Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. Нильс Бор писал, что этому открытию он обязан сну.
Новость детально
В 1910 году Нильс Бор был удостоен степени магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад. Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей». Во время исследований Нильс Бор узнал, что уран-235 может расщепляться, высвобождая невиданную энергию. Бор уже в 1939 году понимал, что открытие ядерного деления позволяло создать атомную бомбу, однако полагал, что инженерные работы по отделению урана-235 потребуют колоссальных, а потому непрактичных промышленных затрат. 26 января 1939 года на конференции по теоретической физике в Вашингтоне Нильс Бор сообщил об открытии деления урана.
Нильс Бор: молчание о главном
Построенная на этих постулатах 1913 и развитая затем самим Бором и другими физиками теория атома впервые объяснила не только устойчивость атома, но и сохранение им своей структуры при относительно слабых столкновениях, а также его спектры и существующие в них закономерности. В 1923 г. Бор сформулировал принцип соответствия , определяющий границы применимости классической физики в описании квантовых систем. В том же году на основе своей теории атома он дал объяснение периодической системы химических элементов. После создания квантовой механики Бор активно включился в разработку её основных принципов, соотношения квантовой физики с классической и в создание общей теории, внутренне непротиворечиво объясняющей известные процессы в микромире, в предельном случае переходящие в макроскопические явления. В 1927 г. Бор дал общую формулировку принципа дополнительности , утверждающего невозможность при наблюдении микромира совмещения приборов двух принципиально различных классов, соответственно тому, что в микромире нет таких состояний, в которых объект обладал бы одновременно точными значениями всех динамических величин. В 1936 г. Бор сформулировал важное для развития ядерной физики представление — капельную модель ядра.
С именем Нильса Бора связана вся история современной ядерной физики. В 37 лет он стал лауреатом Нобелевской премии «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения». В 51 год создал капельную модель ядра, введя в ядерную физику термодинамические понятия. Вторая мировая война — немецкая оккупация Дании. В 1943 г. Нильсу Бору — 58 лет. В Соединенных Штатах он принимает участие в создании американской атомной бомбы. Когда стало ясно, что гитлеровская Германия уже не в состоянии овладеть атомным оружием, а Япония даже не пыталась его создать, Бор употребил все свое влияние, чтобы воспрепятствовать применению атомной бом- 1 Шпилянский Эдуард Маркович, д-р мед. С этой целью он беседует с президентом США Франклином Рузвельтом, ссорится с Черчиллем, борется против атомной монополии Англии и США — выдвигает идею «международного контроля» над вооружением. Его усилия тщетны...
Нильс Бор возвращается в Данию в Институт теоретической физики. Он помогает основать Европейский центр ядерных исследований и играет активную роль в его научной программе. В 1950 г. Но письмо Бора не удосужилось даже тени того внимания, которое заслуживало [С. Мусский, с. В августе 1955 г. Его слушали, ему аплодировали 1200 физиков-атомщиков, съехавшихся со всех концов земли. Нильсу Бору — 72 года. Ему присуждается первая премия «За мирный атом», учрежденная Фондом Форда в 1957 г.
Мы считали, что антивоенная кампания и борьба за ядерное разоружение может помешать американцам шантажировать нас атомной бомбой, и начали широкомасштабную политическую кампанию против ядерного превосходства США. Мы хотели связать американские правящие круги политическими ограничениями в использовании ядерного оружия — у нас атомной бомбы еще не было. Берия категорически приказал не допустить компрометации видных западных ученых связями с нашей разведкой: для нас было важно, чтобы западные ученые представляли самостоятельную, имеющую авторитет и влияние политическую силу, дружественную по отношению к Советскому Союзу. Через Фукса идея о роли и политической ответственности ученых в ядерную эпоху была доведена до Ферми, Оппенгеймера и Сциларда, которые решительно выступили против создания водородной бомбы. В своих доводах они были совершенно искренни и не подозревали, что Фукс под нашим влиянием логически подвел их к этому решению. Действуя как антифашисты, они объективно превратились в политических союзников СССР. Директива Берии основывалась на информации, полученной от Фукса в 1946 году, о серьезных разногласиях между американскими физиками по вопросам совершенствования атомного оружия и создания водородной бомбы. На совещании, состоявшемся в конце 1945 или в начале 1946 года, ученые вместе с Фуксом выступили против разработки «сверхбомбы» и столкнулись с резкими возражениями Теллера. Клаус Фукс отклонил предложение Оппенгеймера продолжить работу с ним в Принстоне, возвратился в Англию и продолжал снабжать нас исключительно важной информацией. С осени 1947 года по май 1949-го Фукс передал нашему оперативному работнику Феклисову основные теоретические разработки по созданию водородной бомбы и планы начала работ, к реализации которых приступили в США и Англии в 1948 году. Особенно ценной была полученная от Фукса информация о результатах испытаний плутониевой и урановой атомных бомб на атолле Эниветок. Фукс встречался с Феклисовым в Лондоне один раз в 3—4 месяца. Каждая встреча тщательно готовилась и продолжалась не более сорока минут. Феклисова сопровождали три оперативных работника, чтобы исключить возможность фиксации встречи службой наружного наблюдения британской контрразведки. Фукс и Феклисов так и не были зафиксированы английской контрразведкой. Фукс сам невольно способствовал своему провалу, сообщив службе безопасности, курировавшей английские атомные разработки, что его отец получил место преподавателя теологии в Лейпцигском университете в Восточной Германии. В это время американские спецслужбы разоблачили нашего агента, курьера Фукса, Голда, он опознал Фукса на фотографии, и американцы сообщили об этом английской контрразведке. В 1950 году Фукса арестовали. После напряженных допросов Фукс признал, что передавал секретные сведения Советскому Союзу. Его судили, и в обвинительном заключении по его делу упоминалась лишь одна встреча с советским агентом в 1947 году, и то целиком на основе его личного признания. О сотрудничестве Фукса с нашей разведкой и обстоятельствах его ареста рассказал Феклисов в упоминавшемся мною очерке «Героический подвиг Клауса Фукса» и в своей книге «За океаном и на острове». Сведения о развитии атомных исследований в Англии и реальных запасах ядерного оружия в США, переданные Фуксом в 1948 году, совпали с исключительно важной информацией из Вашингтона, полученной от Маклина, который с 1944 года занимал должность секретаря английского посольства в США и контролировал всю канцелярию этого ведомства. Так, например, Оппенгеймер напоминает мне в значительной мере наших ученых академического типа — Вернадского, Капицу, Сахарова. Они всегда стремились сохранить собственное лицо, стремились жить в мире, созданном их воображением, с иллюзией независимости. Но независимость ученого, вовлеченного в работы громадной государственной важности, всегда остается иллюзией. А для Курчатова в научной работе главными всегда были интересы государства. Он был менее упрям и более зависим от властей, чем Капица и Иоффе. Берия, Первухин и Сталин сразу уловили, что он представляет новое поколение советской научной интеллигенции, менее связанное со старыми традициями русских ученых. Они правильно поняли, что он амбициозен и полон решимости подчинить всю научную работу интересам государства. Правительство стремилось любой ценой ускорить испытание первой атомной бомбы, и Курчатов пошел по пути копирования американского ядерного устройства. Вместе с тем не прекращалась параллельная работа над созданием бомбы советской конструкции. Она была взорвана в 1951 году. Будучи настоящими учеными, Курчатов и Оппенгеймер в то же время были административными руководителями важнейших проектов, имевших судьбоносное значение для мира. Конфликт личных убеждений, научных интересов и административных обязанностей в таком случае неизбежен. Мы не можем быть им судьями, работа этих людей над бомбой открыла новую эру в науке. Однако дело не только в открытии, суть проблемы в том, что впервые крупнейшие ученые мира действовали не только как носители научных идей, но и как государственные деятели. Надо отметить, что первоначально ни Курчатов, ни Оппенгеймер не были окружены так называемой «научной бюрократией», чиновниками от науки, которые появились в значительных масштабах во второй половине 50-х годов. В 40-х годах ни одно правительство в мире не могло достаточно эффективно полностью контролировать научно-технический прогресс.
В дополнение к финансированию специальных проектов, он также получал регулярный ежегодный грант на ассистентов и жильё". Их отношения были взаимовыгодны; Бор нуждался в поддержке, а "Carlsberg" хотел продвинуть науку и использовать некоторые результаты в своём запутанном процессе производства пива. У "Carlsberg" была специальная лаборатория, посвящённая исследованию в области производства пива. По данным Forbes: "В 1875 году эта лаборатория была первой, изолировавшей Saccharomyces pastorianus, разновидность дрожжей, на которых раньше варили светлый лагер. Лаборатория также сделала открытия в области химии белка, которые в итоге использовались в других отраслях". Дом, подаренный Бором вместе с Нобелевской премией, был расположен рядом с лабораторией и пивоваренным заводом. Когда Бор переехал в дом, он продолжал развивать свои результаты, заложив основы для квантовой механики. Он придумал понятие взаимозависимости и обсудил его с Альбертом Эйнштейном, который отказывался даже рассматривать возможность и отклонял квантовую механику в целом.
Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики
Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. В Копенгагенском университете, куда Нильс Бор поступил в 1903 году, его считали «тяжёлым студентом». Нильс Бор неоднократно подчеркивал параллель между гносеологическими проблемами квантовой физики и теории относительности. В 1911 году Нильс Бор получил степень доктора физики в Копенгагенском университете.
Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком
В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике. Бор Нильс — чем известен, биография, открытия и достижения, работы и цитаты — РУВИКИ: Интернет-энциклопедия. 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов.
135 лет со дня рождения Нильса Бора: лучшие приложения «МЭШ» по физике
Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода [24]. Дальнейшее развитие теории. Принцип соответствия 1916—1923 [ ] Летом 1916 Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете. В апреле 1917 он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников.
Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою теорию, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия. В 1918 в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона [26]. Начиная с 1918 , принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна, определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора в частности, для гармонического осциллятора ; дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений [27].
Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия: …«принцип соответствия», согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы. Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних. Именно из него исходил в 1925 Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [29]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [29].
В 1921 — 1923 в ряде работ Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева , представив схему заполнения электронных орбит оболочек, согласно современной терминологии [30]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [31]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам, как думали ранее [32]. В 1922 Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [33].
В своей лекции «О строении атомов» [34] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 , Бор подвёл итоги десятилетней работы. Однако было очевидно, что теория Бора в своей основе содержала внутреннее противоречие, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. Например, Бору совместно с его ассистентом Хендриком Крамерсом так и не удалось решить задачу о движении электронов в атоме гелия простейшей двухэлектронной системе , которой они занимались с 1916.
Бор отчётливо понимал ограниченность существующих подходов так называемой «старой квантовой теории» и необходимость построения теории, основанной на совершенно новых принципах: …весь подход к проблеме в целом носил ещё в высшей степени полуэмпирический характер, и вскоре стало совершенно ясно, что для исчерпывающего описания физических и химических свойств элементов необходим новый радикальный отход от классической механики, чтобы соединить квантовые постулаты в логически непротиворечивую схему. Принцип дополнительности 1924—1930 [ ] Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Брюссель 1930 Новой теорией стала квантовая механика , которая была создана в 1925 — 1927 годах в работах Вернера Гейзенберга , Эрвина Шрёдингера , Макса Борна, Поля Дирака [35]. Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными.
Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий ибо использование классической терминологии уже не было правомерным , то есть дать интерпретацию её формализма. Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор. Итогом стала концепция дополнительности, которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 [36]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 дуализма волна — частица.
До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [37] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слэтером статью, в которой было сделано неожиданное предположении о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер. Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ганса Гейгера [38]. Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 во время отпуска в Норвегии [39] , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел.
Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо [40]. Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга. Следует отметить, что на формирование идей Бора, как он сам признавал, повлияли философско-психологические изыскания Сёрена Кьеркегора, Харальда Гёффдинга и Уильяма Джемса [41]. Принцип дополнительности лёг в основу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики [42] и анализа процесса измерения [43] характеристик микрообъектов.
Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы её координата, импульс , энергия и др. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение такой классический объект условно называется измерительным прибором. Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности [44]. Через месяц после конгресса в Комо, на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [45].
Спор продолжился в 1930 на шестом конгрессе, а затем возобновился с новой силой в 1935 после появления известной работы [46] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [47] , порой принимая ожесточённый характер. Впрочем, участники никогда не переставали относиться друг к другу с огромным уважением, что нашло отражение в словах Эйнштейна, написанных в 1949 : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья. Здесь его посещали знаменитости не только научного например, Резерфорд , но и политического мира королевская чета Дании, английская королева Елизавета , президенты и премьер-министры различных стран [50].
В 1934 Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын — 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось [51].
Однако широко использоваться оно стало только с появлением первых систем квантовой связи и прототипов квантовых компьютеров. Чтобы частицы стали связанными, или запутанными, они должны были когда-то провзаимодействовать. Например, они могли образоваться в результате распада одной частицы. Даже если их после этого взаимодействия разнести на любое расстояние, изменение одной частицы мгновенно, быстрее скорости света, повлечет за собой изменение другой. Эйнштейн не соглашался с квантовой теорией. По его мнению, весь мир должен был подчиняться классической физике, а значит, ничто не должно превышать скорости света.
Посему мгновенное изменение состояния частицы, удаленной на сотни или тысячи километров только из-за случайной запутанности просто невозможно. На это Нильс Бор, сторонник квантовой механики, ответил ему: «Эйнштейн, перестань указывать Богу, что он должен делать со своими игральными костями! Этот спор в 60-х годах был переформулирован на язык эксперимента британским теоретиком Джоном Беллом.
Лифшиц переспросил у Бора, что тот сказал, и извинился перед аудиторией за свою оговорку. Реплика Капицы вызвала в аудитории аплодисменты. Бор и Ландау смеялись громче всех. Нильс Бор блестяще излагал свои мысли, когда бывал один на один с собеседником, а вот выступления его перед большой аудиторией часто бывали неудачны, порой даже малопонятны. А вот его брат Харальд, известный математик был блестящим лектором. Нильс всегда объясняет то, о чем будет говорить позже". Однажды Бор плохо подготовился к коллоквиуму и выступил слабо. Он это понимал и спас выступление шутливым замечанием: "Я выслушал здесь столько плохих выступлений, что прошу рассматривать мое нынешнее как месть".
Бор стал национальной знаменитостью, как только опубликовал свою теорию и начал участвовать в дебатах по ее защите, и благодаря своему влиянию смог сделать Институт ведущим центром исследований в теоретической физике. В одной из комнат института некоторое время жил немецкий физик Вернер Гейзенберг. В середине 20-х они вместе с Бором в этом самом институте совершали революцию в физике. Именно разговоры и споры с Гейзенбергом подтолкнули Бора к формулированию принципа дополнительности, по которому, в том числе, атом может проявлять себя как частица и как волна. Роль принципа дополнительности была очень велика для физики, Паули всерьез предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности. Знаменитый парадокс кота Шредингера, кстати, появился от желания автора доказать неправоту «копенгагенской интерпретации» Бора. Спорили они на протяжении нескольких дней в ходе одной из all physics stars конференций в 1926 году. Герти рассказывает, что жена Бора была ему невероятно предана и совершенно не обиделась, когда еще в начале карьеры вместо свадебного путешествия муж повез ее в Манчестер к Резерфорду. Кстати, у Бора было 6 детей. Следующим пунктом была Аудитория. Копенгаген в начале века стал притягивать молодых амбициозных физиков, в основном благодаря репутации Бора, как главного европейского радикала со множеством очень нестандартных идей. Многие из энтузиастов собирались именно в этой аудитории, чтобы полемизировать и оттачивать новую физику — квантовую механику. Бор лично спроектировал черную доску для формул, сделал серию досок, которые поднимаются и опускаются как уступы, чтобы ему не приходилось останавливать повествование для протирания. Ни минуты на ветер! Еще Бор мог генерировать научные идеи прямо на ходу, но ему обязательно требовался слушатель, поэтому Аудитория была идеальным местом. Собрания ученых в этой небольшой аудитории носили неформальный и веселый характер. Например, если Гейзенбергу что-то не нравилось в обоснованиях коллег, он буквально дудел в дуду. Другие ученые громко стучали по столам. Невозможно себе представить, какая атмосфера, какая жизнь, какая интеллектуальная активность царили в Копенгагене в это время. Бор был рядом, мы видели его работающим, разговаривающим, живущим среди молодых, весёлых, жизнерадостных энтузиастов. Они приближались к глубочайшим тайнам материи, одержимые духом свободы, духом борьбы и радости, которую невозможно описать, — писал молодой участник собраний Вейскопф, впоследствии профессор MIT и участник Манхэттенского проекта. После аудитории Герти повела меня по лабораториям.
135 лет со дня рождения Нильса Бора: лучшие приложения «МЭШ» по физике
Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. Именно он в 1913 году предложил модель строения атома, в которой электроны могут двигаться только по определенным орбитам, не излучая энергию, а ее излучение или поглощение происходит лишь в момент перехода с одной орбиты на другую. Повторить тему строения атома и атомного ядра поможет одноименное интерактивное приложение. Тогда и был найден ответ на вопрос, почему атомы радиоактивного вещества подвержены спонтанным видоизменениям.
Физиология и медицина В 2022 году Нобелевский комитет присудил награду шведскому биологу Сванте Паабо. Ученый доказал с помощью генетических методов, что вымерший так называемый денисовский человек, который обитал в Азии вместе с неандертальцами и людьми современного типа, был отдельной ветвью в эволюции человека. Открытие считается сенсационным в науке. Самая известная Нобелевская премия по медицине была присуждена Александеру Флемингу, Эрнесту Чейну и Говарду Флори в 1945 году за открытие пенициллина и его лечебного эффекта при разнообразных инфекционных заболеваниях. Экономика В 2022 году Нобелевскую премию по экономическим наукам присудили американским ученым Бену Бернанке, Дугласу Даймонду и Филипу Дибвигу — за исследование финансовых кризисов. Благодаря их работе значительно улучшилось понимание роли банков в экономике, особенно важности недопущения их краха. Ученые объяснили феномен массового изъятия денег из банков и на примере Великой депрессии доказали, что это усугубляет кризис.
Премия по экономике была учреждена не самим Альфредом Нобелем, а Шведским национальным банком в память об ученом и предпринимателе. Ее присуждают с 1969 года. Литература Лауреатом Нобелевской премии по литературе стала французская писательница Анни Эрно — «за мужество и хирургическую точность» писательского таланта.
К дому была подведена труба, по которой Бору поставляли пиво в неограниченных количествах. Ученый его семья, родственники и гости могли бесплатно пить пиво напрямую с завода. Возможно эта цитата великого датского физика, появилась когда он наливал в кружки пиво, из своего кухонного крана.
Теорема утверждает, что намагниченность, возникающая в результате применения классической механики и статистической механики, всегда будет равна нулю. Бору и ван Леувену удалось увидеть некоторые концепции, которые можно развить только через квантовую физику. Сегодня теорема обоих ученых успешно применяется в таких областях, как физика плазмы, электромеханика и электротехника.. Принцип взаимодополняемости В квантовой механике принцип комплементарности, сформулированный Бором, который представляет теоретический подход и в то же время приводит к утверждению, что объекты, подвергаемые квантовым процессам, имеют дополнительные атрибуты, которые нельзя наблюдать или опосредовать одновременно.. Этот принцип взаимодополняемости рождается из другого постулата, разработанного Бором: интерпретация Копенгагена; фундаментальный для исследования квантовой механики. Интерпретация Копенгагена С помощью ученых Макса Борна и Вернера Гейзенберга Нильс Бор разработал эту интерпретацию квантовой механики, которая позволила выяснить некоторые элементы, которые делают возможными механические процессы, а также их различия. Сформулированная в 1927 году, она считается традиционной интерпретацией. Согласно интерпретации Копенгагена, физические системы не имеют определенных свойств, прежде чем подвергнуться измерениям, и квантовая механика может только предсказать вероятности, с помощью которых сделанные измерения дадут определенные результаты. Структура периодической таблицы Из своей интерпретации атомной модели Бор смог более детально структурировать периодическую таблицу элементов, существовавших в то время.. Он смог подтвердить, что химические свойства и способность связывания элемента тесно связаны с его валентной нагрузкой.. Работы Бора, примененные к периодической таблице, дали толчок развитию новой области химии: квантовой химии. Ядерные реакции Благодаря предложенной модели Бор смог предложить и установить механизмы ядерных реакций в результате двухстадийного процесса.. Это открытие Бора долгое время считалось ключевым в научной области, пока спустя годы его не усовершенствовал и не улучшил один из его детей, Ааге Бор.. Этот процесс способен производить большое количество протонов и фотонов, выделяя энергию одновременно и постоянно. Нильс Бор разработал модель, которая позволила объяснить процесс ядерного деления некоторых элементов. Эта модель состояла из наблюдения капли жидкости, которая представляла бы структуру ядра. Таким же образом, как интегральная структура капли может быть разделена на две одинаковые части, Бор смог продемонстрировать, что то же самое может происходить с атомным ядром, способным генерировать новые процессы образования или разрушения на атомном уровне.. Человек и физика. Теория: международный журнал по теории, истории и основам науки, 03,08. Lozada, R. Нильс Бор.
Нильс Хенрик Давид Бор
Один из создателей современной физики. Лауреат Нобелевской премии по физике. Ранние годы и учеба в университете Нильс Бор родился 7 октября 1885 года в Копенгагене. Его отец — Христиан Бор — профессор физиологии Копенгагенского университета, дважды кандидат на Нобелевскую премию по физиологии и медицине. В школе Нильс интересовался физикой, математикой, философией.
Осенью 1943 года Бор вместе со своим сыном и учеником Оге переправляется на лодке в Швецию, а оттуда на военном самолёте, направленным специально за ним, перелетает в Англию.
Из Англии же учёный отправляется в США, где приступает к работе над проектом создания атомной бомбы. Нераспространение ядерного оружия с помощью его распространения Бор и другие физики оказались в сложной ситуации. Они прекрасно понимали, что монопольное владение ядерным оружием крайне опасно, в чьих бы руках оно ни находилось. Начиная с 1944 года Нильс Бор включается в активную политическую борьбу. Он встречается с премьером Британии и поднимает вопрос о совместных действиях против создания и распространения ядерного оружия.
Встреча не привела ни к каким результатам. Бор активно добивается встречи ещё и с Рузвельтом. Пока она готовится, отправляет тому два меморандума. Ни меморандумы правительству, ни состоявшаяся всё же встреча с президентом США, ни меморандумы ООН ни к каким результатам не привели. Однако физики смогли сделать то, что смогли.
Заговор в их рядах всё же существовал. Программа физиков-оппозиционеров была достаточно простой. Или США отказываются от использования атома в военных целях, или там делают все результаты исследований открытыми, по крайней мере для союзников. Впоследствии Эйнштейн дал интересную оценку своей роли в историческом процессе. Он считал, что ему и его коллегам удалось остановить третью мировую войну.
Вклад Нильса Бора в мировую науку После войны Бор продолжал заниматься теоретической физикой. В основном исследовалось взаимодействие частиц со средой.
Выявить его роль в создании квантовой механики. Изучить участие в Манхэттенском проекте. Проанализировать полученные награды и заслуги. Роли в проекте: Исследователь, обозреватель, аналитик Ресурсы: Информационные ресурсы, биографии, научные статьи, книги Продукт: Исследование жизни и научной деятельности Нильса Бора с подробным анализом его вклада в физику Введение Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы. Контент доступен только автору оплаченного проекта Биография Нильса Бора Информация о жизни и научной деятельности Нильса Бора, его роли в развитии физики, участии в Манхэттенском проекте и достижениях, принесших ему Нобелевскую премию. Контент доступен только автору оплаченного проекта Вклад Нильса Бора в развитие квантовой механики Исследование роли Нильса Бора в создании квантовой механики, его теоретические работы и вклад в основные принципы квантовой физики.
Контент доступен только автору оплаченного проекта Участие Нильса Бора в Манхэттенском проекте Анализ участия Нильса Бора в Манхэттенском проекте, его вклад в разработку атомной бомбы и влияние на развитие ядерной физики.
На другие два места в топ-3 в последние годы попадали Канада, Австралия и Намибия. На четыре эти страны в совокупности приходится три четвертых всего производимого в мире урана. No comments Log in or sign up to add a comment Next publication.
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
| Нильс Бор: молчание о главном | Granite of science | Нильс Хе́нрик Дави́д Бор — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1922). |
| Помощь Нильса Бора | В 1917 года Нильс Бор вошел в Датское королевское общество, а с 1939 года стал его президентом. |
Нильс Хенрик Давид Бор
Возможно эта цитата великого датского физика, появилась когда он наливал в кружки пиво, из своего кухонного крана. В 1961 году, уже в почтенном возрасте, физик посетил Советский Союз, где впервые попробовал «Жигулевское». На вопрос, понравилось ли ему пиво, Бор хитро ответил: «Главное, что не Tuborg!
Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою модель, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия. В 1918 году в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 году , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона [30]. Начиная с 1918 года, принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна , определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора в частности, для гармонического осциллятора ; дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений [31]. Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия: …"принцип соответствия", согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы. Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних.
Именно из него исходил в 1925 году Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [33]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [33]. В 1921 — 1923 годах в ряде работ Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева , представив схему заполнения электронных орбит оболочек , согласно современной терминологии [34]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 году нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [35]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам , как думали ранее [36]. Однако было очевидно, что теория Бора в своей основе содержала внутреннее противоречие, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. Например, Бору совместно с его ассистентом Хендриком Крамерсом так и не удалось решить задачу о движении электронов в атоме гелия простейшей двухэлектронной системе , которой они занимались с 1916 года.
Бор отчётливо понимал ограниченность существующих подходов так называемой «старой квантовой теории» и необходимость построения теории, основанной на совершенно новых принципах: …весь подход к проблеме в целом носил ещё в высшей степени полуэмпирический характер, и вскоре стало совершенно ясно, что для исчерпывающего описания физических и химических свойств элементов необходим новый радикальный отход от классической механики, чтобы соединить квантовые постулаты в логически непротиворечивую схему [26]. Нобелевская премия[ править править код ] В 1922 году по по вкладу в изучение ядерных реакций Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [37]. В своей лекции «О строении атомов» [38] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 года , Бор подвёл итоги десятилетней работы. Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Брюссель 1930 Новой теорией стала квантовая механика , которая была создана в 1925 — 1927 годах в работах Вернера Гейзенберга , Эрвина Шрёдингера , Макса Борна , Поля Дирака [39]. Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий ибо использование классической терминологии уже не было правомерным , то есть дать интерпретацию её формализма. Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор.
Итогом стала концепция дополнительности , которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 года [40]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 году дуализма волна — частица. До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [41] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слейтером статью, в которой было сделано неожиданное предположение о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер. Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ханса Гейгера [42]. Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 года во время отпуска в Норвегии [43] , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел. Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо [44]. Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга.
Данные измерений объектов микромира, полученные при помощи различных экспериментальных установок, в условиях, когда взаимодействие между измерительным прибором и объектом составляет неотъемлемую часть процесса измерений, находятся в своеобразном дополнительном отношении друг к другу. Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы её координата , импульс , энергия и др. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение такой классический объект условно называется измерительным прибором. Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности [48]. Через месяц после конгресса в Комо , на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики [49] [50]. Спор продолжился в 1930 году на шестом конгрессе, где Бор объяснил с позиций квантовой механики парадокс фотонного ящика Эйнштейна [49] , а затем возобновился с новой силой в 1935 году после появления известной работы [51] Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики см. Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна [52] , порой принимая ожесточённый характер. Впрочем, участники никогда не переставали относиться друг к другу с огромным уважением, что нашло отражение в словах Эйнштейна, написанных в 1949 году : Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья [53].
Хотя Бор так и не сумел убедить Эйнштейна в своей правоте, эти обсуждения и решения многочисленных парадоксов позволили Бору чрезвычайно улучшить ясность своих мыслей и формулировок, углубить понимание квантовой механики : Урок, который мы из этого извлекли, решительно продвинул нас по пути никогда не кончающейся борьбы за гармонию между содержанием и формой; урок этот показал нам ещё раз, что никакое содержание нельзя уловить без привлечения соответствующей формы, и что всякая форма, как бы ни была она полезна в прошлом, может оказаться слишком узкой для того, чтобы охватить новые результаты [54]. Ядерная физика 1930-е годы [ править править код ] Нильс Бор в личном кабинете 1935 В 1932 году Бор с семьёй переехал в так называемый «Дом чести», резиденцию самого уважаемого гражданина Дании, выстроенную основателем пивоваренной компании « Карлсберг ». Здесь его посещали знаменитости не только научного например, Резерфорд , но и политического мира королевская чета Дании, английская королева Елизавета , президенты и премьер-министры различных стран [55]. В 1930-е годы Бор увлёкся ядерной тематикой , переориентировав на неё свой институт: благодаря своей известности и влиянию он сумел добиться выделения финансирования на строительство у себя в Институте новых установок — циклотрона , ускорителя по модели Кокрофта — Уолтона , ускорителя ван де Граафа [56].
Физик получил известность как автор первой квантовой теории атома и активный участник разработки основ квантовой механики. Ученый также внес значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. Ученый ушел из жизни 18 ноября 1962 года. Похожие авторы.
Его отец — Христиан Бор — профессор физиологии Копенгагенского университета, дважды кандидат на Нобелевскую премию по физиологии и медицине. В школе Нильс интересовался физикой, математикой, философией. Он также увлекался футболом, в 1908 году в составе сборной Дании Бор выиграл «серебро» на Олимпиаде. В 1903 году поступил в Копенгагенский университет, где выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды. В 1906 году этот труд был отмечен золотой медалью Датского королевского общества.
Датский физик Бор Нильс: биография, открытия
В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». В 1917 года Нильс Бор вошел в Датское королевское общество, а с 1939 года стал его президентом. Очень развернуто о жизни и открытиях Нильса Бора рассказывается в книге Д. Данина «Нильс Бор» из серии «Жизнь замечательных людей».
Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
Телеграф новостей. Новости. Нильс Бор, открытия которого, безусловно, изменили физику, пользовался огромным научным и нравственным авторитетом. В период войны Нильс Бор из-за еврейского происхождения был вынужден эмигрировать в США.