fisico danese Nils Bor: biografia, apertura

Niels Bohr – fisico danese e figura pubblica, uno dei fondatori della fisica nella sua forma attuale. E 'stato il fondatore e direttore dell'Istituto di Fisica Teorica di Copenaghen, il creatore della scuola scientifica del mondo, così come un membro straniero dell'Accademia delle Scienze dell'URSS. Questo articolo discuterà la storia della vita di Niels Bohr e le sue principali realizzazioni.

merito

fisico danese Nils Bor ha fondato la teoria dell'atomo, che si basa sul modello planetario dell'atomo, il riposo quantistica e personalmente offerto i loro postulati. Inoltre, Bohr ricordava importante lavoro sulla teoria nucleare, reazioni nucleari e metalli. E 'stato uno dei creatori della meccanica quantistica. Oltre agli sviluppi nel campo della fisica, Bohr ha scritto una serie di opere di filosofia e scienze naturali. Scienziato attivamente combattuto contro la minaccia nucleare. Nel 1922 è stato insignito del premio Nobel.

infanzia

scienziato futuro Niels Bohr nacque a Copenaghen il 7 Ottobre 1885. Suo padre era un professore cristiano di Fisiologia presso l'università, e sua madre Ellen proveniva da una ricca famiglia ebrea. Niels aveva un fratello più giovane Harald. I genitori hanno cercato di rendere i figli infanzia felice e appagato. L'influenza positiva della famiglia, e in particolare la madre, ha giocato un ruolo cruciale nello sviluppo delle loro qualità spirituali.

formazione

L'istruzione primaria era a scuola Bor Gammelholmskoy. A scuola, era appassionato di calcio, e più tardi – lo sci e la vela. In ventitré anni, Bohr divenne un laureato presso l'Università di Copenaghen, dove è stato considerato come un fisico insolitamente talento e ricercatore. Per il suo progetto di tesi sulla definizione della tensione superficiale dell'acqua da un getto d'acqua di vibrazioni, Niels è stato premiato con una medaglia d'oro dal Royal Danish Academy of Sciences. Educato, un aspirante fisico Bor Nils lavorava all'università. Ci ha svolto una serie di importanti ricerche. Uno di loro è stato dedicato alla teoria degli elettroni classica dei metalli e ha costituito la base per la sua tesi di dottorato Bora.

pensiero laterale

Un giorno il presidente della Royal Academy, Ernest Rutherford, ha chiesto aiuto ad un collega presso l'Università di Copenhagen. Ultima aveva intenzione di mettere il suo allievo il rating più basso, mentre sentiva che merita la valutazione "eccellente". Entrambi contestano il partecipante ha accettato di fare affidamento sul parere di un terzo, senza un arbitro, che divenne Rutherford. Secondo le domande d'esame, lo studente ha dovuto spiegare come utilizzare il barometro è possibile determinare l'altezza dell'edificio.

Lo studente risponde che deve legare il barometro ad una lunga corda a salire con lui sul tetto dell'edificio, abbassare al suolo e misurare la lunghezza della corda bygone giù. Da un lato, la risposta è stata assolutamente corretta e completa, ma dall'altra – ha avuto poco a che fare con la fisica. Poi Rutherford ha suggerito che lo studente, ancora una volta cercare di rispondere. Gli diede sei minuti, e ha avvertito che la risposta dovrebbe illustrare comprensione delle leggi fisiche. Cinque minuti dopo, ha sentito da uno studente che sceglie il meglio di diverse soluzioni, Rutherford gli ha chiesto di rispondere in anticipo. In questo momento lo studente ha offerto il barometro al tetto, lo buttare giù per misurare la caduta e, utilizzando una formula speciale per capire l'altezza. Questa risposta soddisfatta l'insegnante, ma è con Rutherford non poteva negare me stesso il piacere di ascoltare il resto della versione per studenti.

Il seguente metodo è basata sulla misurazione dell'altezza altitudine e barometro dell'edificio ombra, seguita da una proporzione soluzione. E 'un'opzione come Rutherford, e lui con entusiasmo ha chiesto uno studente alla luce i metodi rimanenti. Poi lo studente gli ha offerto l'opzione più semplice. Solo bisogno di mettere un barometro sulla parete dell'edificio e prendere appunti, e poi contare il numero di segni, e moltiplicare per la lunghezza del barometro. Gli studenti ritengono che una risposta così evidente di sicuro non può essere trascurato.

Al fine di non essere considerati agli occhi di scienziati burlone degli studenti e ha offerto l'opzione più sofisticati. Legare il barometro al pizzo – mi ha detto – è necessario scuoterlo dalla base dell'edificio e sul tetto, la quantità di gravità congelato. Dalla differenza tra i dati ottenuti, è possibile conoscere l'altezza, se desiderato. Inoltre, il pendolo oscillante su una corda dal tetto, è possibile determinare l'altezza del periodo di precessione.

Infine, gli studenti sono stati invitati a trovare il direttore del palazzo e in cambio di una grande barometro per scoprire la sua altezza. Rutherford ha chiesto se lo studente in realtà non sapeva la risposta convenzionale al problema. Egli non ha nascosto che sapeva, ma ha ammesso che è stufo con gli insegnanti imporre il loro modo di pensare reparti a scuola e all'università, e il rifiuto di soluzioni non standard. Come probabilmente avete indovinato, questo studente era Niels Bohr.

Di trasferirsi in Inghilterra

Dopo aver lavorato presso l'università per tre anni, Bohr si trasferì in Inghilterra. Il primo anno ha lavorato a Cambridge Joseph Thomson, per poi trasferirsi a Ernest Rutherford a Manchester. Il laboratorio di Rutherford al momento è stato considerato come il più eccezionale. Recentemente, ci sono stati esperimenti che hanno dato origine alla scoperta del modello planetario dell'atomo. Più precisamente, il modello poi è rimasto ancora nella sua infanzia.

Gli esperimenti sul passaggio di particelle alfa attraverso una lamina permesso di realizzare Rutherford che al centro di un atomo è un piccolo nucleo carico, che rappresenta quasi tutta la massa dell'atomo e gli elettroni sono disposti intorno ai polmoni. Poiché l'atomo è elettricamente neutro, la quantità di spese di elettroni deve essere uguale alla carica modulo del kernel. La conclusione che la carica nucleare è un multiplo della carica dell'elettrone era centrale in questo studio, ma finora è rimasta poco chiara. Ma hanno identificato isotopi – sostanze che hanno le stesse proprietà chimiche, ma diversa massa atomica.

Gli elementi numero atomico. legge dello spostamento

Funzionando nel laboratorio di Rutherford, Bohr conto che le proprietà chimiche dipendono dal numero di elettroni in un atomo, cioè dalla sua carica, e non le masse, che spiega l'esistenza di isotopi. Questo è stato un primo importante risultato di Bohr in questo laboratorio. Poiché la particella alfa mette un nucleo di elio con una carica di +2, decadimento alfa (particella lascia il nucleo) elemento "figlio" della tavola periodica da posizionare sulla sinistra delle due celle di "madre", e il decadimento beta (fogli elettronici dei nuclei) – a destra di una cella. Così si è formata la "legge di spostamento radioattivo." Inoltre, il fisico danese fatto una serie delle scoperte più importanti, che riguardava il modello stesso dell'atomo.

modello di Rutherford-Bohr

Questo modello è anche chiamato planetario perché Elettroni ruotano attorno al nucleo nello stesso modo come pianeti intorno al sole. Questo modello ha avuto una serie di problemi. Il fatto che l'atomo era disastrosamente instabile, e perdere energia da cento milionesimo di secondo. In realtà, però, questo non è accaduto. Un problema sembrava insolubile e richiede un approccio radicalmente nuovo. Qui e dimostrato il fisico danese Nils Bor.

Boro suggerito che, contrariamente alle leggi dell'elettro e meccanica, orbite negli atomi si muove con cui gli elettroni non irradiano. L'orbita è stabile se il tempo dell'elettrone situato su di esso è uguale alla metà della costante di Planck. Radiazione verifica, ma solo al momento del passaggio di un elettrone da un'orbita all'altra. Tutta l'energia che viene rilasciata quando viene portato via da un quanto di radiazione. Tale fotone ha energia uguale al prodotto del numero di giri per la costante di Planck, ovvero la differenza tra l'energia iniziale e finale di elettroni. Così, Bohr Rutherford combinato tempo di funzionamento e l'idea di quanti, che è stato proposto da Max Planck nel 1900. Tale unione in contrasto con tutte le disposizioni della teoria tradizionale, e, allo stesso tempo, non rifiutarlo del tutto. Elettrone è stato considerato come un punto materiale, che si muove secondo le leggi classiche della meccanica, ma il "permesso" sono solo quelle orbite che portano "condizioni di quantizzazione". In tali orbite, l'energia degli elettroni è inversamente proporzionale ai quadrati di numero di orbite.

La conclusione delle "regole di frequenze"

Sulla base della "regola delle frequenze", Bor concluso che la frequenza di radiazione è proporzionale al quadrato della distanza della differenza tra interi. In precedenza, questo modello è stato stabilito spettroscopisti, ma non riusciva a trovare una spiegazione teorica. Teoria Niels Bohr permesso per spiegare lo spettro non solo idrogeno (atomi di più semplice), ma elio, compreso ionizzato. Scientist sodvizheniya illustrano l'effetto del nucleo e prevedere gusci elettronici come riempiti, che ha rivelato la natura fisica della periodicità degli elementi del sistema periodico. Per questi risultati, nel 1922, Bohr è stato insignito del premio Nobel.

Bohr Institute

Al termine, Rutherford già riconosciuto fisico Bor Nils tornato in patria, dove è stato invitato nel 1916 da un professore presso l'Università di Copenhagen. Due anni più tardi entra a far parte del Danish Royal Society (nel 1939 uno studioso lo ha portato).

Nel 1920, Bohr ha fondato l'Istituto di Fisica Teorica e divenne il suo leader. Le autorità di Copenaghen, in riconoscimento dei meriti della fisica, gli ha dato di istituire una storica "Casa di Brewer." Istituto ha incontrato tutte le aspettative, giocando un ruolo di primo piano nello sviluppo della fisica quantistica. Va notato che cruciale per questo ha avuto le qualità personali del Bor. Si circondò di un personale di talento e gli studenti, i confini tra di loro sono spesso invisibili. istituto di Bohr era internazionale, ha cercato di cadere da nessuna parte. Tra i famosi nativi Bohr scuola sono: F. Bloch, V. Weisskopf, H. Casimir, Aage Bohr, L. Landau, J. Wheeler e molti altri ..

Con Bor ha più volte visitato lo scienziato tedesco Heisenberg Vernet. Nel momento in cui ha creato "principio di indeterminazione" Bohr dibattuto Erwin Schrödinger, che era un sostenitore del punto clean-wave di vista. Nel primo "Casa di Brewer," ha costituito la base per qualitativamente nuova fisica del XX secolo, una delle figure chiave dei quali era Niels Bohr.

modello di atomo proposto da scienziato danese e il suo mentore Rutherford, è stato incoerente. Esso integra i postulati della teoria classica e ipotesi, chiaramente in contraddizione con essa. Al fine di superare queste contraddizioni, è stato necessario rivedere radicalmente i principi di base della teoria. A questo proposito, un ruolo importante è stato svolto dal contributo diretto Bora, la sua credibilità nella comunità scientifica, e influenza personale. Il lavoro di Niels Bohr ha dimostrato che per ottenere l'immagine fisica del micromondo non è l'approccio adatto è stato applicato con successo al "mondo di grandi cose", e divenne uno dei pionieri di questo approccio. Lo scienziato ha introdotto concetti come "procedure di misurazione dell'esposizione incontrollati" e "valori aggiuntivi".

teoria dei quanti Copenhagen

Il nome della probabilità scienziato danese associata (aka Copenaghen) l'interpretazione della teoria quantistica, e lo studio dei suoi numerosi "paradossi". Un ruolo importante è svolto dalla discussione tra Bohr e Albertom Eynshteynom, che non amava era la fisica quantistica di Bohr in un'interpretazione probabilistica. "Principio di corrispondenza", formulata dallo scienziato danese, ha svolto un ruolo importante nella comprensione delle leggi del micromondo e la loro interazione con la fisica classica (non quantistica).

questioni nucleari

Ha cominciato a impegnarsi in fisica nucleare è ancora in Rutherford, Bohr ha dedicato molta attenzione ai soggetti nucleari. Ha proposto nel 1936 la teoria del nucleo composto, ben presto ha dato origine al modello a goccia, che ha svolto un ruolo significativo nello studio della fissione nucleare. In particolare, Bor appartiene predizione fissione spontanea dell'uranio.

Quando i nazisti occuparono la Danimarca, lo scienziato fu segretamente portato in Inghilterra e poi in America, dove, insieme a suo figlio Aage lavorato sul progetto Manhetennskim a Los Alamos. Negli anni del dopoguerra, Bor trascorso molto tempo in materia di controllo delle armi nucleari e l'uso pacifico del nucleare. Ha preso parte alla creazione del Centro europeo per la ricerca nucleare, e anche trattato le sue idee alle Nazioni Unite. Sulla base del fatto che Bohr rifiutato di discutere con i fisici sovietici sono alcuni aspetti del "progetto nucleare", ha considerato un monopolio pericoloso delle armi atomiche.

Altre aree di conoscenza

Inoltre, Niels Bohr, la cui biografia è volgendo al termine, era interessato a questioni che confinano con la fisica, la biologia, in particolare, anche. Inoltre, egli era interessato alla filosofia della scienza.

Eccezionale scienziato danese è morto per un attacco di cuore 18 Ottobre 1962 a Copenaghen.

conclusione

Niels Bohr, la cui apertura, ovviamente, cambiare la fisica, godeva di una grande autorità scientifica e morale. La comunicazione con lui, anche fugace, producendo una durata interlocutori impressione. Con il discorso e la scrittura di Bohr era ovvio che sceglie con cura le parole, al fine di illustrare più accuratamente i vostri pensieri. fisico russo Vitaly Ginzburg chiamato Bora incredibilmente sensibile e saggio.