Niels Bohr był jednym z czołowych naukowców współczesnej fizyki, najbardziej znanym ze swojego znaczącego wkładu w teorię kwantową i zdobywających nagrody Nobla badań nad strukturą atomów.
Bohr urodził się w Kopenhadze w 1885 r. I był dobrze wykształcony. W młodym wieku zainteresował się fizyką. Studiował ten przedmiot przez cały okres studiów licencjackich i magisterskich, a doktorat z fizyki uzyskał w 1911 r. Na Uniwersytecie Kopenhaskim.
Będąc jeszcze studentem, Bohr wygrał konkurs zorganizowany przez Akademię Nauk w Kopenhadze za badania nad pomiarami napięcia powierzchniowego cieczy za pomocą oscylujących dysz płynu. Pracując w laboratorium swojego ojca (znanego fizjologa), Bohr przeprowadził kilka eksperymentów, a nawet wykonał własne szklane probówki.
Bohr wykroczył poza obecną teorię napięcia powierzchniowego cieczy, biorąc pod uwagę lepkość wody, a także uwzględniając amplitudy skończone zamiast nieskończenie małych. W ostatniej chwili przesłał swój esej, zdobywając pierwsze miejsce i złoty medal. Udoskonalił te pomysły i wysłał je do Royal Society w Londynie, które opublikowało je w czasopiśmie Philosophical Transactions of Royal Society w 1908 r., Zgodnie z Nobelprize.org.
Jego kolejne prace stały się coraz bardziej teoretyczne. Właśnie w trakcie pracy doktorskiej nad elektronową teorią metali Bohr po raz pierwszy natknął się na wczesną teorię kwantową Maxa Plancka, która opisywała energię jako małe cząstki lub kwanty.
W 1912 roku Bohr pracował dla laureata Nagrody Nobla J.J. Thompson w Anglii, gdy został przedstawiony Ernestowi Rutherfordowi, którego odkrycie jądra i opracowanie modelu atomowego przyniosło mu Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1908 roku. Pod opieką Rutherforda Bohr zaczął badać właściwości atomów.
Bohr prowadził wykłady z fizyki na Uniwersytecie Kopenhaskim w latach 1913–1914, a następnie zajmował podobne stanowisko na Uniwersytecie Wiktorii w Manchesterze w latach 1914–1916. Wrócił na Uniwersytet w Kopenhadze w 1916 roku, aby zostać profesorem fizyki teoretycznej. W 1920 r. Został mianowany kierownikiem Instytutu Fizyki Teoretycznej.
Łącząc opis jądra Rutherforda i teorię Plancka o kwantach, Bohr wyjaśnił, co dzieje się wewnątrz atomu i opracował obraz struktury atomowej. Ta praca przyniosła mu własną nagrodę Nobla w 1922 roku.
W tym samym roku, w którym rozpoczął studia w Rutherford, Bohr poślubił miłość swojego życia, Margaret Nørlund, z którą miał sześciu synów. Później został prezydentem Królewskiej Duńskiej Akademii Nauk, a także członkiem akademii naukowych na całym świecie.
Kiedy naziści najechali Danię podczas II wojny światowej, Bohrowi udało się uciec do Szwecji. Ostatnie dwa lata wojny spędził w Anglii i Stanach Zjednoczonych, gdzie zaangażował się w Projekt Energii Atomowej. Ważne było jednak, aby wykorzystać swoje umiejętności dla dobra, a nie przemocy. Poświęcił swoją pracę pokojowemu wykorzystaniu fizyki atomowej i rozwiązywaniu problemów politycznych wynikających z rozwoju atomowej broni zniszczenia. Uważał, że narody powinny być całkowicie otwarte na siebie i spisał te poglądy w swoim Liście otwartym do Organizacji Narodów Zjednoczonych z 1950 r.
Model atomowy
Największym wkładem Bohra we współczesną fizykę był model atomowy. Model Bohra pokazuje atom jako małe, dodatnio naładowane jądro otoczone orbitującymi elektronami.
Bohr jako pierwszy odkrył, że elektrony poruszają się po oddzielnych orbitach wokół jądra i że liczba elektronów na zewnętrznej orbicie określa właściwości elementu.
Nazwano go pierwiastkiem chemicznym bohrium (Bh), nr 107 w układzie okresowym pierwiastków.
Teoria kropelek cieczy
Praca teoretyczna Bohra znacząco przyczyniła się do zrozumienia przez naukowców rozszczepienia jądra atomu. Zgodnie z jego teorią kropelek cieczy kropla cieczy zapewnia dokładne odwzorowanie jądra atomu.
Teoria ta odegrała kluczową rolę w pierwszych próbach podziału atomów uranu w latach 30. XX wieku, co było ważnym krokiem w rozwoju bomby atomowej.
Pomimo swojego wkładu w amerykański projekt energii atomowej podczas II wojny światowej, Bohr był otwartym zwolennikiem pokojowego stosowania fizyki atomowej.
Teoria kwantowa
Koncepcja komplementarności Bohra, o której pisał w wielu esejach między 1933 a 1962 rokiem, stwierdza, że elektron można postrzegać na dwa sposoby, jako cząstkę lub falę, ale nigdy oba jednocześnie.
Ta koncepcja, która stanowi podstawę wczesnej teorii kwantowej, wyjaśnia również, że niezależnie od tego, jak postrzegamy elektron, wszelkie zrozumienie jego właściwości musi być zakorzenione w pomiarach empirycznych. Teoria Bohra podkreśla, że na wyniki eksperymentu duży wpływ mają narzędzia pomiarowe użyte do ich przeprowadzenia.
Wkład Bohra w badania nad mechaniką kwantową zostaje na zawsze upamiętniony w Instytucie Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Kopenhaskiego, który pomógł mu założyć w 1920 r. I prowadził do swojej śmierci w 1962 r. Od tego czasu został przemianowany na Instytut Nielsa Bohra na jego cześć.
Cytaty Nielsa Bohra
„Każda wielka i głęboka trudność ma w sobie swoje własne rozwiązanie. Zmusza nas do zmiany myślenia w celu jego znalezienia”
„Wszystko, co nazywamy prawdziwym, składa się z rzeczy, których nie można uznać za prawdziwe”.
„Najlepszą bronią dyktatury jest tajemnica, ale najlepszą bronią demokracji powinna być broń otwartości”.
„Nigdy nie wyrażaj siebie wyraźniej niż jesteś w stanie myśleć”.
