Δανός φυσικός Νιλς Μπορ: βιογραφία, το άνοιγμα

Niels Bohr - Δανός φυσικός και δημόσιο πρόσωπο, ένας από τους ιδρυτές της φυσικής με τη σημερινή του μορφή. Ήταν ο ιδρυτής και διευθυντής του Ινστιτούτου της Κοπεγχάγης για την Θεωρητική Φυσική, ο δημιουργός της επιστημονικής σχολείο του κόσμου, καθώς και ένα ξένο μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει την ιστορία της ζωής του Niels Bohr και κύρια επιτεύγματά του.

αξία

Δανός φυσικός Νιλς Μπορ ίδρυσε τη θεωρία του ατόμου, το οποίο βασίζεται στο πλανητικό μοντέλο του ατόμου, η κβαντική ανάπαυση και προσωπικά πρόσφερε αξιώματα τους. Επιπλέον, Bohr θυμήθηκε σημαντικό έργο στον τομέα της πυρηνικής θεωρίας, πυρηνικές αντιδράσεις και μέταλλα. Ήταν ένας από τους δημιουργούς της κβαντικής μηχανικής. Εκτός από τις εξελίξεις στον τομέα της φυσικής, Bohr έγραψε μια σειρά από έργα για τη φιλοσοφία και τις φυσικές επιστήμες. Επιστήμονας αγωνίστηκε ενεργά κατά της πυρηνικής απειλής. Το 1922 τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ.

παιδική ηλικία

Το μέλλον επιστήμονα Niels Bohr Γεννήθηκε στην Κοπεγχάγη στις 7 Οκτώβρη του 1885. Ο πατέρας του ήταν χριστιανός καθηγητής φυσιολογίας στο πανεπιστήμιο, και η μητέρα του Ελένη προερχόταν από μια πλούσια εβραϊκή οικογένεια. Niels είχε έναν μικρότερο αδερφό Harald. Οι γονείς έχουν προσπαθήσει να κάνει το παιδικό γιους ευτυχισμένη και sated. Η θετική επίδραση της οικογένειας, και ιδίως η μητέρα, έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της πνευματικής τους ιδιότητες.

σχηματισμός

Πρωτοβάθμια εκπαίδευση ήταν στο σχολείο Bor Gammelholmskoy. Στο σχολείο, ήταν λάτρης του ποδοσφαίρου, και αργότερα - σκι και ιστιοπλοΐα. Σε είκοσι τρία χρόνια, Bohr έγινε απόφοιτος του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, όπου θεωρήθηκε ως μια ασυνήθιστα ταλαντούχος φυσικός και ερευνητής. Για το έργο του διατριβή σχετικά με τον ορισμό της επιφανειακής τάσης του νερού με πίδακα νερού δονήσεις, Niels απονεμήθηκε το χρυσό μετάλλιο από το Royal Academy of Sciences δανική. Μορφωμένοι, ένας επίδοξος φυσικός Bor Nils εργαζόταν στο πανεπιστήμιο. Εκεί πραγματοποίησε μια σειρά σημαντικών έρευνα. Ένας από αυτούς ήταν αφιερωμένη στην κλασική θεωρία ηλεκτρονίων από μέταλλα και αποτέλεσαν τη βάση για τη διδακτορική διατριβή του Bora.

πλευρικής σκέψης

Μια μέρα ο πρόεδρος της Βασιλικής Ακαδημίας, Έρνεστ Ράδερφορντ, ζήτησε βοήθεια από έναν συνάδελφο από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης. Τελευταία είχε την πρόθεση να βάλει τον μαθητή του την χαμηλότερη βαθμολογία, ενώ ένιωθε ότι αξίζει αξιολόγηση «εξαιρετική». Τόσο αμφισβητεί ο συμμετέχων συμφώνησε να επικαλεστεί την γνώμη τρίτου, χωρίς έναν διαιτητή, ο οποίος έγινε Rutherford. Σύμφωνα με τις ερωτήσεις των εξετάσεων, ο μαθητής έπρεπε να εξηγήσει πώς να χρησιμοποιήσετε το βαρόμετρο μπορείτε να προσδιορίσετε το ύψος του κτιρίου.

Ο μαθητής απάντησε ότι χρειάζεται για να δέσει το βαρόμετρο σε ένα μακρύ σχοινί να ανέβει μαζί του στην οροφή του κτιρίου, χαμηλώστε το με το έδαφος και να μετρήσει το μήκος του σχοινιού άλλης προς τα κάτω. Από τη μία πλευρά, η απάντηση ήταν απόλυτα σωστή και πλήρη, αλλά από την άλλη - δεν είχε καμία σχέση με τη Φυσική. Στη συνέχεια Ράδερφορντ πρότεινε ότι ο μαθητής για μια ακόμη φορά να προσπαθήσει να απαντήσει. Εκείνος του έδωσε έξι λεπτά, και προειδοποίησε ότι η απάντηση θα πρέπει να δείχνουν κατανόηση των φυσικών νόμων. Πέντε λεπτά αργότερα, άκουσε από ένα μαθητή που επιλέγει η πλέον κατάλληλη λύση, Rutherford του ζήτησε να απαντήσει εκ των προτέρων. Αυτή τη στιγμή ο μαθητής έχει προσφέρει το βαρόμετρο στην ταράτσα, τον ρίξει κάτω για να μετρηθεί η πτώση και, χρησιμοποιώντας μια ειδική φόρμουλα για να καταλάβω το ύψος. Αυτή η απάντηση ικανοποίησε τον δάσκαλο, αλλά είναι με Rutherford δεν μπορούσε να αρνηθεί τον εαυτό μου τη χαρά να ακούσουν το υπόλοιπο της έκδοσης των φοιτητών.

Η ακόλουθη μέθοδος βασίζεται στη μέτρηση της υψόμετρο και βαρόμετρο ύψος της σκιάς σκιά κτίριο, που ακολουθείται από μία αναλογία διαλύματος. Είναι μια επιλογή, όπως Rutherford, και ρώτησε με ενθουσιασμό ένα μαθητή στο φως τις υπόλοιπες μεθόδους. Στη συνέχεια ο μαθητής του πρόσφερε την ευκολότερη επιλογή. Απλά χρειάζεται να βάλετε ένα βαρόμετρο στον τοίχο του κτιρίου και να κρατάει σημειώσεις, και στη συνέχεια να μετρήσει τον αριθμό των σημάτων, και πολλαπλασιάστε τους από το μήκος του βαρόμετρου. Οι μαθητές πιστεύουν ότι μια τέτοια προφανής απάντηση σίγουρα δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Για να μην ληφθούν υπόψη στα μάτια των επιστημόνων φαρσέρ φοιτητών και προσφέρει την πιο εξελιγμένη επιλογή. Δένοντας το βαρόμετρο για να δέσει - μου είπε - θα πρέπει να το τινάξει από τη βάση του κτιρίου και στην οροφή του, το ποσό των κατεψυγμένων βαρύτητας. Από τη διαφορά μεταξύ των δεδομένων που λαμβάνονται, είναι δυνατόν να γνωρίζουμε το ύψος, εάν είναι επιθυμητό. Επιπλέον, η αιώρηση εκκρεμούς σε χορδή από την οροφή, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί το ύψος της περιόδου μετάπτωση.

Τέλος, οι μαθητές κλήθηκαν να βρει τον υπεύθυνο του κτιρίου και σε αντάλλαγμα για ένα μεγάλο βαρόμετρο για να μάθετε το ύψος του. Ράδερφορντ ρώτησε αν ο μαθητής πραγματικά δεν ήξερε τη συμβατική λύση στο πρόβλημα. Ο ίδιος δεν έκρυψε ότι ήξερε, αλλά παραδέχθηκε ότι έχει απηυδήσει με τους καθηγητές για την επιβολή τρόπο σκέψης τους θαλάμους στο σχολείο και το κολέγιο, και η απόρριψη των μη τυποποιημένων λύσεων. Όπως ίσως μαντέψατε, αυτό φοιτητής ήταν ο Niels Bohr.

Μετακίνηση στην Αγγλία

Έχοντας εργαστεί στο πανεπιστήμιο για τρία χρόνια, Bohr μετακόμισε στην Αγγλία. Το πρώτο έτος εργάστηκε στο Cambridge Joseph Thomson, στη συνέχεια μετακόμισε στη Ernest Rutherford στο Manchester. εργαστήριο Rutherford κατά τη στιγμή θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό. Πρόσφατα, υπήρξαν πειράματα που οδήγησαν στην ανακάλυψη του πλανητικού μοντέλο του ατόμου. Πιο συγκεκριμένα, το μοντέλο στη συνέχεια έμεινε ακόμη στα σπάργανα.

Τα πειράματα σχετικά με το πέρασμα των σωματιδίων άλφα μέσα από ένα λεπτό φύλλο αφήνεται Rutherford να συνειδητοποιήσουμε ότι στο κέντρο ενός ατόμου είναι ένα μικρό φορτισμένο πυρήνα, η οποία αντιπροσωπεύει σχεδόν το σύνολο της μάζας του ατόμου και τα ηλεκτρόνια διατάσσονται γύρω από τους πνεύμονες. Δεδομένου ότι το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, το ποσό των τελών των ηλεκτρονίων πρέπει να είναι ίσο με το φορτίο module του πυρήνα. Το συμπέρασμα ότι το πυρηνικό φορτίο είναι πολλαπλάσιο του φορτίου του ηλεκτρονίου ήταν κεντρική σε αυτή τη μελέτη, αλλά μέχρι στιγμής παραμένει ασαφής. Αλλά προσδιορίζονται ισότοπα - ουσίες που έχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες αλλά διαφορετική ατομική μάζα.

Τα ατομικό αριθμό στοιχείων. νόμο μετατόπισης

Εργασία στο εργαστήριο του Rutherford, Bohr συνειδητοποίησε ότι οι χημικές ιδιότητες εξαρτώνται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο, δηλαδή, από την ευθύνη του, και όχι τις μάζες, γεγονός που εξηγεί την ύπαρξη των ισοτόπων. Αυτό ήταν ένα σημαντικό πρώτο επίτευγμα του Bohr σε αυτό το εργαστήριο. Δεδομένου ότι το σωματίδιο άλφα βάζει ένα πυρήνα ηλίου με ένα φορτίο από +2 από διάσπαση άλφα (σωματίδιο εκπέμπεται από τον πυρήνα) στοιχείο «κόρη» στον περιοδικό πίνακα πρέπει να τοποθετηθεί στην αριστερή των δύο κυττάρων από το «γονικό», και η βήτα διάσπαση (ηλεκτρόνια εκπέμπονται των πυρήνων) - προς τα δεξιά κατά ένα κελί. Έτσι δημιουργήθηκε το «νόμο των ραδιενεργών μετατόπισης.» Περαιτέρω, ο Δανός φυσικός έκανε μια σειρά από τα πιο σημαντικά ευρήματα, που αφορούσε την ίδια μοντέλο του ατόμου.

πρότυπο Rutherford-Bohr

Το μοντέλο αυτό ονομάζεται και πλανητικό γιατί ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα με τον ίδιο τρόπο όπως οι πλανήτες γύρω από τον ήλιο. Το μοντέλο αυτό είχε μια σειρά από προβλήματα. Το γεγονός ότι το άτομο ήταν καταστροφικά ασταθής, και χάνουν την ενέργεια για εκατό εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Στην πραγματικότητα, όμως, αυτό δεν συνέβη. Ένα πρόβλημα φαίνεται αδιάλυτο και απαιτούν μια ριζικά νέα προσέγγιση. Εδώ και απέδειξε την Δανός φυσικός Νιλς Μπορ.

Βόριο πρότεινε ότι, σε αντίθεση με τους νόμους της ηλεκτροδυναμικής και της μηχανικής, τροχιές σε άτομα κινείται στην οποία τα ηλεκτρόνια δεν ακτινοβολούν. Η τροχιά είναι σταθερή εάν ο χρόνος του ηλεκτρονίου που βρίσκεται σε αυτό είναι ίσο προς το ήμισυ της σταθεράς Planck. συμβαίνει ακτινοβολία, αλλά μόνο κατά τη στιγμή της μετάβασης ενός ηλεκτρονίου από μια τροχιά στην άλλη. Όλη η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν παρασύρθηκε από ένα κβαντικό της ακτινοβολίας. Τέτοια φωτόνιο έχει ενέργεια ίση με το γινόμενο της συχνότητας περιστροφής με σταθερή του Planck, ή τη διαφορά μεταξύ της αρχικής και τελικής ενέργειας ηλεκτρονίων. Έτσι, Bohr Rutherford συνδυασμένος χρόνος λειτουργίας και την ιδέα της κβάντων, η οποία προτάθηκε από τον Max Planck το 1900. Μια τέτοια ένωση σε αντίθεση με όλες τις διατάξεις της παραδοσιακής θεωρίας, και την ίδια στιγμή, δεν το απορρίπτουν εντελώς. Electron θεωρήθηκε ως ένα υλικό σημείο, το οποίο κινείται σύμφωνα με τους νόμους της μηχανικής, αλλά το «επιτρέπεται» είναι μόνο οι τροχιές που φέρουν «συνθήκες κβαντοποίησης». Σε τέτοιες τροχιές, η ενέργεια των ηλεκτρονίων είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τα τετράγωνα των αριθμών των τροχιών.

Το συμπέρασμα των «κανόνων των συχνοτήτων»

Με βάση την «κανόνα των συχνοτήτων», Bor κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι ανάλογη προς αντιστρόφου τετραγώνου της διαφοράς μεταξύ ακεραίων. Προηγουμένως, αυτό το μοτίβο έχει καθιερωθεί spectroscopists, αλλά δεν μπορούσε να βρει μια θεωρητική εξήγηση. Θεωρία Niels Bohr αφέθηκε να εξηγήσει το φάσμα όχι μόνο υδρογόνο (τα άτομα του απλούστερου), αλλά το ήλιο, συμπεριλαμβανομένης ιονισμένο. Επιστήμονας sodvizheniya απεικονίζουν το αποτέλεσμα του πυρήνα και να προβλεφθεί πώς πεπληρωμένων ηλεκτρονικά κελύφη, η οποία αποκάλυψε την φυσική φύση της περιοδικότητας των στοιχείων του περιοδικού συστήματος. Για αυτά τα επιτεύγματα, το 1922, Bohr τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ.

Bohr Institute

Μετά την ολοκλήρωση, Rutherford έχει ήδη αναγνωριστεί φυσικός Bor Nils επέστρεψε στην πατρίδα του, όπου είχε προσκληθεί το 1916 από έναν καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης. Δύο χρόνια αργότερα έγινε μέλος της δανικής Βασιλικής Εταιρείας (το 1939 ένας λόγιος τον οδήγησε).

Το 1920, ο Bohr ίδρυσε το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής και έγινε αρχηγός της. Οι αρχές της Κοπεγχάγης, σε αναγνώριση των προσόντων της φυσικής, του έδωσε να καθιερωθεί ένα ιστορικό «Σπίτι του Brewer.» Ινστιτούτο εκπληρώσει όλες τις προσδοκίες, παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της κβαντικής φυσικής. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ζωτικής σημασίας για αυτό είχε τις προσωπικές ιδιότητες του Μπορ. Ο ίδιος περιβάλλεται με έναν ταλαντούχο προσωπικό και τους φοιτητές, τα όρια μεταξύ τους είναι συχνά αόρατη. ίδρυμα Bohr ήταν διεθνείς, που προσπάθησε να πέσει οπουδήποτε. Μεταξύ του διάσημου ντόπιοι σχολείο Bohr είναι: F. Bloch, V. Weisskopf, Η Casimir, Aage Bohr, L. Landau, J. Wheeler και πολλά άλλα ..

Με Bor έχει επανειλημμένα επισκεφθεί το Γερμανό επιστήμονα Heisenberg Vernet. Σε μια εποχή που δημιουργήθηκε «αρχή της αβεβαιότητας» Bohr συζητηθεί Erwin Schrödinger, ο οποίος ήταν υποστηρικτής του σημείου καθαρό κύματος του άποψη. Στην πρώην «Σπίτι του Brewer,» αποτέλεσε τη βάση για ποιοτικά νέας φυσικής του εικοστού αιώνα, ένα από τα βασικά στοιχεία της οποίας ήταν Niels Bohr.

άτομο το μοντέλο που προτείνει Δανός επιστήμονας και μέντορά του Rutherford, ήταν ασυνεπής. Ενσωματώνει τα αξιώματα της κλασικής θεωρίας και υπόθεση, σε αντίθεση με σαφήνεια. Προκειμένου να ξεπεραστούν αυτά τα αντιφάσεις, ήταν απαραίτητο να αναθεωρήσει ριζικά τις βασικές αρχές της θεωρίας. Από την άποψη αυτή, σημαντικό ρόλο έπαιξε η άμεση συμβολή Bora, η αξιοπιστία της στην επιστημονική κοινότητα, καθώς και την προσωπική επιρροή. Οι εργασίες του Niels Bohr έδειξε ότι για να επιτευχθεί η φυσική εικόνα του μικρόκοσμου δεν είναι κατάλληλη προσέγγιση έχει εφαρμοστεί με επιτυχία στον «κόσμο των μεγάλων πραγμάτων» και έγινε ένας από τους πρωτοπόρους αυτής της προσέγγισης. Ο επιστήμονας έχει εισαγάγει έννοιες όπως «ανεξέλεγκτη διαδικασιών μέτρησης έκθεσης» και «πρόσθετες τιμές».

κβαντική θεωρία της Κοπεγχάγης

Το όνομα της Δανός επιστήμονας που σχετίζεται πιθανότητα (aka Κοπεγχάγη) ερμηνεία της κβαντικής θεωρίας, και τη μελέτη των πολυάριθμων «παράδοξα» της. Σημαντικό ρόλο παίζει η συζήτηση μεταξύ του Bohr και Albertom Eynshteynom, που δεν μου άρεσε ήταν η Bohr η κβαντική φυσική σε μια πιθανολογική ερμηνεία. «Αρχή Αλληλογραφία», που διατυπώθηκε από τον Δανός επιστήμονας, έπαιξε σημαντικό ρόλο στην κατανόηση των νόμων του μικρόκοσμου και την αλληλεπίδρασή τους με την κλασική (μη-κβαντική) φυσική.

πυρηνικά θέματα

Άρχισε να συμμετάσχουν στην πυρηνική φυσική είναι ακόμα σε Rutherford, Bohr αφιέρωσε πολλή προσοχή στην πυρηνική θέματα. Πρότεινε το 1936 τη θεωρία της ένωσης πυρήνα, σύντομα οδήγησε στην πτώση μοντέλο, το οποίο έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μελέτη της πυρηνικής σχάσης. Ειδικότερα, Bor ανήκει πρόβλεψη αυθόρμητη σχάση του ουρανίου.

Όταν οι Ναζί κατέλαβαν τη Δανία, ο επιστήμονας είχε κρυφά έφερε στην Αγγλία και στη συνέχεια στην Αμερική, όπου, μαζί με το γιο του Aage εργάστηκαν για το έργο Manhetennskim στο Los Alamos. Στα μεταπολεμικά χρόνια, Bor πέρασε πολύ χρόνο σε θέματα ελέγχου των πυρηνικών όπλων και την ειρηνική χρήση της ατομικής. Πήρε μέρος στη δημιουργία του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών, ακόμα και αντιμετωπίζονται ιδέες του στον ΟΗΕ. Με βάση το γεγονός ότι Bohr αρνήθηκε να συζητήσει με τα σοβιετικά φυσικοί είναι ορισμένες πτυχές του «πυρηνικού προγράμματος», λέει θεωρείται επικίνδυνο μονοπώλιο των πυρηνικών όπλων.

Άλλοι τομείς της γνώσης

Επιπλέον, Niels Bohr, του οποίου η βιογραφία πλησιάζει στο τέλος της, ήταν επίσης ενδιαφέρονται για θέματα που συνορεύουν με τη φυσική, τη βιολογία ειδικότερα. Επίσης, ο ίδιος ήταν που ενδιαφέρονται για τη φιλοσοφία της επιστήμης.

Εξαιρετική Δανός επιστήμονας έχει πεθάνει από καρδιακή προσβολή 18η, Οκτωβρίου 1962 στην Κοπεγχάγη.

συμπέρασμα

Niels Bohr, το άνοιγμα των οποίων, βέβαια, να αλλάξετε τη φυσική, απόλαυσε μια μεγάλη επιστημονική και ηθική αρχή. Επικοινωνία με τον ίδιο, ακόμη και φευγαλέα, παράγει μια μόνιμη συνομιλητές εντύπωση. Με την ομιλία και τη γραφή Bohr ήταν προφανές ότι επιλέγει προσεκτικά τα λόγια του, προκειμένου να απεικονίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις σκέψεις σας. Ρώσος φυσικός Βιτάλι Γκίνζμπουργκ ονομάζεται Bora εξαιρετικά ευαίσθητο και σοφός.