Во втором томе помещены работы Нильса Бора, опубликованные после 1925 г. Они охватывают в основном вопросы квантовой механики, квантовой электродинамики и теории атомного ядра. 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 Хенрик Давид Бор был датским физиком, который внес основополагающий вклад в понимание атомной структуры и квантовой теории, за что получил Нобелевскую премию по физике в 1922 году.
Нобелевские лауреаты: Нильс Бор. Физик и футболист
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. Из теоремы Бора-ван Левен следовал один важный вывод: в рамках классической физики объяснить магнитные свойства металлов не получится.
Так что диссертация Бора стала первым шагом великого физика к «квантовому откровению». В том же 1911 году Бор получает стипендию в 2500 крон для стажировки за границей. 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.
Прежде чем перейти непосредственно к биографии Нильса Бора , хотелось бы описать вкратце его научные открытия и достижения. Нильс Бор в личном кабинете, 1935 г. Фото: Общественное достояние, ru.
Этим занимается классическая физика. Квантовые описания процессов нужны в области очень высоких энергий и царства очень малого. Знание квантовой физики не имеет большого значения в работе инженеров и ученых.
Однако без открытий законов квантовой физики сегодня был бы невозможен ни один компьютер, смартфон или даже телевизор — по сути, весь наш сегодняшний технологический уклад. В первых десятилетиях ХХ века уже стало известно, что электроны входят в состав атомов. Ученые физики решили описать их внутриатомное движение и положение.
Было сделано заключение, что строение атома — это прежде всего планетарная система: ядро с вращающимися вокруг него по орбитам электронами. Так вот, хотя электроны капризны в выборе орбит, Нильс Бор был первым, кому удалось понять их правила игры, и эти правила игры включали в себя принципы зарождающейся квантовой механики. Прежде всего Бор предположил, что электроны имеют определенные значения энергии и занимают только конкретные орбиты.
На таких орбитах, энергии электрона обратно пропорциональны квадратам номеров орбит. Вывод из «правила частот» Опираясь на «правило частот», Бор сделал вывод, что частоты излучения пропорциональны разности между обратными квадратами целых чисел. Ранее эта закономерность была установлена спектроскопистами, однако не находила теоретического объяснения. Теория Нильса Бора позволяла объяснить спектр не только водорода простейшего из атомов , но и гелия, в том числе ионизированного. Ученый проиллюстрировал влияние содвижения ядра и предугадал, как заполняются электронные оболочки, что позволило выявить физическую природу периодичности элементов системе Менделеева. За эти наработки, в 1922 году Бор был удостоен Нобелевской премии. Институт Бора По завершении работ у Резерфорда уже признанный физик Бор Нильс вернулся на родину, куда его пригласили в 1916 году профессором в копенгагенский университет.
Через два года он стал членом Датского королевского общества в 1939 году ученый возглавил его. В 1920 году Бор основал Институт теоретической физики и стал его руководителем. Власти Копенгагена, в знак признания заслуг физика, предоставили ему для института здание исторического «Дома Пивовара». Институт оправдал все ожидания, сыграв в развитии квантовой физики выдающуюся роль. Стоит отметить, что определяющее значение в этом имели личные качества Бора. Он окружил себя талантливыми сотрудниками и учениками, границы между которыми часто были незаметны. Институт Бора был интернационален, в него стремились опасть отовсюду.
Среди знаменитых выходцев Боровской школы можно выделить: Ф. Блоха, В. Вайскопфа, Х. Казимира, О. Бора, Л. Ландау, Дж. Уиллера и многих других.
К Бору не единожды приезжал немецкий ученый Верне Гейзенберг. Во времена, когда создавался «принцип неопределенности», с Бором дискутировал Эрвин Шредингер, который был сторонником чисто-волновой точки зрения. В бывшем «Доме Пивовара» формировался фундамент качественно новой физики двадцатого века, одним из ключевых фигурантов которой был Нильс Бор. Модель атома, предложенная датским ученым и его наставником Резерфордом, была непоследовательной. Она объединяла постулаты классической теории и гипотезы, явно ей противоречащие. Дабы устранить эти противоречия, необходимо было радикально пересмотреть основные положения теории. В этом направлении важную роль сыграли прямые заслуги Бора, его авторитет в научных кругах, и просто личное влияние.
Работы Нильса Бора показали, что для получения физической картины микромира не подойдет подход, с успехом применяющийся для «мира больших вещей», и он стал одним из основоположников такого подхода. Ученый ввел такие понятия, как «неконтролируемое воздействие измерительных процедур» и «дополнительные величины». Копенгагенская квантовая теория С именем датского ученого связана вероятностная она же копенгагенская интерпретация квантовой теории, а также изучение ее многочисленных «парадоксов».
Привязав к барометру шнурок — рассказывал он, — нужно раскачать его у основания здания и на его крыше, замерев величину гравитации. Из разницы между полученными данными, при желании можно узнать высоту.
Кроме того, раскачивая маятник на шнурке с крыши здания, можно определить высоту по периоду прецессии. Наконец, студент предложил найти управляющего здания и взамен на замечательный барометр выведать у него высоту. Резерфорд спросил, неужели студент и впрямь не знает общепринятого решения задачи. Он не стал скрывать, что знает, но признался, что сыт по горло навязыванием учителями своего образа мышления подопечным, в школе и колледже, и отверганием ими нестандартных решений. Как вы наверняка догадались, этим студентом был Нильс Бор.
Переезд в Англию Проработав в университете три года, Бор переехал в Англию. Лаборатория Резерфорда на тот момент считалась наиболее выдающейся. Последнее время в ней проходили эксперименты, породившие открытие планетарной модели атома. Точнее, модель тогда пребывала еще на стадии становления. Опыты по прохождению альфа-частиц через фольгу позволили Резерфорду осознать, что в центре атома располагается небольшое заряженное ядро, на которое приходится едва ли вся масса атома, а вокруг него располагаются легкие электроны.
Так как атом электронейтрален, сумма зарядов электронов должна равняться модулю заряда ядра. Заключение о том, что заряд ядра кратен заряду электрона было центральным в этом исследовании, но пока что оставалось неясным. Зато были выявлены изотопы — вещества, имеющие одинаковые химические свойства, но различную атомную массу. Атомный номер элементов. Закон смещения Работая в лаборатории Резерфорда, Бор понял, что химические свойства зависят от числа электронов в атоме, то есть от его заряда, а не массы, что и объясняет существования изотопов.
Это стало первым важным достижением Бора в этой лаборатории. Так был сформирован «закон радиоактивных смещений». Далее датский физик сделал ряд более важных открытий, которые касались самой модели атома. Модель Резерфорда-Бора Эту модель также называют планетарной, ведь в ней электроны вращаются вокруг ядра подобно тому, как планеты вокруг Солнца. Такая модель имела ряд проблем.
Дело в том, что атом в ней был катастрофически неустойчив, и терял энергию за стомиллионную долю секунды. В действительности же такого не происходило. Возникшая проблема казалась неразрешимой и требовала радикально нового подхода. Здесь и проявил себя датский физик Бор Нильс. Бор предположил, что, вопреки законам электродинамики и механики, в атомах есть орбиты, перемещаясь по которым электроны не излучают.
Орбита стабильна, если момент количества движений электрона находящегося на ней равен половине постоянной Планка. Излучение происходит, но только в момент перехода электрона с одной орбиты на другую. Вся энергия, которая при этом высвобождается, уносится квантом излучения. Такой квант имеет энергию, равную произведению частоты вращения на постоянную Планка, или разности между начальной и конечной энергией электрона.
Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости»
Нильс Хендрик Давид Бор Родился 7 октября 1885 года, Копенгаген, Дания Умер 18 ноября 1962 года, Копенгаген, Дания. Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годыВ год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось. С критикой этого парадокса выступил Нильс Бор, который привел свои аргументы в поддержку квантовой механики. В 1911 году Нильс Бор получил степень доктора физики в Копенгагенском университете.
Журнал «ПАРТНЕР»
Бор уже в 1939 году понимал, что открытие ядерного деления позволяло создать атомную бомбу, однако полагал, что инженерные работы по отделению урана-235 потребуют колоссальных, а потому непрактичных промышленных затрат. Бор Нильс — чем известен, биография, открытия и достижения, работы и цитаты — РУВИКИ: Интернет-энциклопедия. 2 Вклад и открытия Нильс Бор. Нильс Хе́нрик Дави́д Бор — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1922). 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов. В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике.
Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком
С именем Нильса Бора связана вся история современной ядерной физики. В 37 лет он стал лауреатом Нобелевской премии «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения». В 51 год создал капельную модель ядра, введя в ядерную физику термодинамические понятия. Вторая мировая война — немецкая оккупация Дании. 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.
Физик знал, что его готовятся арестовать, поскольку он был наполовину евреем.
Из Англии он перелетел в США и там принял участие в создании атомной бомбы, внеся в этот проект огромный вклад. Бор был одним из тех академиков, которые ратовали за мирное использование ядерной энергии. Он позаботился о том, чтобы американское правительство пересмотрело свои взгляды на контроль за вооружением.
В этом Бору помог его вес в научном сообществе. Нильс Бор прожил 77 лет и умер от сердечного приступа в 1962 году. Он был похоронен в своём родном городе, на городском муниципальном кладбище Ассистенс.
Интересные факты о характере и жизни Нильса Бора Нобелевскую премию Бор получил за революционное открытие: именно он оповестил мир о том, что в атоме электроны вращаются вокруг ядра, а значит, атом имеет планетарную модель строения. Можно сказать, что датский физик повторил научный успех Николая Коперника, жившего в далёком XVI веке. Бора за грандиозное открытие удостоили высшей академической награды — Нобелевской премии.
Интересный факт: 1922 год стал для молодого датчанина, возможно, самым удачным в его жизни. В тот год он не только получил Нобелевскую премию, но и обзавёлся своим первым ребёнком, Оге, который спустя десятки лет тоже получил Нобелевскую премию по физике. Нильс Бор был эксцентричным человеком с неординарным характером.
Этот датчанин был увлечён не только точными науками. Его главной страстью был футбол, в который он играл в молодом возрасте, исполняя на поле роль вратаря небольшого любительского клуба.
Учился в Копенгагенском университете, где изучал физику, химию и математику.
В 1911 году стажировался в Англии, где работал под руководством отца ядерной физики Эрнста Резерфорда. После возвращения в Копенгаген в 1912 году преподавал в университете и разрабатывал квантовую теорию строения атома. В 1916 году возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете и добился открытия Института теоретической физики.
В 1922 году он получил Нобелевскую премию по физике «за заслуги в изучении строения атома». В дальнейшем Бор посвятил себя изучению квантовой механики, а в 1930-м году увлекся ядерной физикой. В 1934 году получил от советского руководства приглашение приехать в Советский Союз.
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. Перед шлифовкой он час сидит в медитации.
Для изготовления меча такого рода необходим душевный и духовный настрой, считает Чэнь. Инсулин После смерти близкого друга, умершего из-за диабета в 1920 году канадский учёный Фредерик Грант Бантинг решил посвятить свою жизнь созданию лекарства от этой страшной болезни. Он начал с изучения литературы, посвященной этой проблеме. Статья Мозеса Баррона «О блокаде панкреатического протока желчными камнями» произвела на молодого ученого очень большое впечатление, вследствие которого он увидел знаменитое сновидение. В этом сне он понял, как правильно действовать.
Проснувшись среди ночи, Бантинг записал методику проведения эксперимента на собаке: «Перевязать протоки поджелудочной железы у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать».
НИЛЬС БОР: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД - НАУКА - 2024
И вот тут мы подходим к нашим нобелевским лауреатам, в частности Джону Клаузеру и Алану Аспе, которые уже в 80-е годы развили теорию Джона Белла и экспериментально доказали, что запутываться частицам никто и ничто не помогает, — случайные взаимодействия носят именно фундаментальный характер. Это мощное доказательство того, что законы квантовой физики, противоречащие законам классической физики, работают, и в том далеком споре двух теоретиков-гигантов оказался прав именно Бор. Ален Аспе не раз приезжал к нам, в Россию, читал лекции по поводу своих экспериментов, я с ним лично знаком. Что касается Антона Цайлингера, то он стал одним из первых, кто перенес понятие запутанности в самое практическое русло. Его группа в 1997 году впервые продемонстрировала возможность квантовой телепортации — то есть изменение квантового состояния частицы из запутанной пары при изменении состояния другой, находящейся от нее на расстоянии. Одна из главных сфер применения квантовой телепортации — это так называемая квантовая криптография, которая лежит в основе архитектуры абсолютно защищенных систем связи. Идея этой технологии заключается в том, что одиночный фотон невозможно клонировать. Следовательно, мы можем передавать информацию в этом одиночном фотоне, и никто не сможет ее продублировать, а при попытке сделать это состояние фотона немедленно изменится или разрушится. Сейчас разработка квантовых линий связи ведется во всем мире, в том числе и у нас в России.
В 1922 году за эту работу Нильс Бор был награжден Нобелевской премией. Опыты по изучению прохождения электрического тока через жидкости, проводимые Фарадеем, дали представление об электричестве как отдельных единичных зарядах. Величины этих зарядов были определены при изучении прохождения электрического тока через газы. Открытие самопроизвольного распада атомов привело к представлению о сложности атома.
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. Изучить участие в Манхэттенском проекте. Проанализировать полученные награды и заслуги. Роли в проекте: Исследователь, обозреватель, аналитик Ресурсы: Информационные ресурсы, биографии, научные статьи, книги Продукт: Исследование жизни и научной деятельности Нильса Бора с подробным анализом его вклада в физику Введение Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы.
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. Квантово-механическая революция произошла из коллективного творчества — кочевого, международного и экстерриториального —большой группы постдоков, которые смогли стать интеллектуально независимыми от профессоров, директоров институтов и грантополучателей — И в какой-то момент эти рокфеллеровские стипендии закончились… — Не то чтобы полностью закончились, но серьезные изменения произошли в начале 1930-х, особенно с приходом нацистов к власти в Германии. По мере подготовки к новой войне возможности для международного сотрудничества начали резко сворачиваться. Советский Союз закрылся от всего мира. Из Германии уехало много ученых, особенно евреев. Американцы стали реже ездить в Европу, и стипендиатов в институте Бора становилось меньше. Рокфеллеровский фонд тоже перепрофилировал свои программы, решив сконцентрироваться на биологии и медицине, а физика для них перестала быть приоритетной.
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
Текст научной работы на тему «Бор нильс 1885–1962 датский физик-теоретик, иностранный член АН СССР, лауреат Нобелевской премии». Bor_1 Нильс Бор относится к тем выдающимся людям, великим ученым, которые повлияли на судьбы мира. Датский физик Нильс Бор считается одной из важнейших фигур в современной физике. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». В 1921 году Бор открыл институт имени себя, в котором, получив финансирование от датских властей, впервые подверг экспериментальной проверке теорию квантовой бухгалтерии. В 1911 году Нильс Бор получил степень доктора физики в Копенгагенском университете.
Нильс Бор - биография
| Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики | Нильс Бор и созданная им школа физиков положили начало новому стилю исследовательской работы в теоретической физике. |
| Не только таблица Менделеева: 6 великих открытий, сделанных во сне | директора института академика Петра Леонидовича Капицы - проходит в конференц-зал и поднимается на сцену. |
| История Бора | В этот день, 26 января 1939 года, известный датский физик Нильс Бор, выступая на конференции по теоретической физике в Вашингтоне, рассказал об открытии деления урана. |
ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте
Какой бы системой мы ни пользовались для упорядочения наших знаний, эта система остается моделью мира, которую не следует путать с самим миром. Сходство неправильной теории с экспериментом ничего не доказывает, ибо среди дурацких теорий всегда найдется некоторое число согласующихся с экспериментом. В научной работе нельзя делать уверенных прогнозов на будущее, так как всегда возникают препятствия, которые могут быть преодолены лишь с появлением новых идей. Меня не оставляет мысль о том, что уже сейчас наука близка к осуществлению проекта, который принесет человечеству либо небывалое несчастье, либо неслыханную пользу. Мы работаем с неясными понятиями, оперируем логикой, пределы применения которой неизвестны, и при всем при том мы ещё хотим внести какую-то ясность в наше понимание природы.
Ответ на высказывание Эйнштейна "Бог не играет в кости со Вселенной": «Не наше дело предписывать Богу, как ему следует управлять этим миром». Мы должны помнить, что каждый из нас - часть природы. Жить в гармонии с ней - наш великий долг и главная цель. Рассказывают, что...
Однажды, гуляя с маленьким Нильсом, его отец стал вслух любоваться красотой дерева: как гармонично ствол разделяется на ветки, а те, в свою очередь, - на более мелкие, и всё кончается листьями. Неожиданно для профессора сын возразил: "Но ведь если бы это было не так, то какое же это было бы дерево! Бор вдруг обнаружил, что не знает, сколько в их заборе планок. Недолго думая, он выбежал на улицу и пересчитал их.
Он не мог допустить, чтобы его рисунок хоть в чём-то не отвечал действительности. При обсуждении одной из работ Гейзенберга Н. Бор сказал: Нет сомнений, что перед нами безумная идея. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть верной.
Неясно, почему нацисты, зная о еврейских корнях Бора, просто не арестовали его? Ведь отправили же они в концлагерь его 84-летнюю тетю - известного датского педагога Ханну Адлер. И по какой причине американцы решили эвакуировать Бора лишь после его встречи с Гейзенбергом? Как и Ньютон, Бор с детства привык копаться во всяких механизмах.
Однажды, ещё ребёнком, он разобрал колесо велосипеда, у которого сломалась втулка. Ему советовали отдать колесо в мастерскую, но Бора интересовала не столько втулка, сколько конструкция велосипеда. И он разобрался. Уже в солидном возрасте Бор отремонтировал часы необычной конструкции у своих знакомых.
Однажды во время обучения Н. Бор плохо подготовился к коллоквиуму, и его выступление оказалось слабым. В заключение он с улыбкой сказал: - Я выслушал здесь столько плохих выступлений, что прошу рассматривать моё нынешнее как месть. В нацистской Германии запретили принятие Нобелевской премии.
Когда в 1940 году немцы оккупировали Копенгаген, Бор растворил эти медали в царской водке. После окончания войны извлек спрятанное в царской водке золото и передал его Шведской королевской академии наук, где изготовили новые медали и повторно вручили. Когда Бор слушал доклад и находил его скучным и неинтересным, то говорил: «Очень интересно... Весьма любопытно...
Выступая в институте Физики в Москве, Бор сказал, что он создал прекрасную школу физиков, вероятно, потому, что не боялся говорить своим ученикам, что он дурак. Переводивший его выступление ученик Л. Ландау Е. Лифшиц ошибся и сказал, что Бор не боялся говорить своим ученикам, что они дураки.
Присутствовавший при этом П. Капица остроумно заметил, что это - не случайная ошибка, а принципиальное различие между школами Бора и Ландау. Один из посетителей, увидев висящую на стене дома Бора подкову, с удивлением спросил: "Неужели вы верите, что она принесет вам счастье? Но говорят, что она приносит счастье независимо от того, веришь ты в это или нет".
Студенты - физики одного из университетов для встречи Н. Бора сочинили песню, в которой превозносили до небес физиков и плохо отзывались о химиках. Они были ошеломлены, когда в своём выступлении Бор сказал: "Я всю жизнь считал себя и считаю теперь, что я — химик". Норберт Винер вспоминает: «Мы часто бывали у Боров.
Я вспоминаю, что у одного из них, кажется у Нильса, дома на стене висела фарфоровая тарелка с изображениями обоих братьев в детском возрасте. С годами их наружность сильно изменилась, но тут они больше всего напоминали двух подпасков. Одна из постоянных посетительниц этого дома... Если вспомнить, что благодаря своим научным заслугам Нильс Бор стал национальным героем Дании и получил право жить в знаменитом дворце...
Бор очень любил смотреть ковбойские вестерны. При этом он довольно критически относился к ним. Менее вероятно, но всё же возможно, что мост над пропастью рухнет как раз в тот момент, когда она на него вступит. Исключительно маловероятно, что в последний момент она схватится за былину и повиснет над бездной, но даже с такой возможностью я могу согласиться.
Совсем уже трудно, но всё - таки можно поверить, что красавец ковбой как раз в этот момент будет проезжать и выручит несчастную. Но чтобы в этот самый миг тут же оказался кинооператор с камерой, готовый заснять все эти волнующие события на плёнку, - уж этому, увольте, я не поверю! Бор посетил Грузию. Отдыхая вместе с группой физиков, в долине Алазани, он увидел однажды группу крестьян, которые во главе с тамадой пили вино и пели песни.
Человек не только великий, но и любознательный, Бор подошёл к ним. Тамада произнёс тост: "Друзья! К нам в гости приехал самый большой учёный мира профессор Нилъс Бор. Он создал атомную физику.
Его труды изучают школьники всех стран. Он приехал к нам из Дании, пожелаем же ему и его спутникам долгих лет жизни, счастья, крепкого здоровья. Пожелаем его стране мира и благополучия". Когда тамада кончил, с земли поднялся старик, взял обеими руками руку Бора и бережно её поцеловал.
Следом за ним поднялся другой горец, наполнил чашу вином и, поклонившись Бору, выпил её. Нильс Бор всю жизнь провёл среди парадоксов квантовой механики.
Общение с Резерфордом оставило неизгладимый отпечаток как в научном, так и в личностном плане на дальнейшей судьбе Бора, который спустя много лет писал: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 и носящем название «резерфордовского меморандума» [15]. Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 с закономерностями расположения спектральных линий и общим комбинационным принципом для частот излучения атомов. Впоследствии сам Бор говорил: Как только я увидел формулу Бальмера , весь вопрос стал мне немедленно ясен.
Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [17] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [18] : общие утверждения постулаты о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома , представляющая в наши дни лишь исторический интерес. Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики, на которое накладываются дополнительные квантовые условия например, квантование углового момента электрона. Теория Бора сразу же позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода , а также объяснить с поправкой на приведённую массу электрона наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию. Блестящим успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга [19]. Работа Бора сразу привлекла внимание физиков и стимулировала бурное развитие квантовых представлений.
Его современники по достоинству оценили важный шаг, который сделал датский учёный. Так, в 1936 Резерфорд писал: Я считаю первоначальную квантовую теорию спектров, выдвинутую Бором, одной из самых революционных из всех когда-либо созданных в науке; и я не знаю другой теории, которая имела бы больший успех. Это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твёрдой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточным, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьём — найти главные законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это мне кажется чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли. Он оставался в Манчестере с осени 1914 до лета 1916.
В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик. Уже в сентябре 1914 он писал: Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем. В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода [24]. Дальнейшее развитие теории.
Принцип соответствия 1916—1923 [ ] Летом 1916 Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете. В апреле 1917 он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников. Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою теорию, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия. В 1918 в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона [26]. Начиная с 1918 , принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна, определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора в частности, для гармонического осциллятора ; дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений [27]. Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия: …«принцип соответствия», согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы.
Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних. Именно из него исходил в 1925 Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [29]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [29]. В 1921 — 1923 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 [30]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [31]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам, как думали ранее [32]. В 1922 Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [33].
В своей лекции «О строении атомов» [34] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 , Бор подвёл итоги десятилетней работы. 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. 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. Принцип дополнительности 1924—1930 [ ] 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 [35].
Появление новых элементов в таблице Менделеева Пользуясь периодической системой, Менделеев также предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические и физические свойства. В дальнейшем расчеты ученого полностью подтвердились: галлий открыт в 1875 году , скандий открыт в 1879 году и германий открыт в 1885 году поразительно точно соответствовали тем свойствам, которые описал Менделеев. Затем прогнозы гениального химика продолжили реализовываться и были открыты еще восемь новых элементов, среди которых: полоний 1898 год , рений 1925 год , технеций 1937 год , франций 1939 год и астат 1942—1943 годы. Кстати, в 1900 году Дмитрий Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными, а после — благородными газами. На сегодняшний день в Периодической системе химических элементов — 118 элементов. Последний, самый тяжелый из известных, — оганесон Og , названный так в честь своего первооткрывателя Юрия Цолаковича Оганесяна. Научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г.
Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне стал четвертым в истории ученым, при жизни которого его именем был назван химический элемент. Менделеева расположены по рядам в соответствии с возрастанием их массы, а длина рядов подобрана так, чтобы находящиеся в них элементы имели схожие свойства. Например, благородные газы, такие как радон, ксенон, криптон, аргон, неон и гелий, с трудом вступают в реакции с другими элементами, а также имеют низкую химическую активность, из-за чего расположены в крайнем правом столбце. А элементы левого столбца калий, натрий, литий и т. Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. В своем первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему все должно обстоять именно так, не было. И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен.
Это произошло, когда доктор Алан Айткен наводил порядок в кладовке химического факультета. Факультет переехал в новое помещение в 1968 году, и с тех пор оборудование, реактивы и бумаги пылились в подсобном помещении. Таблица лежала в кладовке среди кучи разных лабораторных принадлежностей. В какой-то момент Айткен обнаружил свернутые в трубку лекционные материалы по химии, а в них — копию Периодической таблицы химических элементов, возраст которой оценивался в 133—140 лет.
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. По данным Forbes: "Существует несколько исследований, которые указывают, что небольшое количество алкоголя может на самом деле улучшить вашу креативность".