Бор Нільс Хенрік Давид

Бор (Bohr) Нільс Хенрік Давид (7.10.1885, Копенгаген, - 18.11.1962, там же), данський фізик. Створив першу квантову теорію атома, а потім брав участь в розробці основ квантової механіки . Вніс також значний внесок в розвиток теорії атомного ядра і ядерних реакцій, процесів взаємодії елементарних частинок з середовищем. У 1908 Б. закінчив університет в Копенгагені. Тут він виконав свої перші роботи по дослідженню коливань струменів рідини (1907-10) і класичної електронної теорії металів (1911). У 1911-12 працював в Кембриджі у Дж. Дж. Томсона і в Манчестері у Е. Резерфорда . У 1914-16 читав курс математичної фізики в Манчестері. У 1916 отримав кафедру теоретичної фізики в Копенгагені. З 1920 і до кінця життя керував створеним ним інститутом теоретичної фізики в Копенгагені, який тепер носить його ім'я. У 1943, коли стало відомо про підготовлювану гітлерівцями, що окупували Данію, розправі над Б., він був вивезений на човні організацією Опору до Швеції, а звідти на англійському військовому літаку - в США. Тут Б. брав участь в роботах зі створення атомної бомби. Після війни повернувся в Данію. Брав активну участь в боротьбі проти атомної загрози.

Працюючи в Манчестері, Б. сприйняв сформульоване Резерфордом в 1911 уявлення про планетарну будову атома. Однак уже в той час було ясно, що таке будова (ядро і обертаються навколо нього по орбітах електрони) суперечить класичної електродинаміки і механіки. За законами класичної електродинаміки електрон в атомі повинен був би безперервно випромінювати електромагнітні хвилі, втратити свою енергію за мізерну частку секунди і впасти на ядро. Отже, згідно з класичною фізикою, стійкі рухи електронів в атомі неможливі і атом як динамічна система існувати не може. Виходячи з ідеї квантування енергії, висунутої раніше М. Планком в теорії випромінювання (див. випромінювання ), Б. розробив і в 1913 опублікував теорію атома, в якій показав, що планетарна структура атома і властивості його спектру випромінювання можуть бути пояснені, якщо вважати, що рух електрона підпорядковане деяким додатковим обмеженням - т. Зв. постулатам Б. Згідно з цими постулатам, для електрона існують обрані, або «дозволені», орбіти, рухаючись по яких, він, всупереч законам класичної електродинаміки, не випромінює енергії, але може стрибком перейти на ближчу до ядра «дозволену» орбіту і при цьому випустити квант (порцію) електромагнітної енергії, пропорційний частоті електромагнітної хвилі. Побудована на цих постулатах і розвинена потім самим Б. і іншими фізиками теорія атома вперше пояснила його особливу стійкість, збереження атомом при порівняно слабких зіткненнях своєї структури і характеру спектру.

У 1923 Б. сформулював кількісно т. Н. принцип відповідності (див. відповідності принцип ), Який вказує, коли саме істотні ці квантові обмеження, а коли достатня класична фізика. У тому ж році Б. вперше вдалося дати на основі своєї моделі атома пояснення періодичної системи елементів Менделєєва. Однак теорія Б. в цілому містила внутрішнє протиріччя в своїй основі, оскільки вона механічно об'єднувала класичні поняття і закони з квантовими умовами, і не могла вважатися задовільною. Крім того, вона була неповною, недостатньо універсальною, тому що не могла бути використана для кількісного пояснення всього різноманіття явищ атомного світу. Такою теорією з'явилася квантова механіка - теорія руху мікрочастинок, створена в 1924-26 Л. де Бройлем , В. Гейзенбергом і Е. Шредінгер .

Однак основні ідеї квантової механіки, не дивлячись на її формальні успіхи, в перші роки залишалися багато в чому неясними. Для повного розуміння фізичних основ квантової механіки, її зв'язки з класичною фізикою був необхідний подальший глибокий аналіз співвідношення класичного (макроскопічного) і квантового (мікроскопічного - на атомному і субатомному рівнях) матеріальних об'єктів, процесу вимірювання характеристик мікрооб'єктів і взагалі фізичного змісту використовуваних в теорії понять. Цей аналіз зажадав напруженої роботи, в якій провідну роль зіграв Б. Його інститут став центром такого роду досліджень. Головна ідея Б. полягала в тому, що запозичені з класичної фізики динамічні характеристики мікрочастинки (наприклад, електрона) - її координата, імпульс (кількість руху), енергія та ін. - зовсім не властиві частці самої по собі. Сенс і певне значення тієї чи іншої характеристики електрона, наприклад його імпульсу, розкриваються у взаємозв'язку з класичними об'єктами, для яких ці величини мають певний сенс і всі одночасно можуть мати певне значення (такий класичний об'єкт умовно називається вимірювальним приладом). Ця ідея має не тільки принципове фізичне, а й філософське значення. В результаті була створена послідовна, надзвичайно загальна теорія, внутрішньо несуперечливо пояснює всі відомі процеси в мікросвіті для нерелятивистской області (т. Е. Поки швидкості частинок малі в порівнянні зі швидкістю світла) і в граничному випадку автоматично веде до класичними законами і поняттями, коли об'єкт стає макроскопічними. Були також закладені основи релятивістської теорії.

У 1927 Б. дав формулювання найважливішого принципу - принципу додатковості, який стверджує неможливість при спостереженні мікросвіту суміщення приладів двох принципово різних класів, відповідно до того, що в мікросвіті немає таких станів, в яких об'єкт мав би одночасно точні динамічні характеристики, що належать двом певних класів, взаємно виключають один одного. Це в свою чергу обумовлено тим, що не існує таких наборів класичних об'єктів (вимірювальних приладів), у зв'язку з якими мікрооб'єкт володів би одночасно точними значеннями всіх динамічних величин (див. додатковості принцип ).

У 1936 Б. сформулював фундаментальне для ядерної фізики уявлення про характер протікання ядерних реакцій (модель складеного ядра). У 1939 спільно з Дж. А. Уілер він розвинув теорію поділу ядер - процесу, в якому відбувається звільнення величезних кількостей ядерної енергії. У 40-50-х рр. Б. займався в основному проблемою взаємодії елементарних частинок з середовищем.

Б. створив велику школу фізиків і багато зробив для розвитку співпраці між фізиками всього світу. Інститут Б. став одним з найважливіших світових наукових центрів. Виросли в цьому інституті фізики працюють майже в усіх країнах світу. У своєму інституті Б. приймав також радянських вчених, багато з яких працювали там довго. Б. неодноразово приїжджав в СРСР і в 1929 був обраний іноземним членом АН СРСР. Він був членом Данського королівського наукового товариства (з 1917), а також членом багатьох академій і наукових товариств світу. Лауреат Нобелівської премії (1922).

Соч .: Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik, «Naturwissenschaften», 1928, H. 15, S. 245; Neutron capture and nuclear constitution, «Nature», 1936, v. 137, № 3461, p. 344; The mechanism of nuclear fission, «Physical Review», 1939, v. 56, p. 426 (совм. З JA Wheeler); у русявий. пер. - Три статті про спектри і будову атомів, М., 1923; Проходження атомних частинок через речовину, М., 1950; Атомна фізика і людське пізнання, М., 1962.

Літ .: Нільс Бор і розвиток фізики, пер. з англ., М., 1960 (бібл.); Нільс Бор. Життя і творчість, пер. з дат., М., 1967; Мур P., Нільс Бор - людина і вчений, пров. з англ., М., 1969.

Е. Л. Фейнберг.

Фейнберг

Н. Бор.

Навигация сайта
Новости
Реклама
Панель управления
Информация