Biografija Nielsa Ole Goda. Nils Bohr. Vlastiti institut i Nobel
Među velikanima Europljana, bez čijih imena je nemoguće zamisliti dostignuća svjetske civilizacije, nalazi se i ime Danca Nielsa Bohra.
kratka biografija
Niels Bohr rođen je 7. listopada 1885. u Kopenhagenu. Otac mu je bio Christian Born, profesor na Sveučilištu u Kopenhagenu. Majka Ellen Bourne potjecala je iz bogate židovske obitelji i bila je središte obiteljskog života.
Nesebična majčinska ljubav, briga i briga za djecu - to je bio smisao života ove žene. Nils, njegova starija sestra Jenny i njegov mlađi brat Harald odgovorili su joj s istim dubokim osjećajem.
I, ako je majka bila duša i srce obitelji, onda je otac bio intelektualni fokus. On sam, njegovi prijatelji i kolege cvijet su danske znanosti s kraja 19. stoljeća.
Biti među njima, slušati ih, nastojati ih oponašati ili nastojati napredovati u znanstvenom istraživanju bilo je poznato stanje za braću Bourne. Osobito za starijeg Nielsa, čije su se prirodne sposobnosti za egzaktne znanosti višestruko povećale kao rezultat filozofske želje da se pronikne u samu bit fenomena.
Dok je studirao na Sveučilištu u Kopenhagenu, s prijateljem je organizirao studentski klub filozofskog naziva “Ecliptic”. Ovaj mladenački hobi prerastao je u životni koncept kojem je Niels Born posvetio cijeli život. Možda je zato fizika postala smisao i posao njegova života.
Bohrove sklonosti geniju očitovale su se tijekom studija na sveučilištu i njegove studentski rad prepoznati su ne samo kao punopravni radovi o modernoj fizici, već su i nagrađivani. Osim nagrada, stekao je i akademsku titulu, a do 27. godine obranio je i doktorsku disertaciju.
Znanstvena otkrića Nielsa Bohra
Godine 1911. Bohr je otišao u Englesku na Sveučilište u Cambridgeu kako bi radio s Thomsonom, koji je otkrio elektron 1897. godine. No, engleski znanstvenik već je bio zainteresiran za druga događanja i nije pokazao nikakav interes za mladog Danca. Bohr se preselio u Manchester, gdje je Rutherford radio na pitanjima radioaktivnosti, a posebno na strukturi atoma.
Bohr je nekoliko mjeseci ustrajno istraživao zajedno s drugim mladim znanstvenicima iz Rutherfordove grupe. To mu je omogućilo da formulira vlastitu ideju o modelu strukture atoma. Vrativši se u Dansku u ljeto 1912., počeo je raditi na Sveučilištu u Kopenhagenu kao docent i zasnovao obitelj. Njegova odabranica bila je Margret Norlund. Nakon toga, obitelj Borov nadopunjena je sa šest sinova, od kojih je jedan također postao poznati fizičar.
Nakon što je 1913. objavio vlastitu teoriju strukture atoma, nazvanu Bohrov atom, Rutherford ga je pozvao da predaje na Sveučilištu u Manchesteru. Do 1916., kada je na Sveučilištu u Kopenhagenu stvoreno profesorsko mjesto posebno za Nielsa Bohra, danski znanstvenik radio je u Engleskoj. Nakon povratka u Dansku bio je pokretač i osnivač Instituta za teorijsku fiziku, koji je vodio do kraja života.
Dobitnik Nobelove nagrade i tvorac atomskog oružja
Godine 1922. Niels Bohr dobio je Nobelovu nagradu za proučavanje strukture atoma i stvaranje vlastite teorije. U 1930-ima, Bohr je bio privučen mogućnostima i izgledima nuklearne fizike. On restrukturira rad svog instituta oko nuklearnih pitanja, sanjajući o dobivanju jeftine energije za čovječanstvo. No, Drugi svjetski rat progutao je cijeli svijet i miroljubiva uloga atoma morala je biti zaboravljena.
Zajedno s obitelji morao je napustiti rodnu Dansku koju su zarobili nacisti. Zajedno sa sinom prvo se preselio u Englesku, a zatim u Ameriku, gdje se pridružio grupi znanstvenika koji su radili na stvaranju atomske bombe. On je napravio najvažnije izračune u završnoj fazi stvaranja ovog strašnog oružja.
Ponos znanstvenika nije mogao nadvladati njegovu savjest kao građanina, koji je razumio kakvo je čudovište iznjedrio. To ga je mučilo do kraja života. Osobno se susreo s američkim predsjednikom D. Rooseveltom i britanskim premijerom Churchillom, pokušavajući ih uvjeriti da ne koriste atomsku bombu kao način ucjenjivanja SSSR-a.
Zalagao se za međunarodnu kontrolu atomskog oružja u miru. Njegovo otvoreno pismo UN-u, koje je napisao 1950. godine, pozivajući na "otvoreni svijet" izazvalo je kontroverze među zapadnim čelnicima. Mnogi su ga pokušali označiti kao "agenta Kremlja". No, Niels Bohr je tvrdoglavo nastavio svoju antinuklearnu propagandu i 1957. postao prvi laureat Nagrade za miroljubivi atom.
Umro je od srčanog udara 18. studenog 1962. u Kopenhagenu, ostavši veliki znanstvenik i građanin civiliziranog čovječanstva.
Prilikom dodjele plemstva, Niels Bohr je morao izabrati moto i grb. U svojoj uobičajenoj filozofskoj maniri s dozom humora, za svoj grb odabrao je simbole istočnjačke filozofije Taijija, objašnjavajući ih latinskim izrazom “Contraria sunt complementa”. Prijevod mota - "Suprotnosti se nadopunjuju" točno potvrđuje životni koncept Nielsa Bohra.
Sovjetska filmska glumica Tatyana Andreevna Bozhok rođena je u obitelji radnika. željeznička pruga i domaćice 1957. u Moskvi. U obitelji je bila najmlađa kći i šesto dijete. Od djetinjstva, Tanya ne samo da je dobro učila, već je bila zainteresirana i za kazališnu umjetnost: išla je u dramski klub Palače pionira na Shabolovki.
U dobi od 15 godina, pomoćnik redatelja filma "Svaki dan doktorice Kalinnikove" primijetio ju je u studiju i pozvao Tatjanu na snimanje. Ovaj film postao je debi u filmskoj karijeri mlade glumice.
Filmovi
U drami Viktora Titova, posvećenoj radu i znanstvenim otkrićima dr. G. Ilizarova, Tatyana Bozhok igrala je ulogu pacijentice Tanechke. Partneri na radionici postali su joj poznati umjetnici.
romantičariFotografije mlade Tatyane završile su u dosjeu Mosfilma, a odmah nakon prvog rada mladi je umjetnik dobio ponudu od samog Sergeja Bondarčuka, koji je birao glumačku postavu za svoj film "Oni su se borili za domovinu". Niska djevojka krupnih osjetljivih očiju i tanka glasa dobila je ulogu medicinske sestre u epskoj drami o gospodaru.
Nakon uspješno odigrane uloge, poziva Tatyanu Bozhok da studira u njegovoj radionici na VGIK-u, koju vodi sa svojom suprugom. Budući da su njegovi studenti već završili 1 godinu studija, djevojka se upisuje ravno u 2. godinu bez ispita.
Kino dvorana Zahvaljujući mladolikom izgledu, i stasala i već udana glumica često je dobivala uloge mladih dama. To su mladi učitelji koji su jedva završili fakultet (“Avanture Petrova i Vasečkina”, “Građani svemira”, “Čuvaj se, različak!”) i pionirski voditelji (“Jeralaš”, “Sve je obrnuto” ”), te mlade tajnice ili telefonistice (“Wick” ). Svaku ulogu koju je igrala Tatyana Bozhok publika je brzo zapamtila zahvaljujući njezinom daru transformacije.
Nakon što je diplomirala na institutu, glumica uspijeva glumiti u komediji "Dame pozivaju gospodu", gdje je igrala glavnu ulogu. Njezini partneri na pozornici bili su glumci koji su tada bili ugledni i.
Kino 23-godišnja neiskusna diplomantica VGIK-a u početku je bila pomalo složena, ali njezin je partner podržavao djevojku i često joj davao mudre savjete o radu na njezinoj slici. A Leonid Kuravlev se prema mladom umjetniku odnosio vrlo nježno i očinski. Dogodilo se da ju je na snimanju u drugom gradu čak i nahranio ukusnim namirnicama. Tatiana Bozhok i dalje ima dobar odnos s njim.
Još jedno značajno djelo ranog razdoblja bila je njezina uloga Maše iz filma “Samci imaju konačište”. I opet se Tatyana Bozhok našla u društvu poznatih zvijezda sovjetske kinematografije:,. Glumica je također igrala glavnu ulogu u filmu Arnolda Agababova "Tamo, iza sedam planina", o ljubavi ruske djevojke iz sibirske divljine i rođenog kavkaskog Armenca iz Erevana.
Posebno nezaboravne uloge glumice bile su njezin rad u filmovima za djecu i u almanahu "Jumble", u kojem je glumila 30 godina, počevši od 1973. Mnogi su obožavatelji često mislili da je Tatyana Bozhok majka Fedye Stukova, glumca koji je glumio Toma Sawyera. Ali u stvarnom životu, glumica nije Fedorova rođakinja.
Publika je zapamtila čak i epizodno pojavljivanje Tatyane Bozhok u okviru. I njezina rečenica "i ja, James Bond je pronađen!" iz epskog filma "Gost iz budućnosti", gdje je glumila Koljinu majku, postala je krilatica.
Kino Jedna od popularnih uloga glumice je uloga učiteljice. Često su to naivni, ekscentrični ljudi koji mogu patiti od svoje odsutnosti i neodlučnosti. Takvi učitelji, u izvedbi Tatyane Bozhok, mogu se naći u dječjim filmovima „Avanture Petrova i Vasečkina“, „Čuvaj se, različak!“. A za ulogu učiteljice u filmu “Građani svemira” Tatyana Bozhok čak je dobila nagradu za najbolju glumicu na Moskovskom festivalu mladih filmaša 1984. godine.
Glasovna gluma
Tijekom razdoblja stagnacije u ruskoj kinematografiji, Tatyana Bozhok se prebacila na rad na muziciranju crtića i stranih filmova. U početku je više koristila svoj glas koji joj je priroda dala. Visoka, gotovo djetinjasta boja omogućila joj je da izrazi smiješne likove iz crtića, kao i djecu. Ali za uloge odraslih, Tatyana Andreevna je morala promijeniti glas, čineći ga nižim.
Tatjana Bozhok | Zdravo! Pretpostavimo da je ovo jednakostranični trokut. I želim stvoriti još jedan oblik od ovog jednakostraničnog trokuta. Želim to učiniti tako da svaku stranicu trokuta podijelim na tri jednaka dijela... Tri jednaka dijela... Ovaj jednakostranični trokut možda nije savršeno nacrtan, ali mislim da ćete razumjeti. I u svakom srednjem dijelu želim izgraditi još jedan jednakostraničan trokut. Dakle, u srednjem dijelu, upravo ovdje, napravit ću još jedan jednakostranični trokut... Ovdje također... I ovdje je još jedan jednakostranični trokut. A iz jednakostraničnog trokuta ispalo je nešto poput Davidove zvijezde. I želim ovo ponoviti, tj. Svaku stranicu ću podijeliti na tri jednaka dijela, au svaki srednji dio nacrtati još jedan jednakostranični trokut. Jednakostranični trokut u svakom srednjem dijelu... Napravit ću ovo za svaku stranicu. Ovdje i ovdje... Mislim da ste shvatili... Evo, ovdje, ovdje... Skoro sam gotov s ovim korakom... Ovako će figura sada izgledati. I mogu ponoviti - još jednom podijeliti svaki segment na tri jednaka dijela i u svakom središnjem dijelu nacrtati po jedan jednakostranični trokut: ovdje, ovdje, ovdje, ovdje i tako dalje. Mislim da razumiješ kamo ovo vodi... I mogao bih ovo nastaviti raditi zauvijek. U ovoj lekciji želim razmišljati o tome što će se dogoditi s ovom figurom. Ovo što sada crtam, tj. ako to nastavimo činiti neograničeno, u svakom ćemo koraku svaku stranu figure podijeliti na tri jednaka dijela, a zatim svakom središnjem dijelu dodati po jedan jednakostranični trokut - ova ovdje prikazana figura naziva se Kochova pahuljica. Kochova pahulja... Prvi ju je opisao ovaj gospodin, švedski matematičar čije je ime bilo Niels Fabian Helge von Koch. A ova pahulja jedan je od najranijih primjera fraktala. Oni. ovo je fraktal. Zašto se smatra fraktalom? Zato što izgleda vrlo slično sebi u bilo kojoj mjeri u kojoj je promatrate. Na primjer, ako to pogledate u ovom mjerilu, onda u ovom dijelu vidite hrpu trokuta, ali ako povećate, na primjer, ovaj dio, onda ćete i dalje vidjeti nešto poput ove figure. A ako ga ponovno povećate, vidjet ćete istu figuru. Oni. Fraktal je figura sastavljena od nekoliko dijelova koji u bilo kojem mjerilu izgledaju slično cijeloj figuri. Ono što je posebno zanimljivo (i zašto sam takvu lekciju uvrstio u playlistu geometrije) jest da je opseg ove figure jednak beskonačnosti. Oni. Ako izgradite figuru poput Kochove pahulje, morat ćete svakom malom trokutu dodati još jedan mali jednakostranični trokut beskonačan broj puta. A da pokažemo da je opseg takvog lika jednak beskonačnosti, pogledajmo jednu od njegovih stranica ovdje... Ovdje je jedna od njegovih stranica. Da smo počeli s originalnim trokutom, ovo bi bila ova stranica. I pretpostavimo da je njegova duljina jednaka S. Ako ovu stranicu podijelimo na tri jednaka dijela, tada će duljina ovog dijela biti jednaka S/3, duljina ovog dijela također će biti S/3... Zapravo, ja Bolje ispod napišite: S/3, S/ 3, S/3. Zatim nacrtamo jednakostranični trokut na središnji dio. Kao ovo. Oni. duljina svake stranice je sada S/3. I duljina cijelog ovog novog dijela... To se više ne može nazvati samo linijom, jer je sada na njemu trokut... Duljina ovog dijela, ove stranice, sada nije jednaka S, već [ (S/3)*4]. Prije je duljina bila jednaka [(S/3)*3], ali sada imamo jedan, dva, tri, četiri segmenta duljine S/3. Sada, nakon što smo originalnoj stranici dodali jedan trokut, duljina naše nove stranice bit će jednaka 4 puta S/3, tj. (4/3)*S. Dakle, ako je izvorni opseg (tj. ako je postojao samo jedan trokut) bio P₀, tada bi nakon dodavanja jednog skupa trokuta opseg P1 bio 4/3 puta veći od izvornog opsega. Budući da će duljina svake strane figure sada biti 4/3 puta veća od izvorne. Oni. izvorni opseg R₀ sastojao se od tri stranice, a zatim je svaka njihova stranica počela imati duljinu 4/3 puta veću, što znači da će novi opseg R₁ biti jednak 4/3 puta R₀. I nakon dodavanja drugog skupa trokuta, opseg P₂ bit će jednak 4/3 puta P₁. Oni. nakon svakog dodavanja novih trokuta, opseg figure postaje 4/3 puta veći od prethodnog opsega. A ako zbrajate nove trokute beskonačan broj puta, ispada da pri računanju opsega neki broj množite s 4/3 beskonačan broj puta - dakle, dobivate beskonačnu vrijednost opsega. To znači da je opseg s indeksom “beskonačno” P∞ (opseg figure ako mu dodate trokute beskonačno mnogo puta) jednak beskonačnosti. Pa, zanimljivo je, naravno, zamisliti figuru koja ima beskonačan opseg, ali ono što je još zanimljivije je da ta figura zapravo ima konačnu površinu. Kad kažem ograničeno područje, mislim na ograničenu količinu prostora. Mogu nacrtati neki oblik i ova Kochova pahulja nikada neće izaći izvan svojih granica. I da razmislim... Pa, neću dati formalni dokaz. Razmislimo samo o tome što se događa s obje strane figure. Dakle, po prvi put, na prvom koraku razdvajanja, pojavljuje se ovaj trokut... Na drugom koraku, pojavljuju se ova dva trokuta, a također i ova dva. I onda se trokuti pojavljuju ovdje, ovdje, ovdje, ovdje itd. Ali primijetite da možete nastaviti dodavati sve više i više trokuta, u biti beskonačan broj njih, ali nikada nećete prijeći ovu točku ovdje. Isto ograničenje će se poštovati za ovu stranu, također za ovu stranu, i za ovo, za ovo, i također za ovo. Oni. čak i ako dodate trokute beskonačan broj puta, površina ove figure, ove Kochove pahuljice, nikada neće biti veća od površine ovog graničnog šesterokuta... Pa, ili veća od površine ovog figura... Crtam proizvoljnu figuru koja se proteže izvan šesterokuta. Mogli biste nacrtati krug koji se proteže izvan njega... Dakle, ovaj lik nacrtan plavom bojom ili ovaj šesterokut nacrtan ljubičastom bojom, naravno, imaju određenu površinu. A područje ove Kochove pahuljice uvijek će biti ograničeno, čak i ako joj dodate trokute beskonačan broj puta. Dakle, ovdje ima puno zanimljivih stvari. Prvi je da je to fraktal. Možete ga povećati i u isto vrijeme ćemo vidjeti istu figuru. Drugi je beskonačni perimetar. I treće je završno područje. Sada možete reći: "Ali to su previše apstraktne stvari, one ne postoje u stvarnom svijetu!" Ali postoji jedan zabavni fraktalni eksperiment o kojem ljudi pričaju. Ovo je izračun perimetra Engleske (pa, zapravo, to se može učiniti za bilo koju zemlju). Obris Engleske izgleda otprilike ovako... Dakle, prvi način na koji možete približno odrediti opseg je da izmjerite ovu udaljenost, plus ovu udaljenost, plus ovu udaljenost, plus ovu udaljenost, plus ovu udaljenost i ovu udaljenost . Tada biste mogli pomisliti, ovaj oblik ima konačan opseg. Jasno je da je njegova površina konačna. Ali ipak je jasno da to nije Najbolji način izračunavanje perimetra, možete koristiti bolju metodu. Umjesto ovog približnog izračuna, možete povući manje crte oko granice, i to će biti točnije. Onda ćete pomisliti, u redu, ovo je mnogo bolja aproksimacija. Ali, pretpostavimo, ako povećate ovu figuru... Ako je dobro povećate, tada će granica izgledati otprilike ovako... Imat će krivulje poput ove... I, zapravo, kada ste izračunali opseg ovdje, onda ste upravo izračunali njegovu visinu, ovako. Naravno, ovo neće biti perimetar, a morat ćete podijeliti granicu na više dijelova, otprilike ovako, da biste dobili točan perimetar. Ali čak iu ovom slučaju možemo reći da ovo nije sasvim točan izračun perimetra, jer Ako povećate ovaj dio linije, pokazat će se da u uvećanoj verziji izgleda drugačije - na primjer, ovako. Sukladno tome, razdjelne će linije izgledati drugačije – ovako. Tada ćete reći: "Eh, ne, moramo biti precizniji!" A ovu ćete liniju još više podijeliti na dijelove. I to se može raditi beskonačno, s milimetarskom preciznošću. Prava granica otoka ili kontinenta (ili bilo čega drugog) zapravo je fraktal, tj. lik s beskonačnim opsegom, čije izračunavanje može dosegnuti, da tako kažemo, atomsku razinu. Ali ipak perimetar neće biti točan. Ali ovo je gotovo isti fenomen kao Kochova snježna pahulja i može biti zanimljivo razmišljati o tome. To je sve za danas. Vidimo se na sljedećoj lekciji!
Niels Bohr je danski fizičar i javni djelatnik, jedan od utemeljitelja fizike u njenom modernom obliku. Bio je osnivač i direktor Instituta za teorijsku fiziku u Kopenhagenu, tvorac svjetske znanstvene škole, a također i strani član Akademije znanosti SSSR-a. Ovaj članak će ispitati životnu priču Nielsa Bohra i njegova glavna postignuća.
Zasluge
Danski fizičar Bohr Niels utemeljio je teoriju atoma koja se temelji na planetarnom modelu atoma, kvantnim konceptima i postulatima koje je on osobno predložio. Osim toga, Bohr je zapamćen po svojim važnim radovima o teoriji atomske jezgre, nuklearnim reakcijama i metalima. Bio je jedan od sudionika u stvaranju kvantne mehanike. Osim razvoja na području fizike, Bohr je napisao niz djela iz filozofije i prirodnih znanosti. Znanstvenik se aktivno borio protiv atomske prijetnje. Godine 1922. dobio je Nobelovu nagradu.
Djetinjstvo
Budući znanstvenik Niels Bohr rođen je u Kopenhagenu 7. listopada 1885. godine. Njegov otac Christian bio je profesor fiziologije na lokalnom sveučilištu, a majka Ellen potjecala je iz bogate židovske obitelji. Nils je imao mlađeg brata Haralda. Roditelji su se trudili djetinjstvo svojih sinova učiniti sretnim i bogatim događajima. Pozitivan utjecaj obitelji, a posebno majke, igrao je presudnu ulogu u razvoju njihovih duhovnih kvaliteta.
Obrazovanje
Osnovno obrazovanje Bor je stekao u školi Gammelholm. Tijekom školovanja zanimao se za nogomet, a kasnije za skijanje i jedrenje. S dvadeset tri godine Bohr je diplomirao na Sveučilištu u Kopenhagenu, gdje su ga smatrali neobično nadarenim fizičarom istraživačem. Za svoj diplomski rad o određivanju površinske napetosti vode pomoću vibracija vodenog mlaza, Niels je nagrađen zlatnom medaljom Kraljevske danske akademije znanosti. Nakon što je stekao obrazovanje, ambiciozni fizičar Bor Niels ostao je raditi na sveučilištu. Tamo je proveo niz važnih istraživanja. Jedna od njih bila je posvećena klasičnoj elektroničkoj teoriji metala i bila je temelj Bohrove doktorske disertacije.
Razmišljanje izvan okvira
Jednog dana kolega sa Sveučilišta u Kopenhagenu obratio se za pomoć predsjedniku Ernestu Rutherfordu. Potonji je svom učeniku namjeravao dati najnižu ocjenu, a smatrao je da on zaslužuje ocjenu “odličan”. Obje strane u sporu pristale su osloniti se na mišljenje treće strane, određenog arbitra, koji je postao Rutherford. Student je prema ispitnom pitanju trebao objasniti kako se pomoću barometra može odrediti visina zgrade.
Student je odgovorio da za to trebate vezati barometar za dugo uže, popeti se s njim na krov zgrade, spustiti ga na tlo i izmjeriti duljinu užeta koje se spušta. S jedne strane, odgovor je bio apsolutno točan i potpun, ali s druge strane, nije imao previše veze s fizikom. Zatim je Rutherford pozvao učenika da ponovno pokuša odgovoriti. Dao mu je šest minuta i upozorio ga da odgovor mora ilustrirati razumijevanje fizikalnih zakona. Pet minuta kasnije, nakon što je od učenika čuo da bira najbolje od nekoliko rješenja, Rutherford ga je zamolio da odgovori prije vremena. Ovog puta student je predložio popeti se na krov s barometrom, spustiti ga, izmjeriti vrijeme pada i pomoću posebne formule saznati visinu. Ovaj je odgovor zadovoljio učitelja, ali on i Rutherford nisu si mogli uskratiti zadovoljstvo slušanja učenikovih drugih verzija.
Sljedeća metoda temeljila se na mjerenju visine sjene barometra i visine sjene zgrade, nakon čega je slijedilo rješavanje proporcije. Rutherfordu se svidjela ova opcija i on je s entuzijazmom zamolio učenika da istakne preostale metode. Tada mu je student ponudio najjednostavniju opciju. Trebalo je samo prisloniti barometar na zid zgrade i napraviti oznake, a zatim izbrojati broj oznaka i pomnožiti ih s duljinom barometra. Student je smatrao da se tako očit odgovor nikako ne smije zanemariti.
Kako ga ne bi smatrali džokerom u očima znanstvenika, student je predložio i najsofisticiraniju opciju. Vezavši uzicu za barometar, rekao je, trebate je zaljuljati u podnožju zgrade i na krovu, mjereći veličinu gravitacije. Iz razlike između dobivenih podataka po želji možete saznati visinu. Osim toga, njihanjem njihala na niti s krova zgrade možete odrediti visinu iz razdoblja precesije.
Naposljetku, student se ponudio pronaći upravitelja zgrade i u zamjenu za divan barometar od njega saznati nadmorsku visinu. Rutherford je upitao ne zna li student doista općeprihvaćeno rješenje problema. Nije skrivao da zna, ali je priznao da mu je dosta profesora koji svojim učenicima, u školi i na fakultetu, nameću svoj način razmišljanja i odbijaju nestandardna rješenja. Kao što ste vjerojatno pogodili, ovaj učenik je bio Niels Bohr.
Preseljenje u Englesku
Nakon što je tri godine radio na sveučilištu, Bohr se preselio u Englesku. Prvu godinu radio je u Cambridgeu za Josepha Thomsona, a zatim je prešao k Ernestu Rutherfordu u Manchester. Rutherfordov laboratorij smatran je najistaknutijim u to vrijeme. Nedavno su tamo izvedeni eksperimenti koji su doveli do otkrića planetarnog modela atoma. Točnije, model je tada bio tek u povojima.
Pokusi na prolasku alfa čestica kroz foliju omogućili su Rutherfordu da shvati da se u središtu atoma nalazi mala nabijena jezgra, koja čini jedva cijelu masu atoma, a oko nje se nalaze laki elektroni. Budući da je atom električki neutralan, zbroj naboja elektrona mora biti jednak modulu naboja jezgre. Zaključak da je nuklearni naboj višestruki naboj elektrona bio je središnji za ovo istraživanje, ali je do sada ostao nejasan. Ali identificirani su izotopi - tvari koje imaju ista kemijska svojstva, ali različitu atomsku masu.
Atomski broj elemenata. Zakon pomaka
Radeći u Rutherfordovom laboratoriju, Bohr je shvatio da kemijska svojstva ovise o broju elektrona u atomu, odnosno o njegovom naboju, a ne o masi, što objašnjava postojanje izotopa. To je bilo Bohrovo prvo važno postignuće u ovom laboratoriju. Budući da je alfa čestica jezgra helija s nabojem +2, tijekom alfa raspada (čestica izleti iz jezgre), element "kćer" u periodnom sustavu trebao bi se nalaziti dvije ćelije lijevo od "roditelja" , a tijekom beta raspada (elektron izleti iz jezgre) - jedna stanica udesno. Tako je nastao “zakon radioaktivnih pomaka”. Zatim je danski fizičar došao do niza važnijih otkrića koja su se odnosila na sam atomski model.
Rutherford-Bohrov model
Ovaj model nazivamo i planetarnim, jer u njemu elektroni rotiraju oko jezgre, baš kao planeti oko Sunca. Ovaj model je imao niz problema. Činjenica je da je atom u njemu bio katastrofalno nestabilan i izgubio je energiju u stomilijuntom dijelu sekunde. U stvarnosti se to nije dogodilo. Problem koji se pojavio činio se nerješivim i zahtijevao je radikalno novi pristup. Tu se iskazao danski fizičar Bohr Niels.
Bohr je sugerirao da, suprotno zakonima elektrodinamike i mehanike, atomi imaju orbite u kojima elektroni ne emitiraju kada se kreću. Orbita je stabilna ako je kutni moment elektrona koji se nalazi na njoj jednak polovici Planckove konstante. Do zračenja dolazi, ali samo u trenutku prijelaza elektrona iz jedne orbite u drugu. Svu energiju koja se u ovom slučaju oslobodi odnese kvant zračenja. Takav kvant ima energiju jednaku umnošku frekvencije rotacije i Planckove konstante, odnosno razlici između početne i konačne energije elektrona. Tako je Bohr spojio rad Rutherforda i ideju kvanta koju je predložio Max Planck 1900. Takvo ujedinjenje proturječilo je svim postavkama tradicionalne teorije, a istodobno je nije u potpunosti odbacilo. Elektron se smatrao materijalnom točkom koja se giba prema klasičnim zakonima mehanike, ali su “dopuštene” samo one orbite koje ispunjavaju “uvjete kvantizacije”. U takvim orbitama, energije elektrona su obrnuto proporcionalne kvadratima orbitalnih brojeva.
Zaključak iz "pravila frekvencije"
Na temelju "pravila frekvencije", Bohr je zaključio da su frekvencije zračenja proporcionalne razlici između inverznih kvadrata cijelih brojeva. Prethodno su ovaj obrazac ustanovili spektroskopisti, ali nije bilo teorijskog objašnjenja. Teorija Nielsa Bohra omogućila je objašnjenje spektra ne samo vodika (najjednostavnijeg atoma), već i helija, uključujući i ionizirani. Znanstvenik je ilustrirao učinak nuklearnog gibanja i predvidio kako se pune elektronske ljuske, što je omogućilo otkrivanje fizičke prirode periodičnosti elemenata u Mendelejevljevom sustavu. Za ovaj razvoj Bohr je 1922. godine dobio Nobelovu nagradu.
Bohrov institut
Nakon završetka rada s Rutherfordom, već priznati fizičar Bohr Niels vratio se u domovinu, gdje je 1916. pozvan za profesora na Sveučilištu u Kopenhagenu. Dvije godine kasnije postao je član Kraljevskog danskog društva (1939. znanstvenik ga je vodio).
Godine 1920. Bohr je osnovao Institut za teorijsku fiziku i postao njegov direktor. Vlasti Kopenhagena, u znak priznanja zasluga fizičara, osigurale su mu zgradu povijesne "Kuće pivara" za institut. Institut je opravdao sva očekivanja, odigravši izuzetnu ulogu u razvoju kvantne fizike. Vrijedno je napomenuti da su Bohrove osobne kvalitete bile odlučujuće u tome. Okružio se talentiranim zaposlenicima i studentima među kojima su granice često bile nevidljive. Bohr Institut je bio internacionalan; ljudi su mu se htjeli pridružiti sa svih strana. Među poznatim osobama borovske škole su: F. Bloch, W. Weiskopf, H. Casimir, O. Bohr, L. Landau, J. Wheeler i mnogi drugi.
Njemački znanstvenik Verne Heisenberg posjetio je Bohra više puta. U vrijeme kada je stvoreno “načelo nesigurnosti” raspravljao je s Bohrom, koji je bio pristaša gledišta čistog vala. U nekadašnjoj "Kući pivara" formirani su temelji kvalitativno nove fizike dvadesetog stoljeća, čija je jedna od ključnih figura bio Niels Bohr.
Model atoma koji su predložili danski znanstvenik i njegov mentor Rutherford bio je nedosljedan. Kombinirao je postulate klasične teorije i hipoteze koje su joj jasno proturječile. Kako bi se uklonile te proturječnosti, bilo je potrebno radikalno revidirati temeljne odredbe teorije. U tom su smjeru važnu ulogu odigrale Bohrove izravne zasluge, njegov autoritet u znanstvenim krugovima i jednostavno njegov osobni utjecaj. Radovi Nielsa Bohra pokazali su da pristup koji se uspješno koristi za “svijet velikih stvari” nije prikladan za dobivanje fizičke slike mikrosvijeta, te je on postao jedan od utemeljitelja tog pristupa. Znanstvenik je uveo pojmove kao što su "nekontrolirani utjecaj mjernih postupaka" i "dodatne količine".
Kopenhagenska kvantna teorija
Ime danskog znanstvenika veže se uz probabilističku teoriju (poznatu i kao kvantna teorija, kao i proučavanje njezinih brojnih “paradoksa”. Važnu ulogu ovdje je odigrala Bohrova rasprava s Albertom Einsteinom, koji nije volio Bohrovu kvantnu fiziku. u probabilističkom tumačenju koje su formulirali danski znanstvenici, igrao je važnu ulogu u razumijevanju zakona mikrosvijeta i njihove interakcije s klasičnom (nekvantnom) fizikom.
Nuklearne teme
Počevši proučavati nuklearnu fiziku kod Rutherforda, Bohr je mnogo pažnje posvetio nuklearnim temama. On je 1936. predložio teoriju složene jezgre, koja je ubrzo dovela do modela kapljica, koji je odigrao značajnu ulogu u proučavanju nuklearne fisije. Konkretno, Bohr je predvidio spontanu fisiju jezgri urana.
Kada su nacisti zauzeli Dansku, znanstvenik je tajno odveden u Englesku, a zatim u Ameriku, gdje je sa sinom Aageom radio na projektu Manhattan u Los Alamosu. U poslijeratnih godina Bohr je mnogo vremena posvetio pitanjima kontrole nuklearnog oružja i miroljubive uporabe atoma. Sudjelovao je u stvaranju europskog centra za nuklearna istraživanja, a sa svojim idejama čak se obratio i UN-u. Na temelju činjenice da Bohr nije odbio razgovarati o određenim aspektima "nuklearnog projekta" sa sovjetskim fizičarima, monopolsko vlasništvo nad atomskim oružjem smatrao je opasnim.
Ostala područja znanja
Osim toga, Niels Bohr, čija se biografija bliži kraju, također je bio zainteresiran za pitanja vezana uz fiziku, posebno biologiju. Zanimala ga je i filozofija prirodnih znanosti.
Izvanredni danski znanstvenik preminuo je od srčanog udara 18. listopada 1962. u Kopenhagenu.
Zaključak
Niels Bohr, čija su otkrića nedvojbeno promijenila fiziku, uživao je ogroman znanstveni i moralni autoritet. Komunikacija s njim, makar i letimična, ostavila je neizbrisiv dojam na njegove sugovornike. Iz Bohrovog govora i pisanja bilo je jasno da je pažljivo birao riječi kako bi što točnije ilustrirao svoje misli. Ruski fizičar nazvao je Bohra nevjerojatno delikatnim i mudrim.
Bohr Niels Hendrik David (7. listopada 1885 , Kopenhagen - 18. studenog 1962 , Kopenhagen), danski znanstvenik, jedan od utemeljitelja moderne fizike. Autor temeljnih djela iz kvantne mehanike, teorije atoma, atomske jezgre i nuklearnih reakcija.
Djetinjstvo i mladost
Niels Bohr rođen je u obitelji Christiana Bohra, profesora fiziologije na Sveučilištu u Kopenhagenu, i Ellen Bohr, koja je potjecala iz bogate i utjecajne židovske obitelji. Roditelji Nilsa i njegovog mlađeg, voljenog brata Haralda (budućeg velikog matematičara) uspjeli su djetinjstvo svojih sinova učiniti sretnim i sadržajnim. U formiranju njihovih duhovnih kvaliteta presudnu ulogu imao je blagotvorni utjecaj obitelji, osobito majke.
Nils je stekao osnovno obrazovanje u gimnaziji Gammelholm, koju je i završio 1903 . Tijekom školskih godina bio je strastveni nogometaš; kasnije se zainteresirao za skijanje i jedrenje. U dobi od dvadeset tri godine diplomirao je na Sveučilištu u Kopenhagenu, gdje je stekao reputaciju neobično nadarenog fizičara istraživača. Njegov diplomski rad o određivanju površinske napetosti vode iz vibracija vodenog mlaza nagrađen je zlatnom medaljom od strane Kraljevske danske akademije znanosti. U 1908-11 Bohr je nastavio raditi na sveučilištu, gdje je proveo niz važnih studija, posebno o klasičnoj elektroničkoj teoriji metala, koja je bila temelj njegove doktorske disertacije.
Rad u Engleskoj
Tri godine nakon što je diplomirao, Bohr je došao raditi u Englesku. Nakon godinu dana u Cambridgeu s J. J. Thomsonom, Bohr se preselio u Manchester kako bi radio s Rutherfordom, čiji je laboratorij u to vrijeme zauzimao vodeću poziciju. Ovdje su se u vrijeme Bohrove pojave odvijali eksperimenti koji su Rutherforda doveli do planetarnog modela atoma. Točnije, model je bio tek u povojima. Pokusi na prolasku alfa čestica kroz komade folije doveli su Rutherforda do uvjerenja da se u središtu atoma nalazi mala nabijena jezgra u kojoj je koncentrirana gotovo sva masa atoma, a oko jezgre su smješteni puno lakši elektroni . Budući da je atom kao cjelina električki neutralan, ukupni naboj svih elektrona mora biti po veličini jednak naboju jezgre, ali se od njega razlikuje predznakom. Zaključak da naboj jezgre mora biti višekratnik naboja elektrona bio je važan, ali je još uvijek bilo dosta nejasnoća. Tako su otkriveni "izotopi" - tvari s istim kemijskim svojstvima, ali s različitim atomskim težinama.
Problem atomskog broja elemenata. Zakon pomaka
Bohrovo prvo važno postignuće u Rutherfordovu laboratoriju bilo je njegovo shvaćanje da su kemijska svojstva određena brojem elektrona u atomu, dakle nabojem jezgre, a ne njezinom masom, a to objašnjava postojanje izotopa. Budući da je alfa čestica jezgra helija s nabojem od +2, tada tijekom alfa raspada, kada ta čestica izleti iz jezgre, element "kćer" treba biti smješten u periodnom sustavu dvije ćelije lijevo od "roditelja". ”, a tijekom beta raspada, kada elektron izleti iz jezgre, jedna stanica udesno. Tako je otkriven “zakon radioaktivnih pomaka”. No nakon ovog otkrića uslijedila su druga, puno važnija. Tiču se samog atomskog modela.
Rutherford-Bohrov model
Ovaj model se često naziva "planetarni" - u njemu, kao što planeti kruže oko Sunca, elektroni se kreću oko jezgre. Ali takav atom ne može biti stabilan: pod utjecajem Coulombove privlačnosti jezgre svaki se elektron kreće ubrzano, a ubrzani naboj, prema zakonima klasične elektrodinamike, mora emitirati elektromagnetske valove, gubeći energiju. Kvantitativni izračuni pokazuju da je takva "nestabilnost zračenja" atoma katastrofalna: u otprilike stomilijuntom dijelu sekunde svi bi elektroni morali izgubiti energiju i pasti na jezgru. Ali u stvarnosti se ništa slično ne događa, a mnogi su atomi prilično stabilni. Pojavio se problem koji bi se mogao činiti nerješivim. I to se doista nije moglo riješiti bez uključivanja radikalnih novih ideja. Upravo je te ideje iznio Bohr.
Postulirao je da (suprotno zakonima mehanike i elektrodinamike) postoje orbite u atomima u kojima elektroni ne emitiraju kada se kreću. Prema Bohru, orbita je stabilna ako je kutni moment elektrona koji se na njoj nalazi višekratnik h/2p, gdje je h Planckova konstanta. Zračenje se javlja samo kada se elektron kreće iz jedne stabilne orbite u drugu, a svu energiju koja se pritom oslobađa odnosi jedan kvant zračenja. Energija takvog kvanta, jednaka umnošku frekvencije n i h, u skladu sa zakonom održanja energije, jednaka je razlici između početne i konačne energije elektrona ("Frekvencijsko pravilo"). Stoga je Bohr predložio kombiniranje Rutherfordovih ideja modela s idejom kvanta, koju je prvi izrazio Planck u 1900 . Takva veza bila je u osnovi suprotna svim odredbama i tradicijama klasične teorije. Ali, u isto vrijeme, ova klasična teorija nije u potpunosti odbačena: elektron se smatrao materijalnom točkom koja se giba prema zakonima klasične mehanike, ali su od svih orbita samo one koje su ispunjavale “uvjete kvantizacije” proglašene “ dopušteno.”
Energije elektrona u takvim orbitama obrnuto su proporcionalne kvadratima cijelih brojeva - brojevima orbita. Koristeći "pravilo frekvencije", Bohr je došao do zaključka da frekvencije zračenja moraju biti proporcionalne razlici između inverznih kvadrata cijelih brojeva. Taj su obrazac doista već utvrdili spektroskopisti, ali do tada nije našao svoje objašnjenje.
Bohr je objasnio ne samo spektar najjednostavnijeg atoma - vodika, već i helija, uključujući ionizirani helij, pokazao kako uzeti u obzir utjecaj nuklearnog gibanja, predvidio strukturu punjenja elektronskih ljuski, što je omogućilo razumijevanje fizičke prirode periodičnosti kemijskih svojstava elemenata - periodni sustav Mendeljejeva. Za ova djela Bohr 1922 dodijeljena je Nobelova nagrada.
Bohr institut u Kopenhagenu
Nakon što je završio svoj rad s Rutherfordom, Bohr se vratio u Dansku, gdje je 1916 pozvan je kao profesor na Sveučilište u Kopenhagenu. Godinu dana kasnije izabran je za člana Kraljevskog danskog društva (u 1939 postao je njezin predsjednik).
U 1920 Bohr osniva Institut za teorijsku fiziku i postaje njegov direktor. Kao priznanje za njegove zasluge, grad daje Boru povijesnu "Kuću pivara" za institut. Ovom je institutu bilo suđeno da odigra izvanrednu ulogu u razvoju kvantne fizike. Tu su nedvojbeno bile od presudnog značaja iznimne osobne kvalitete njezina direktora. Stalno je bio okružen suradnicima i studentima (u stvarnosti nije bilo granice između prvih i drugih), koji su u Bor dolazili odasvud. Njegovoj velikoj međunarodnoj školi pripadali su F. Bloch, O. Bohr, W. Weiskopf, H. Casimir, O. Klein, H. Kramers, L. D. Landau, K. Meller, U. Nishika, A. Pais, L. J. Wheeler i mnogi drugi. "The Brewer's House" postala je središte privlačnosti svih teoretičara. W. Heisenberg je više puta dolazio kod Bohra, baš u vrijeme kada se stvarao “princip neodređenosti”, a E. Schrödinger je ondje vodio mučne rasprave s Bohrom, pokušavajući obraniti gledište čistog vala. Upravo je na Bohr Institutu formirano ono što je odredilo kvalitativno novo lice fizike 20. stoljeća.
Rutherford-Bohrov model očito je bio nedosljedan. Kombinirao je i odredbe klasične teorije i ono što im je jasno proturječilo. Da bi se uklonila ova proturječja, bila je potrebna radikalna revizija mnogih temeljnih odredbi teorije. Ovdje su Bohrove izravne zasluge, i uloga njegovog znanstvenog autoriteta, i jednostavno njegov osobni utjecaj, bili vrlo veliki. Upravo je Bohr shvatio da je za stvaranje fizičke slike procesa mikrosvijeta potreban drugačiji pristup nego za “svijet velikih stvari” i bio je jedan od glavnih kreatora tog pristupa. Uveo je koncept nekontroliranog utjecaja mjernih postupaka, "dodatnih" veličina - tako da što je jedna od njih točnije određena, veća je nesigurnost druge. Uz ime Bohra veže se probabilističko (tzv. kopenhagensko) tumačenje kvantne teorije i razmatranje mnogih njezinih “paradoksa”. Ovdje su od velike važnosti bile rasprave između Bohra i Einsteina, koji se nikada nisu pomirili s probabilističkom interpretacijom kvantne mehanike. Za razumijevanje zakona mikrosvijeta i njihovog odnosa sa zakonima klasične (tj. nekvantne) fizike, načelo korespondencije koje je formulirao Bohr nije od male važnosti.
Nuklearne teme
Bohr je, počevši od Rutherforda s nuklearnom fizikom, stalno posvećivao veliku pozornost nuklearnim temama. U 1936 predložio je teoriju složene jezgre, a ubrzo i kapljični model, koji je odigrao značajnu ulogu u proučavanju problema nuklearne fisije. Bohr je predvidio spontanu fisiju jezgri urana.
Nakon stvarnog zarobljavanja Danske od strane nacista, Bohr je potajno napustio svoju domovinu i odveden prvo u Englesku (skoro je umro u avionu), a zatim u Ameriku, gdje je sa sinom Aageom radio za Manhattan Project u Los Alamosu. U poslijeratnim godinama veliku pozornost posvetio je problemu kontrole nuklearnog naoružanja, miroljubivoj uporabi atoma, čak je uputio poruke UN-u i sudjelovao u stvaranju Europskog centra za nuklearna istraživanja. Sudeći po tome što nije odbio razgovarati sa sovjetskim fizičarem o nekim aspektima “atomskog projekta”, smatrao je opasnim monopolsko vlasništvo nad atomskim oružjem.
Bohr je mnogo pažnje posvetio pitanjima vezanim uz fiziku, uključujući biologiju. Bio je stalno zaokupljen filozofskim problemima prirodnih znanosti.
Bohrov moralni i znanstveni autoritet bio je iznimno visok. Svaka, čak i prolazna komunikacija s njim ostavila je neizbrisiv dojam. Govorio je i pisao tako da je bilo jasno: intenzivno je tražio riječi kojima bi najpreciznije i istinitije izrazio osjećaje i misli. V. L. Ginzburg bio je duboko u pravu kada je Bohra nazvao jedinstveno delikatnim i mudrim.
Bohr je bio počasni član više od 20 akademija znanosti u raznim zemljama i laureat mnogih domaćih i međunarodnih nagrada.
