Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Нильс Бор

Материал из Циклопедии
(перенаправлено с «Бор, Нильс»)
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нильс Бор

дат. Niels Bohr
Нильс Бор90.jpg
Дата рождения
7 октября 1885 года
Место рождения
Копенгаген, Дания
Дата смерти
18 ноября 1962 года
Место смерти
Копенгаген, Дания








Награды и премии
Нобелевская премия — 1922Denmark085.gif


Нильс Бор / Niels Bohr. Гении и злодеи // Жизнь замечательных людей [26:03]
 [ Ядерная физика
CNO Cycle-ru.svg
Атомное ядро · Радиоактивный распад · Ядерная реакция · Термоядерная реакция
См. также: Портал:Физика

Нильс Хенрик Давид Бор (дат. Niels Henrik David Bohr) — датский физик, создатель первой квантовой теории атома[1].

Биография[править]

Родился 7 октября 1885 года в Копенгагене в семье профессора физиологии Копенгагенского университета Христиана Бора, дважды становившегося кандидатом на Нобелевскую премию по физиологии и медицине, и еврейки Эллен Адлер, дочери влиятельного и весьма состоятельного еврейского банкира и парламентария-либерала Давида Баруха Адлера и Дженни Рафаэл из британской еврейской банкирской династии «Raphael Raphael & sons».

В 1903 году поступил в Копенгагенский университет, где изучал физику, химию, астрономию и математику; здесь учёный выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды; в 1910 году получил степень магистра, в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов, в которой развивая идеи Лоренца, доказал важную теорему классической статистической механики, согласно которой магнитный момент любой совокупности элементарных электрических зарядов, движущихся по законам классической механики в постоянном магнитном поле, в стационарном состоянии равен нулю. Эта теорема носит название теоремы Бора — ван Лёвен. Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества (например, диамагнетизма), оставаясь в рамках классической физики.

В 1913 году опубликовал свои первые исследования из цикла работ, вызвавших революцию в теории строения атома — «О строении атомов и молекул» — содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Нильса Бора можно выделить два главных компонента: общие утверждения (постулаты) о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома, представляющая в наши дни лишь исторический интерес. Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Нильса Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики, на которое накладываются дополнительные квантовые условия (например, квантование углового момента электрона). Теория Нильса Бора позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода и объяснить (с поправкой на приведённую массу электрона) наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию. Успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга. В целом теория Бора стимулировала бурное развитие квантовых представлений.

С осени 1914 года по лето 1916 года работал лектором по математической физике в Манчестерском университете.

В 1914 году смог частично объяснить расщепление спектральных линий в эффектах Штарка и Зеемана, но Бору не удалось получить расщепление более чем на две компоненты, в чём проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть можно было только после того, как в начале 1916 года Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий, учтя релятивистские поправки. Нильс Бор занялся коренным пересмотром своих результатов.

Летом 1916 года возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете.

В апреле 1917 года Бор обратился к властям Дании с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников, и 3 марта 1921 года в Копенгагене был открыт Институт теоретической физики.

В 1918 году в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» сформулировал количественно принцип соответствия, связывающий квантовую теорию с классической физикой. Принцип соответствия сыграл существенную роль при построении последовательной квантовой механики. Из этого принципа в 1925 году исходил Вернер Гейзенберг при построении матричной механики.

В 19211923 годах в нескольких своих исследованиях впервые дал на основе своей же модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева, представив схему заполнения электронных орбит (оболочек). Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 году нового элемента гафния Георгом Хевеши. Как и предсказывал Нильс Бор, гафний оказался близок по своим свойствам к цирконию, а не к редкоземельным элементам, как полагали до него.

В 1922 году — лауреат Нобелевской премии по физике — «за заслуги в изучении строения атома».

В 1927 году сформулировал принцип дополнительности.

В 1930-е годы увлёкся ядерной тематикой, внёс важный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций, изучал механизм деления ядер.

В 1936 году, исходя из существования недавно наблюдавшихся нейтронных резонансов, сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций: он предположил существование так называемого составного ядра («компаунд-ядра»), то есть возбуждённого состояния ядра с временем жизни порядка времени движения нейтрона через него. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1) образование составного ядра, 2) его распад. При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций, а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц, создав по предложению Якова Френкеля капельную модель ядра.

В сентябре 1943 года вместе с семьей бежал в Швецию, а оттуда в Англию.

Участвовал в разработке теоретических вопросов, связанных с проектом производства атомной бомбы.

Принимал активное участие в разработки основ квантовой механики. Внёс значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой.

Скончался 18 ноября 1962 года в Копенгагене.

Семья[править]

Его брат — Харальд Бор.

Сын — Оге Нильс Бор.

Вообще, имел шестеро детей.

См. также[править]

Источники[править]

 
1901—1925

Рентген (1901) • Лоренц / Зееман (1902) • Беккерель / П. Кюри / М. Кюри (1903) • Рэлей (1904) • Ленард (1905) • Томсон (1906) • Майкельсон (1907) • Липпман (1908) • Маркони / Браун (1909) • Ван дер Ваальс (1910) • Вин (1911) • Дален (1912) • Камерлинг-Оннес (1913) • фон Лауэ (1914) • У. Г. Брэгг / У. Л. Брэгг (1915) • Баркла (1917) • Планк (1918) • Штарк (1919) • Гийом (1920) • Эйнштейн (1921) • Н. Бор (1922) • Милликен (1923) • М. Сигбан (1924) • Франк / Герц (1925)

1926—1950

Перрен (1926) • Комптон / Вильсон (1927) • Ричардсон (1928) • де Бройль (1929) • Раман (1930) • Гейзенберг (1932) • Шрёдингер / Дирак (1933) • Чедвик (1935) • Гесс / К. Андерсон (1936) • Дэвиссон / Томсон (1937) • Ферми (1938) • Лоуренс (1939) • Штерн (1943) • Раби (1944) • Паули (1945) • Бриджмен (1946) • Эплтон (1947) • Блэкетт (1948) • Юкава (1949) • Пауэлл (1950)

1951—1975

Кокрофт / Уолтон (1951) • Блох / Парселл (1952) • Цернике (1953) • Борн / Боте (1954) • Лэмб / Куш (1955) • Шокли / Бардин / Браттейн (1956) • Янг / Ч. Ли (1957) • Черенков / Франк / Тамм (1958) • Сегре / Чемберлен (1959) • Глазер (1960) • Хофштадтер / Мёссбауэр (1961) • Ландау (1962) • Вигнер / Гёпперт-Майер / Йенсен (1963) • Таунс / Басов / Прохоров (1964) • Томонага / Швингер / Фейнман (1965) • Кастлер (1966) • Бете (1967) • Альварес (1968) • Гелл-Ман (1969) • Альвен / Неель (1970) • Габор (1971) • Бардин / Купер / Шриффер (1972) • Эсаки / Джайевер / Джозефсон (1973) • Райл / Хьюиш (1974) • О. Бор / Моттельсон / Рейнуотер (1975)

1976—2000

Рихтер / Тинг (1976) • Ф. Андерсон / Мотт / Ван Флек (1977) • Капица / Пензиас / Р. Вильсон (1978) • Глэшоу / Салам / Вайнберг (1979) • Кронин / Фитч (1980) • Бломберген / Шавлов / К. Сигбан (1981) • Вильсон (1982) • Чандрасекар / Фаулер (1983) • Руббиа / ван дер Мер (1984) • фон Клитцинг (1985) • Руска / Бинниг / Рорер (1986) • Беднорц / Мюллер (1987) • Ледерман / Шварц / Стейнбергер (1988) • Рамзей / Демельт / Пауль (1989) • Фридман / Кендалл / Р. Тейлор (1990) • де Жен (1991) • Шарпак (1992) • Халс / Дж. Тейлор (1993) • Брокхауз / Шалл (1994) • Перл / Райнес (1995) • Д. Ли / Ошеров / Ричардсон (1996) • Чу / Коэн-Таннуджи / Филлипс (1997) • Лафлин / Штермер / Цуи (1998) • ’т Хоофт / Велтман (1999) • Алфёров / Крёмер / Килби (2000)

с 2001

Корнелл / Кеттерле / Виман (2001) • Дейвис / Косиба / Джаккони (2002) • Абрикосов / Гинзбург / Леггетт (2003) • Гросс / Политцер / Вильчек (2004) • Глаубер / Холл / Хенш (2005) • Мазер / Смут (2006) • Ферт / Грюнберг (2007) • Намбу / Кобаяси / Маскава (2008) • Као / Бойл / Смит (2009) • Гейм / Новосёлов (2010) • Перлмуттер / Шмидт / Рисс (2011) • Арош / Уайнленд (2012) • Энглер / Хиггс (2013) • Акасаки / Амано / Накамура (2014) • Кадзита / Макдональд (2015) • Таулесс / Холдейн / Костерлиц (2016) • Вайсс / Бэриш / Торн (2017) • Эшкин / Муру / Стрикленд (2018) • Пиблс / Майор / Кело (2019) • Пенроуз / Генцель / Гез (2020) • Манабэ / Хассельман / Паризи (2021) • Аспе / Клаузер / Цайлингер (2022) • Агостини / Брюс / Л’Юилье (2023)