 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. Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей». В 1955 году Нильс Бор достиг 70-летия, возраста обязательной отставки, и покинул профессорский пост, но остался главой учрежденного института и продолжал работу. Бор Нильс (1885–1962), датский физик, создатель первой квантовой теории атома, президент Датской королевской АН (с 1939). В 1911 году Нильс Бор получил степень доктора физики в Копенгагенском университете.
Откройте свой Мир!
| Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию | Получивший известность в качестве основоположника квантовой теории, Нильс Бор глубоко погружался не только в науку, но также в религию и философию. |
| 103 года назад Нильс Бор предложил планетарную модель строения атома | 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
Главная» Новости» Наследный принц Дании Фредерик отмечает столетие Института Нильса Бора, вручая награды. Нильс Бор рос в среде ученых, с детства проявляя интерес к различным открытиям и изобретениям. Его главное физическое открытие — догадка о квантовании действия в атомах, модель атома Бора (1912). В 1921 году Бор открыл институт имени себя, в котором, получив финансирование от датских властей, впервые подверг экспериментальной проверке теорию квантовой бухгалтерии. В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. Датский физик Нильс Бор считается одной из важнейших фигур в современной физике.
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
Нильс Бор начал с открытий, сделанных Резерфордом, и продолжал развивать их, пока не смог наложить на них свой отпечаток. С критикой этого парадокса выступил Нильс Бор, который привел свои аргументы в поддержку квантовой механики. 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
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. Физик получил известность как автор первой квантовой теории атома и активный участник разработки основ квантовой механики.
К дому была подведена труба, по которой Бору поставляли пиво в неограниченных количествах. Ученый его семья, родственники и гости могли бесплатно пить пиво напрямую с завода.
Возможно эта цитата великого датского физика, появилась когда он наливал в кружки пиво, из своего кухонного крана.
Институт Нильса Бора опубликовал снимок с черной дырой, пожирающей звезду 14:28, 14 ноября 2022 г. Наука Чёрная дыра, затягивающая в себя звезду. 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.
Если бы не война, то главный центр квантовой физики возник бы, конечно, в Германии. И даже понятно где: в Мюнхене, у Зоммерфельда, в его развивающейся школе. Он подготовил десятки самых сильных теоретиков, в том числе Паули и Гейзенберга. Но после войны Германия оказалась в международной изоляции, а Бор стал принимать у себя молодых немецких докторов, в том числе самых блестящих из Мюнхена, с зоммерфельдовской подготовкой, а потом еще и из Геттингена. По абсолютным меркам их было в целом не так много.
За десять лет, с 1916 по 1927 год, всего в институте Бора работало примерно шестьдесят приезжих ученых из разных стран. Копенгагенская конференция, весна 1930, обсуждает второй кризис квантовой теории. Игрушечная пушка и горн использовались для звукового сопровождения докладов об очередных трудностях теории. Директора тогда имели большую власть, из-за чего могли возникать трения. Я уже упомянул, что журналы публиковали быстро, потому что не было реферирования.
Достаточно было, чтобы профессор написал сопроводительное письмо, что статью стоит напечатать. Профессор брал ответственность и осуществлял контроль за научным качеством всех работ, выполненных в руководимом им институте. Постдоки, работавшие в институте Бора, должны были получить от него разрешение послать свою статью в журнал. Что не всегда было легко. Бор часто читал медленно, сомневался или критиковал, задерживал нетерпеливых гениев.
Или советовал сделать какие-то исправления. У Гейзенберга, например, а позже у Ландау, с этим возникли проблемы. В тот год Гейзенберг работал как бы в двух местах: в Геттингене он должен был читать лекции как приват-доцент, а в Копенгагене у него была рокфеллеровская стипендия. И он провел часть года там и там, переезжая с места на место. А написал он свою новую работу, что тоже символично и важно, не в каком-то из этих институтов, а уехав на остров Гельголанд в Северном море спасаясь от приступа сенной лихорадки, то есть, по сути, экстерриториально.
Он не был уверен, насколько важна его идея. У него самого на этот счет еще были сомнения. Но он понимал, что она не очень соответствовала ни тому, чем занимался Макс Борн, его профессор в Геттингене, ни той стратегии, которую предпочитал Бор в Копенгагене. Если бы он работал только у одного профессора, то, скорее всего, в своих работах следовал бы авторитету руководителя. Но ситуация двойного подчинения дала ему возможность большего выбора.
И тем не менее ему нужно было решить, через какого из двух профессоров послать статью в печать. Вернувшись с острова, он оставил рукопись Борну, посмотреть, а сам уехал из Геттингена делать доклад о своих предыдущих работах. Борн поразмыслил над текстом, увидел возможность интересной новой идеи для своей собственной статьи, и послал текст Гейзенберга в журнал для публикации. Постдоки приехали, поработали и уехали. Это же не научная школа в том смысле, как мы ее понимаем.
Она обычно возникает из докторантов. У Зоммерфельда именно в этом немецком смысле была школа, потому что к нему студенты приходили, чтобы получить математическую подготовку, написать докторскую диссертацию и получить путевку в профессиональную теоретическую физику. Стандартный размер рокфеллеровской стипендии был сто долларов в месяц или немного больше. Тогда это были очень приличные деньги, примерно соответствовавшие зарплате экстраординарного профессора в Германии — У Бора не было такой школы, получается? Метафорически тоже часто говорится, что у Бора была школа.
Но в реальности, он очень редко руководил диссертациями: между двумя войнами, то есть с 1917 года по 1940-й, в Копенгагенском университете были защищены только четыре докторские диссертации по физике. Из которых три были экспериментальные и только одна теоретическая. И это понятно, потому что массовое производство диссертаций и докторов философии существовало в Германии, где было примерно тридцать немецкоязычных университетов плюс еще инженерные вузы и, соответственно, достаточно массовый рынок профессорских мест. Дании не были нужны свои собственные доктора физики в таком количестве, поэтому институт Бора расширялся не национально, а интернационально, за счет ученых, которые защищали свои диссертации в других странах и приезжали в Копенгаген только на время. В результате создалась не школа в стандартном смысле, а международное сообщество, где все друг друга знали, и информационный центр.
Раз или два в году в Копенгагене проходила конференция, на которую съезжались несколько десятков бывших или будущих постдоков для обсуждения текущих проблем в квантовой теории. Конечно, можно сказать, что он председательствовал над всем этим процессом и контролировал результат. Через него должны были проходить все работы, которые делались в его институте, перед отправлением в печать. Но самому ему к середине 1920-х годов уже было тяжело поспевать за математическими деталями квантовой теории. Когда кто-то из студентов заканчивал статью, Бор сначала давал ее своему ближайшему ассистенту, Крамерсу или Гейзенбергу, проверить, нет ли проблем с технической точки зрения, а сам потом уже более внимательно редактировал нюансы постановки вопроса и интерпретации.
Можно сказать, что он не столько задавал направление исследований по квантовой механике, сколько придавал им окончательную форму и выводы. В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике. Он ввел в структуру атома постоянную Планка и сформулировал принцип соответствия Wikipedia — И сам в этот период прорывных, опережающих работ он уже не делал? Бор вообще работал медленно. Ему всегда хотелось какой-то термин или предложение в выводах по многу раз поменять или уточнить.
Он хотел добиться настолько точных и полных формулировок, что результат часто оказывался противоположным и очень труднопонимаемым. И этот процесс редактирования отнимал у него очень много времени. Только к концу 1927 года, когда квантовая механика в основном уже была завершена, он опубликовал фундаментальную работу по ее истолкованию — то, что теперь называется «копенгагенской интерпретацией». То есть возвел философскую крышу над уже построенным зданием. Бор, по сути, создал то организационное и социальное пространство, в котором уже постдоками создавалась квантовая механика.
Пока они вычисляли и спорили друг с другом, совершали открытия, а также вели себя несерьезно, придумывали разные розыгрыши и студенческие развлечения, он как директор безостановочно занимался строительством и расширением института, добывал средства и гранты, писал заявки на приборы и стипендии, приглашал новых ученых на стажировки и визиты, организовывал конференции и семинары, участвовал в обсуждениях и редактировал рукописи. Больше, чем в других местах, в созданном им социально-интеллектуальном пространстве у молодых ученых было возможностей контактировать, выдвигать и критиковать сумасшедшие идеи.
Нильс Бор: деятельность физика – лауреата нобелевской премии
В школе Нильс интересовался физикой, математикой, философией. 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.
Естественно, матч был очень важен и, разумеется, «Академиск» проиграл. Судьба — штука коварная: та игра поставила жирный крест на футбольной карьере студента и заставила будущего лауреата Нобелевской премии оставить спорт. Шансом Харальд воспользовался на все сто. В составе родной команде младший брат не останавливался феерить и вскоре получил приглашение в сборную страны.
К этому времени он стал одним из самых популярных и узнаваемых футболистов Дании. При этом наука продолжала волновать его так же, как и спорт. Все свободное от футбола время он посвящал математике. В 1908 году Харальд в составе сборной Дании отправился на Олимпийские игры в Лондон. В финале турнира против них играли датчане, пройдясь до этого катком по сборной Франции 26:1. 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.
Его диссертация была посвящена структуре атома, в частности, теории о магнетизме атомов металлов и их электронов. В 1912 году он женился на Маргрете Норлунд, в семье родилось шестеро сыновей. В 1913-м он опубликовал свою знаменитую работу, посвященную структуре атома.
В теории Бора можно выделить два основных компонента: общие утверждения постулаты о поведении атомных систем, сохраняющие свое значение сегодня, и конкретную модель строения атома, представляющую в наше время лишь исторический интерес. Вклад Бора в теорию квантовой механики был по достоинству оценен научным сообществом и привел к присуждению ему в 1922 году Нобелевской премии. Примерно в то же время ученому удалось убедить руководство Копенгагенского университета в необходимости создания Института физики. Институт был учрежден в 1921 году, и Бор стал его первым директором.
Исследования, проводившиеся в 20-30-х годах Бором и другими выдающимися физиками — Вернером Гейзенбергом, Вольфгангом Паули — позволили совершить революционный скачок в квантовой теории и приблизиться к пониманию природы атома. Бор первым оценил значение открытия ядерного деления, осуществленного Лизой Мейтнер и Отто Ганом. Именно великий датчанин объяснил отличие изотопа урана-235 от других видов урана и предсказал, что его можно будет использовать для создания ядерного оружия.
В 20-е гг. Основываясь на принципе неопределенности Вернера Гейзенберга , копенгагенская интерпретация исходит из того, что жесткие законы причины и следствия, привычные нам в повседневном, макроскопическом мире, неприменимы к внутриатомным явлениям, которые можно истолковать лишь в вероятностных терминах. Например, нельзя даже в принципе предсказать заранее траекторию электрона; вместо этого можно указать вероятность каждой из возможных траекторий.
Бор также сформулировал два из фундаментальных принципов, определивших развитие квантовой механики: принцип соответствия и принцип дополнительности. Принцип соответствия утверждает, что квантово-механическое описание макроскопического мира должно соответствовать его описанию в рамках классической механики. Принцип дополнительности утверждает, что волновой и корпускулярный характер вещества и излучения представляют собой взаимоисключающие свойства, хотя оба эти представления являются необходимыми компонентами понимания природы. Волновое или корпускулярное поведение может проявиться в эксперименте определенного типа, однако смешанное поведение не наблюдается никогда. Приняв сосуществование двух очевидно противоречащих друг другу интерпретаций, мы вынуждены обходиться без визуальных моделей — такова мысль, выраженная Бором в его Нобелевской лекции. Имея дело с миром атома, сказал он, «мы должны быть скромными в наших запросах и довольствоваться концепциями, которые являются формальными в том смысле, что в них отсутствует столь привычная нам визуальная картина».
В 30-х гг. Бор обратился к ядерной физике. Энрико Ферми с сотрудниками изучали результаты бомбардировки атомных ядер нейтронами. Бор вместе с рядом других ученых предложил капельную модель ядра, соответствующую многим наблюдаемым реакциям. Эта модель, где поведение нестабильного тяжелого атомного ядра сравнивается с делящейся каплей жидкости, дало в конце 1938 г. Фришу и Лизе Майтнер разработать теоретическую основу для понимания деления ядра.
Открытие деления накануне второй мировой войны немедленно дало пищу для домыслов о том, как с его помощью можно высвобождать колоссальную энергию. Во время визита в Принстон в начале 1939 г. Бор определил, что один из обычных изотопов урана, уран-235, является расщепляемым материалом, что оказало существенное влияние на разработку атомной бомбы. В первые годы войны Бор продолжал работать в Копенгагене, в условиях германской оккупации Дании, над теоретическими деталями деления ядер. Однако в 1943 г. Оттуда он вместе с сыном Оге перелетел в Англию в пустом бомбовом отсеке британского военного самолета.
Хотя Бор считал создание атомной бомбы технически неосуществимым, работа по созданию такой бомбы уже начиналась в Соединенных Штатах, и союзникам потребовалась его помощь. В конце 1943 г. Нильс и Оге отправились в Лос-Аламос для участия в работе над Манхэттенским проектом. Старший Бор сделал ряд технических разработок при создании бомбы и считался старейшиной среди многих работавших там ученых; однако его в конце войны крайне волновали последствия применения атомной бомбы в будущем.