metrika
Великие Люди в Истории

Нильс Бор (1885–1962)

Как метко заметил знаменитый советский ученый П. Л. Капица: «Во всей мировой науке в наши дни не было человека с таким влиянием на естествознание, как Бор. Из всех теоретических троп тропа Бора была самой значительной».

Бор создал теорию атома, в основу которой легли планетарная модель атома, квантовые представления и предложенные им постулаты. Она была подлинной революцией в физике и вообще в представлениях человека об окружающем мире. Она показала, что атомы живут по законам, совершенно не похожим на те, которые управляют макроскопическим миром.

Важное значение имели и дальнейшие работы Бора по строению атомного ядра и взаимодействию частиц с веществом. Но, наверное, не менее значительны заслуги Бора в открытии и осмыслении новых фундаментальных принципов квантовой механики и их превращений в достояние и рабочий инструмент науки.

Нильс Хенрик Давид Бор родился 7 октября 1885 года в Копенгагене. Его отец был известным профессором физиологии в Копенгагенском университете.

i_062.jpg

Сначала Нильс учился в Гаммельхольмской грамматической школе в Копенгагене. Он хорошо успевал по всем школьным предметам, особенно по физике и математике. Окончив школу в 1903 году, Нильс поступил на естественно-научный факультет Копенгагенского университета. Здесь его успехи были столь велики, что уже на втором году обучения профессор мог использовать его в качестве помощника.

За экспериментальное исследование поверхностного натяжения воды, которое он провел в 1907 году в лаборатории своего отца на основе работ Рэлея, студент Бор был награжден золотой медалью Копенгагенской Академии наук.

В 1907 году Бор стал бакалавром. Степень магистра он получил в Копенгагенском университете в 1909 году. Его докторская диссертация по теории электронов в металлах считалась мастерским теоретическим исследованием.

В 1911 году Бор получил докторскую степень, а также специальную стипендию для годичной стажировки в Кембридже у самого Джозефа Джона Томсона, наиболее признанного среди физиков того времени. Правда, к тому времени Томсон начал заниматься уже другими темами и выказал мало интереса к диссертации Бора и содержащимся там выводам.

От Томсона Нильс Бор в начале 1912 года отправился в Манчестер к Эрнсту Резерфорду. Там он занимался вначале теоретическим исследованием торможения альфа– и бета-лучей, а затем приступил к изучению структуры атомов.

В 1912 году Нильс Бор женился на Маргарет Нерлунд, дочери аптекаря.

Исходя из резерфордовской модели атома, Бор, вернувшись в Копенгаген, в начале 1913 года развил новый взгляд на строение атома водорода. При содействии Резерфорда его работа «О строении атомов и молекул» была опубликована в «Философикал мэгэзин». В этой работе Бор творчески объединил идеи Резерфорда, Планка и Эйнштейна, спектроскопию и квантовую теорию.

На примере атома водорода Бор констатировал, что излучение электрона, движущегося вокруг ядра, не представляет непрерывного спектра и, значит, не описывается законами классической электродинамики. По этим законам электроны вследствие своего ускоряющегося движения непрерывно теряли бы электромагнитную энергию и должны бы были, в конце концов, упасть на ядро.

Для устранения этого противоречия Бор предпочел опереться на данные эксперимента, а не на положения классической науки, которая не могла здесь предложить никакого объяснения. Бор ввел постулаты, основанные на квантовой теории Планка. Благодаря этому ученому удалось составить более правильный взгляд на строение атомных оболочек по сравнению с представлениями Резерфорда.

В 1922 году Бор был награжден Нобелевской премией по физике «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения».

В 1920-е годы ученый сделал решающий вклад в то, что позднее было названо копенгагенской интерпретацией квантовой механики. В основе этой интерпретации лежит положение о том, что мы вынуждены выражать закономерности в микропроцессах понятиями макрофизики, справедливыми лишь до некоторых границ, определяемых соотношениями Гейзенберга. Бор сформулировал два из фундаментальных принципов, определивших развитие квантовой механики: принцип соответствия и принцип дополнительности.

В 1930-е годы Бор обратился к ядерной физике. Энрико Ферми с сотрудниками изучали результаты бомбардировки атомных ядер нейтронами. Бор вместе с рядом других ученых предложил капельную модель ядра, соответствующую многим наблюдаемым реакциям. Эта модель, где поведение нестабильного тяжелого атомного ядра сравнивается с делящейся каплей жидкости, дала в конце 1938 года английскому физику О. Фришу и австрийскому физику Лизе Майтнер возможность разработать теоретическую основу для понимания деления ядра. Открытие деления накануне Второй мировой войны немедленно дало пищу для домыслов о том, как с его помощью можно высвобождать колоссальную энергию. Во время визита в Принстон в начале 1939 года Бор определил, что один из обычных изотопов урана, уран-235, является расщепляемым материалом, что оказало существенное влияние на разработку атомной бомбы.

В конце сентября 1943 года ученый узнал, что нацисты готовятся перевезти его в Германию. Следующей же ночью на лодке датские антифашисты переправили его в Швецию, чтобы спасти от лап гестапо. Из Швеции ученый направился на самолете в Англию, откуда затем вместе со своим сыном Ore вылетел в США.

В США Бор под вымышленной фамилией Бейкер участвовал как советник-сотрудник в Лос-Аламосе в изготовлении американской атомной бомбы.

После войны Бор вернулся в Институт теоретической физики, который расширился под его руководством. В 1950 году он послал открытое письмо в ООН, повторив свой призыв военных лет к «открытому миру» и международному контролю над вооружениями.

Бор умер 18 ноября 1962 года в своем доме в Копенгагене в результате сердечного приступа. В честь великого ученого советские ученые назвали 105-й химический элемент «нильсборием» (Ns).

scroll