Блог

Нильс Бор: отец квантовой механики

Нильс Бор родился в Копенгагене в 1885 году в академически выдающейся семье: его отец был профессором физиологии и номинантом на Нобелевскую премию, а мать происходила из известной семьи еврейских интеллектуалов. Бор изучал физику в Копенгагенском университете, получив докторскую степень в 1911 году. Затем он отправился в Англию — сначала в Кембридж для работы с Дж. Дж. Томсоном (открывшим электрон), а затем в Манчестер для работы с Эрнестом Резерфордом, который только что открыл атомное ядро.

Атомная модель Бора

В 1913 году Бор предложил свою революционную модель атома водорода. Основываясь на ядерной модели Резерфорда и квантовой теории Планка, он предположил, что электроны вращаются вокруг ядра только по специфическим, фиксированным энергетическим уровням («разрешенным орбитам»), и что при скачках между уровнями электроны излучают или поглощают фотоны определенных частот. Это точно объяснило спектр водорода и принесло Бору Нобелевскую премию по физике в 1922 году. Это была первая квантовая модель атомной структуры.

Копенгаген и Институт

В 1920 году Бор основал Институт теоретической физики в Копенгагене (ныне Институт Нильса Бора), который на протяжении 1920-х и 1930-х годов стал ведущим мировым центром квантовой механики. Гейзенберг, Паули, Дирак, Ферми и десятки других будущих нобелевских лауреатов приезжали в Копенгаген — Бор служил наставником, критиком и интеллектуальным катализатором для целого поколения физиков.

Копенгагенская интерпретация

Величайшим философским вкладом Бора в физику стала копенгагенская интерпретация квантовой механики (разработанная совместно с Гейзенбергом около 1927 года). Она утверждает, что квантовые системы не обладают определенными свойствами до тех пор, пока они не измерены; что волновые функции представляют собой амплитуды вероятности, а не физические волны; и что дополнительность (волновое и корпускулярное описания необходимы, но взаимно исключают друг друга) является фундаментальной. Эйнштейн знаменито отверг это («Бог не играет в кости»), что привело к спорам Бора и Эйнштейна, которые остаются самым известным интеллектуальным противостоянием в истории физики.

Вторая мировая война и Лос-Аламос

Когда нацистская Германия оккупировала Данию в 1940 году, Бор продолжал работать в своем институте. В 1943 году, предупрежденный о неминуемом аресте, он сбежал на лодке в Швецию, затем улетел в Великобританию и, наконец, в США, где участвовал в Манхэттенском проекте под псевдонимом «Николас Бейкер». Он сразу и с ужасом понял, что бомба будет работать, и после войны стал одним из самых видных научных сторонников международного контроля над вооружениями.

БЕСПЛАТНЫЙ ТЕСТ
А какой у вас?

Двадцать вопросов, восемь минут на часах и процентиль, измеренный по всем, кто его проходил. Без регистрации.

Пройти тест IQ →

Наследие

Бор скончался в Копенгагене в 1962 году. Он общепризнан как один из основателей квантовой механики и определяющая фигура копенгагенской школы. Его концепция дополнительности повлияла не только на физику, но и на философию, биологию (через его друга Макса Дельбрюка) и гуманитарные науки. 107-й элемент (борий) назван в его честь.

Часто задаваемые вопросы

Что такое атомная модель Бора?

Модель Бора 1913 года предполагала, что электроны вращаются вокруг ядра на фиксированных энергетических уровнях и что электроны излучают или поглощают фотоны при прыжках между уровнями. Она точно объяснила спектр водорода и была первой успешной квантовой моделью атома.

Что такое копенгагенская интерпретация?

Копенгагенская интерпретация утверждает, что квантовые частицы не обладают определенными свойствами до момента измерения, что квантовая механика описывает вероятности, а не уверенности, и что дополнительность (корпускулярно-волновой дуализм) является фундаментальной. Она остается наиболее широко преподаваемой интерпретацией квантовой механики.

Работал ли Бор над атомной бомбой?

Да. Бор сбежал из оккупированной Дании в 1943 году и присоединился к Манхэттенскому проекту, работая в Лос-Аламосе под псевдонимом «Николас Бейкер». После войны он стал страстным сторонником международного контроля над атомным оружием.

← Вернуться ко всем статьям | Исследовать гениев

Узнайте больше о гениях

1,300+ статей · 1,300+ биографий · Английский

Смотреть все