Niels Bohr, modern fiziğin kurucularından biri olan Danimarkalı bir fizikçi ve halk figürüdür. Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü'nün kurucusu ve başkanı, dünya bilim okulunun kurucusu ve ayrıca SSCB Bilimler Akademisi'nin yabancı bir üyesiydi. Bu makale Niels Bohr'un hayat hikayesini ve temel başarılarını gözden geçirecek.
Liyakat
Danimarkalı Fizikçi Bohr Niels, atomun gezegensel modeline, kuantum kavramlarına ve bizzat kendisinin önerdiği postülalara dayanan atom teorisini kurdu. Ayrıca Bohr, atom çekirdeği, nükleer reaksiyonlar ve metaller teorisi üzerine yaptığı önemli çalışmalarla hatırlanır. Kuantum mekaniğinin yaratılmasına katılanlardan biriydi. Fizik alanındaki gelişmelere ek olarak, Bohr'un felsefe ve doğa bilimleri üzerine çok sayıda eseri bulunmaktadır. Bilim adamı, atom tehdidine karşı aktif olarak savaştı. 1922'de Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Çocukluk
Geleceğin bilim adamı Niels Bohr, 7 Ekim 1885'te Kopenhag'da doğdu. Babası Christian yerel bir üniversitede fizyoloji profesörüydü ve annesi Ellen zengin bir Yahudi aileden geliyordu. Niels'in küçük bir erkek kardeşi Harald vardı. Ebeveynler, oğullarının çocukluğunu mutlu ve olaylı hale getirmeye çalıştı. pozitifailenin ve özellikle de annenin etkisi, onların ruhsal niteliklerinin gelişmesinde büyük rol oynadı.
Eğitim
Bohr ilk eğitimini Gammelholm Okulu'nda aldı. Okul yıllarında futbola ve daha sonra kayak ve yelkene düşkündü. Bohr, yirmi üç yaşında, olağanüstü yetenekli bir araştırma fizikçisi olarak kabul edildiği Kopenhag Üniversitesi'nden mezun oldu. Niels, bir su jetinin titreşimlerini kullanarak suyun yüzey geriliminin belirlenmesi konusundaki mezuniyet projesi için Danimarka Kraliyet Bilimler Akademisi'nden altın madalya kazandı. Eğitimini aldıktan sonra, hevesli fizikçi Bor Niels üniversitede çalışmaya devam etti. Orada bir dizi önemli araştırma yaptı. Bunlardan biri, metallerin klasik elektronik teorisine ayrılmıştı ve Bohr'un doktora tezinin temelini oluşturdu.
Kutunun dışında düşünmek
Bir gün, Kraliyet Akademisi başkanı Ernest Rutherford'dan Kopenhag Üniversitesi'nden bir meslektaşı yardım istedi. İkincisi, "mükemmel" bir notu hak ettiğini düşündüğü zaman, öğrencisine en düşük notu vermeyi amaçladı. Anlaşmazlığın her iki tarafı, Rutherford olan belirli bir hakem olan üçüncü bir tarafın görüşüne güvenmeyi kabul etti. Sınav sorusuna göre öğrenci, bir binanın yüksekliğini belirlemek için bir barometrenin nasıl kullanılabileceğini açıklamak zorunda kaldı.
Öğrenci bunun için uzun bir ipe bir barometre bağlamanız, onunla binanın çatısına tırmanmanız, yere indirmeniz ve aşağı inen ipin uzunluğunu ölçmeniz gerektiğini söyledi. Bir yandan cevap şuydu:kesinlikle doğru ve eksiksiz, ancak öte yandan fizikle çok az ortak noktası vardı. Sonra Rutherford, öğrencinin tekrar cevap vermeyi denemesini önerdi. Ona altı dakika verdi ve cevabın fiziksel yasaların anlaşılmasını göstermesi gerektiği konusunda uyardı. Beş dakika sonra, öğrenciden birkaç çözüm arasından en iyisini seçtiğini duyduktan sonra, Rutherford ondan programın öncesinde cevaplamasını istedi. Bu sefer öğrenci, barometre ile çatıya çıkmalarını, aşağı atmalarını, düşme zamanını ölçmelerini ve özel bir formül kullanarak yüksekliği bulmalarını önerdi. Bu cevap öğretmeni tatmin etti, ancak o ve Rutherford, öğrencinin geri kalan versiyonlarını dinleme zevkinden kendilerini mahrum edemezdi.
Bir sonraki yöntem, barometrenin gölgesinin yüksekliğini ve binanın gölgesinin yüksekliğini ölçmeye ve ardından orantıyı çözmeye dayanıyordu. Rutherford bu seçeneği beğendi ve coşkuyla öğrenciden kalan yöntemleri vurgulamasını istedi. Sonra öğrenci ona en basit seçeneği sundu. Sadece barometreyi binanın duvarına dayamanız ve işaretler yapmanız ve ardından işaretlerin sayısını saymanız ve bunları barometrenin uzunluğu ile çarpmanız gerekiyordu. Öğrenci, böylesine açık bir cevabın kesinlikle gözden kaçırılmaması gerektiğine inanıyordu.
Bilim adamlarının gözünde joker olarak görülmemek için öğrenci en sofistike seçeneği önerdi. Barometreye bir ip bağladıktan sonra, onu binanın tabanında ve çatısında sallamanız ve yerçekiminin büyüklüğünü ölçmeniz gerektiğini söyledi. İstenirse alınan veriler arasındaki farktan yüksekliği öğrenebilirsiniz. Ek olarak, bir binanın çatısından bir ip üzerinde bir sarkaç sallayarak, presesyon periyodundan yükseklik belirlenebilir.
Sonunda, bir öğrencibinanın yöneticisini bulmayı ve harika bir barometre karşılığında ondan yüksekliği bulmayı teklif etti. Rutherford, öğrencinin problemin genel kabul görmüş çözümünü gerçekten bilip bilmediğini sordu. Bildiklerini gizlemedi, ancak öğretmenler tarafından okulda ve kolejde öğrencilere kendi düşünce tarzının dayatılmasından ve standart olmayan çözümleri reddetmelerinden bıktığını itiraf etti. Muhtemelen tahmin ettiğiniz gibi, o öğrenci Niels Bohr'du.
İngiltere'ye taşınma
Üniversitede üç yıl çalıştıktan sonra Bohr İngiltere'ye taşındı. İlk yıl Cambridge'de Joseph Thomson ile çalıştı, ardından Manchester'daki Ernest Rutherford'a taşındı. Rutherford'un o zamanki laboratuvarı en seçkin olarak kabul edildi. Son zamanlarda, atomun gezegensel modelinin keşfine yol açan deneyler yapıldı. Daha doğrusu, model o zamanlar henüz emekleme aşamasındaydı.
Alfa parçacıklarının folyodan geçişi üzerine yapılan deneyler, Rutherford'un atomun merkezinde, atomun neredeyse tüm kütlesini oluşturan küçük yüklü bir çekirdek olduğunu ve hafif elektronların etrafında yer aldığını fark etmesine izin verdi. O. Atom elektriksel olarak nötr olduğundan, elektronların yüklerinin toplamı, çekirdeğin yük modülüne eşit olmalıdır. Çekirdeğin yükünün elektron yükünün katı olduğu sonucu bu çalışmanın merkezinde yer aldı, ancak şimdiye kadar belirsiz kaldı. Bunun yerine, aynı kimyasal özelliklere ancak farklı atom kütlelerine sahip olan izotoplar tanımlanmıştır.
Atomik element sayısı. Yer Değiştirme Yasası
Rutherford'un laboratuvarında çalışan Bohr, kimyasal özelliklerin sayıya bağlı olduğunu fark etti.izotopların varlığını açıklayan, bir atomdaki elektronlar, yani kütlesinden değil yükünden. Bu, Bohr'un bu laboratuvardaki ilk büyük başarısıydı. Alfa parçacığı, kendisini +2 yüklü bir helyum çekirdeğine bağladığı için, alfa bozunması sırasında (parçacık çekirdekten uçar), periyodik tablodaki “alt” element, “alfa” yerine iki hücre sola yerleştirilmelidir. anne” ve beta bozunması sırasında (elektron çekirdekten uçar) - sağda bir hücre. “Radyoaktif yer değiştirmeler yasası” bu şekilde oluşturulmuştur. Ayrıca Danimarkalı fizikçi, atomun modeliyle ilgili bir dizi daha önemli keşif yaptı.
Rutherford-Bohr modeli
Bu modele gezegensel de denir, çünkü onda elektronlar, tıpkı gezegenlerin Güneş'in etrafındaki gibi çekirdeğin etrafında döner. Bu modelin bir takım sorunları vardı. Gerçek şu ki, içindeki atom felaket derecesinde kararsızdı ve saniyenin yüz milyonda birinde enerji kaybetti. Gerçekte, bu olmadı. Ortaya çıkan sorun çözülemez görünüyordu ve kökten yeni bir yaklaşım gerektiriyordu. Danimarkalı fizikçi Bor Niels burada kendini kanıtladı.
Bohr, elektrodinamik ve mekanik yasalarının aksine, atomlarda elektronların yayılmadığı yörüngeler olduğunu öne sürdü. Bir yörünge, üzerinde bulunan bir elektronun açısal momentumu Planck sabitinin yarısına eşitse kararlıdır. Radyasyon meydana gelir, ancak yalnızca bir elektronun bir yörüngeden diğerine geçiş anında. Bu durumda salınan tüm enerji, radyasyon kuantumu tarafından taşınır. Böyle bir kuantum, dönme frekansı ile Planck sabitinin çarpımına veya başlangıç ile başlangıç arasındaki farka eşit bir enerjiye sahiptir.elektronun son enerjisi. Böylece Bohr, Rutherford'un çalışmasını ve 1900'de Max Planck tarafından önerilen kuanta fikrini birleştirdi. Böyle bir birlik, geleneksel teorinin tüm hükümlerine aykırıydı ve aynı zamanda onu tamamen reddetmedi. Elektron, klasik mekanik yasalarına göre hareket eden maddi bir nokta olarak kabul edildi, ancak yalnızca "kuantizasyon koşullarını" yerine getiren yörüngelere "izin verilir". Bu tür yörüngelerde, bir elektronun enerjileri yörünge sayılarının kareleriyle ters orantılıdır.
"Sıklık kuralından" türetme
"Frekans kuralı"na dayanarak Bohr, radyasyonun frekanslarının tam sayıların ters kareleri arasındaki farkla orantılı olduğu sonucuna vardı. Daha önce, bu model spektroskopistler tarafından kurulmuştu, ancak teorik bir açıklama bulamadı. Niels Bohr'un teorisi, yalnızca hidrojenin (atomların en basiti) değil, aynı zamanda iyonize olan da dahil olmak üzere helyumun spektrumunu açıklamayı mümkün kıldı. Bilim adamı, çekirdeğin hareketinin etkisini gösterdi ve elektron kabuklarının nasıl doldurulduğunu tahmin etti, bu da Mendeleev sistemindeki elementlerin periyodikliğinin fiziksel doğasını ortaya çıkarmayı mümkün kıldı. Bu gelişmeler için Bohr, 1922'de Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Bohr Enstitüsü
Rutherford'un çalışmasını tamamladıktan sonra, zaten tanınan fizikçi Bohr Niels, 1916'da Kopenhag Üniversitesi'nde profesör olarak davet edildiği anavatanına döndü. İki yıl sonra, Danimarka Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesi oldu (1939'da bilim adamı ona başkanlık etti).
1920'de Bohr, Teorik Bilimler Enstitüsü'nü kurdu.fizik ve lideri oldu. Kopenhag yetkilileri, fizikçinin esasını kabul ederek, ona enstitü için tarihi "Brewer's House" inşasını sağladı. Enstitü, kuantum fiziğinin gelişiminde olağanüstü bir rol oynayarak tüm beklentileri karşıladı. Bohr'un kişisel niteliklerinin bunda belirleyici bir rol oynadığını belirtmekte fayda var. Etrafını, sınırları genellikle görünmez olan yetenekli çalışanlar ve öğrencilerle kuşattı. Bohr Enstitüsü uluslararasıydı, insanlar her yerden ona düşmeye çalıştılar. Bohr okulunun ünlüleri arasında şunlar vardır: F. Bloch, W. Weisskopf, H. Casimir, O. Bora, L. Landau, J. Wheeler ve diğerleri.
Alman bilim adamı Werne Heisenberg Bohr'u bir kereden fazla ziyaret etti. “Belirsizlik ilkesi”nin oluşturulduğu dönemde, s alt dalga bakış açısının destekçisi olan Erwin Schrödinger, Bohr ile tartıştı. Yirminci yüzyılın niteliksel olarak yeni bir fiziğinin temeli, Niels Bohr'un önemli figürlerden biri olan eski Brewer's House'da kuruldu.
Danimarkalı bilim adamı ve akıl hocası Rutherford tarafından önerilen atom modeli tutarsızdı. Klasik teorinin varsayımlarını ve onunla açıkça çelişen hipotezleri birleştirdi. Bu çelişkileri ortadan kaldırmak için teorinin ana hükümlerini kökten revize etmek gerekiyordu. Bohr'un doğrudan meziyetleri, bilimsel çevrelerdeki otoritesi ve sadece kişisel etkisi bu yönde önemli bir rol oynadı. Niels Bohr'un çalışması, mikro dünyanın fiziksel bir resmini elde etmek için "büyük şeylerin dünyası" için başarıyla kullanılan yaklaşımın uygun olmadığını gösterdi veBu yaklaşımın kurucularından biri. Bilim adamı, "ölçüm prosedürlerinin kontrolsüz etkisi" ve "ek miktarlar" gibi kavramları tanıttı.
Kopenhag kuantum teorisi
Kuantum teorisinin olasılıksal (diğer adıyla Kopenhag) yorumu ve birçok "paradoks"unun incelenmesi, Danimarkalı bilim adamının adıyla ilişkilidir. Burada önemli bir rol, Bohr'un olasılıkçı bir yorumda Bohr'un kuantum fiziğini sevmeyen Albert Einstein ile tartışması tarafından oynandı. Danimarkalı bilim adamı tarafından formüle edilen "karşılık ilkesi", mikro kozmosun kalıplarını ve bunların klasik (kuantum olmayan) fizikle etkileşimini anlamada önemli bir rol oynadı.
Nükleer tema
Rutherford altında nükleer fizik okumaya başlayan Bohr, nükleer konulara çok dikkat etti. 1936'da, nükleer fisyon çalışmasında önemli bir rol oynayan damla modeline yol açan bileşik çekirdek teorisini önerdi. Özellikle Bohr, uranyum çekirdeklerinin kendiliğinden fisyonunu öngördü.
Naziler Danimarka'yı ele geçirdiğinde, bilim adamı gizlice İngiltere'ye ve ardından oğlu Oge ile birlikte Los Alamos'taki Manhattan Projesi üzerinde çalıştığı Amerika'ya götürüldü. Savaş sonrası yıllarda Bohr, nükleer silahların kontrolü ve atomların barışçıl kullanımı sorunlarına çok zaman ayırdı. Avrupa'da nükleer araştırma merkezinin oluşturulmasında yer aldı ve hatta fikirlerini BM'ye yöneltti. Bohr'un "nükleer projenin" belirli yönlerini Sovyet fizikçileriyle tartışmayı reddetmediği gerçeğine dayanarak, onu tehlikeli olarak değerlendirdi.nükleer silahların tekel sahibi.
Diğer bilgi alanları
Ayrıca biyografisi sona ermek üzere olan Niels Bohr, özellikle biyoloji olmak üzere fizikle ilgili konularla da ilgilendi. Ayrıca doğa bilimleri felsefesiyle de ilgilendi.
Önemli bir Danimarkalı bilim adamı 18 Ekim 1962'de Kopenhag'da kalp krizinden öldü.
Sonuç
Keşifleri fiziği kesinlikle değiştiren Niels Bohr, büyük bir bilimsel ve ahlaki otoriteye sahipti. Onunla iletişim, kısacık bile olsa, muhataplar üzerinde silinmez bir izlenim bıraktı. Bohr'un konuşması ve yazıları, düşüncelerini olabildiğince doğru bir şekilde ifade etmek için sözlerini dikkatle seçtiğini gösterdi. Rus fizikçi Vitaly Ginzburg, Bohr'u inanılmaz derecede hassas ve bilge olarak nitelendirdi.
