Niels Bohr ni mwanafizikia wa Denmark na mtu mashuhuri kwa umma, mmoja wa waanzilishi wa fizikia ya kisasa. Alikuwa mwanzilishi na mkuu wa Taasisi ya Copenhagen ya Fizikia ya Kinadharia, mwanzilishi wa shule ya kisayansi ya ulimwengu, na pia mwanachama wa kigeni wa Chuo cha Sayansi cha USSR. Makala haya yatakagua hadithi ya maisha ya Niels Bohr na mafanikio yake makuu.
Sifa
Mwanafizikia wa Denmark Bohr Niels alianzisha nadharia ya atomu, ambayo inategemea modeli ya sayari ya atomi, dhana za quantum na machapisho yaliyopendekezwa naye binafsi. Kwa kuongezea, Bohr anakumbukwa kwa kazi yake muhimu juu ya nadharia ya kiini cha atomiki, athari za nyuklia na metali. Alikuwa mmoja wa washiriki katika uundaji wa mechanics ya quantum. Mbali na maendeleo katika uwanja wa fizikia, Bohr anamiliki idadi ya kazi za falsafa na sayansi asilia. Mwanasayansi alipigana kikamilifu dhidi ya tishio la atomiki. Mnamo 1922 alitunukiwa Tuzo ya Nobel.
Utoto
Mwanasayansi wa baadaye Niels Bohr alizaliwa huko Copenhagen mnamo Oktoba 7, 1885. Baba yake, Christian, alikuwa profesa wa fiziolojia katika chuo kikuu cha eneo hilo, na mama yake, Ellen, alitoka katika familia tajiri ya Kiyahudi. Niels alikuwa na kaka mdogo, Harald. Wazazi walijaribu kufanya utoto wa wana wao kuwa na furaha na matukio. chanyaushawishi wa familia, na hasa mama, ulikuwa na jukumu kubwa katika ukuzi wa sifa zao za kiroho.
Elimu
Bohr alipata elimu yake ya msingi katika Shule ya Gammelholm. Wakati wa miaka yake ya shule, alikuwa akipenda mpira wa miguu, na baadaye - skiing na meli. Katika miaka ishirini na tatu, Bohr alihitimu kutoka Chuo Kikuu cha Copenhagen, ambapo alionekana kama mwanafizikia mwenye kipawa cha ajabu. Kwa mradi wake wa kuhitimu juu ya uamuzi wa mvutano wa uso wa maji kwa kutumia mitetemo ya ndege ya maji, Niels alitunukiwa medali ya dhahabu kutoka Chuo cha Sayansi cha Royal Danish. Baada ya kupata elimu yake, mwanafizikia anayetaka Bor Niels alibaki kufanya kazi katika chuo kikuu. Huko alifanya masomo kadhaa muhimu. Mojawapo ilijikita katika nadharia ya kitamaduni ya kielektroniki ya metali na kuunda msingi wa tasnifu ya udaktari ya Bohr.
Kuwaza nje ya boksi
Siku moja, rais wa Chuo cha Kifalme, Ernest Rutherford, aliombwa msaada na mfanyakazi mwenza kutoka Chuo Kikuu cha Copenhagen. Mwanafunzi huyo alinuia kumpa mwanafunzi wake daraja la chini kabisa, wakati alifikiri kwamba anastahili daraja la "bora". Pande zote mbili kwenye mzozo huo zilikubali kutegemea maoni ya mtu wa tatu, msuluhishi fulani, ambaye alikuja kuwa Rutherford. Kulingana na swali la mtihani, mwanafunzi alilazimika kueleza jinsi kipimo kinavyoweza kutumika kubainisha urefu wa jengo.
Mwanafunzi akajibu kwamba kwa hili unahitaji kufunga barometer kwenye kamba ndefu, kupanda nayo kwenye paa la jengo, kuiteremsha chini na kupima urefu wa kamba ambayo imeshuka. Kwa upande mmoja, jibu lilikuwakweli kabisa na kamili, lakini kwa upande mwingine, ilikuwa na uhusiano mdogo na fizikia. Kisha Rutherford akapendekeza kwamba mwanafunzi ajaribu tena kujibu. Alimpa dakika sita, na akaonya kwamba jibu linapaswa kuonyesha ufahamu wa sheria za kimwili. Dakika tano baadaye, baada ya kusikia kutoka kwa mwanafunzi kwamba alikuwa akichagua masuluhisho bora zaidi kati ya kadhaa, Rutherford alimwomba ajibu kabla ya ratiba. Wakati huu, mwanafunzi alipendekeza waende juu ya paa na barometer, kutupa chini, kupima wakati wa kuanguka na, kwa kutumia formula maalum, kujua urefu. Jibu hili lilimridhisha mwalimu, lakini yeye na Rutherford hawakuweza kujinyima furaha ya kusikiliza matoleo mengine ya mwanafunzi.
Njia iliyofuata ilitokana na kupima urefu wa kivuli cha baromita na urefu wa kivuli cha jengo, na kisha kutatua uwiano. Rutherford alipenda chaguo hilo, naye akamwomba mwanafunzi kwa shauku aeleze njia zilizobaki. Kisha mwanafunzi akampa chaguo rahisi zaidi. Ulipaswa tu kuweka barometer dhidi ya ukuta wa jengo na kufanya alama, na kisha uhesabu idadi ya alama na kuzizidisha kwa urefu wa barometer. Mwanafunzi aliamini kwamba jibu dhahiri kama hilo halipaswi kupuuzwa.
Ili asichukuliwe kuwa mcheshi machoni pa wanasayansi, mwanafunzi alipendekeza chaguo la kisasa zaidi. Baada ya kuifunga kamba kwenye barometer, alisema, unahitaji kuifunga kwenye msingi wa jengo na juu ya paa yake, kupima ukubwa wa mvuto. Kutoka kwa tofauti kati ya data iliyopokelewa, ikiwa inataka, unaweza kujua urefu. Kwa kuongeza, kwa kuzungusha pendulum kwenye kamba kutoka kwa paa la jengo, mtu anaweza kuamua urefu kutoka kwa kipindi cha precession.
Mwishowe, mwanafunziinayotolewa kupata meneja wa jengo na, badala ya barometer ya ajabu, kujua urefu kutoka kwake. Rutherford aliuliza ikiwa kwa kweli mwanafunzi huyo hakujua suluhisho linalokubaliwa kwa ujumla la tatizo hilo. Hakuficha alichojua, lakini alikiri kwamba alichoshwa na kulazimishwa kwa njia yake ya kufikiria na walimu kwa wanafunzi, shuleni na vyuoni, na kukataa kwao suluhisho zisizo za kawaida. Kama ulivyokisia, mwanafunzi huyo alikuwa Niels Bohr.
Kuhamia Uingereza
Baada ya kufanya kazi katika chuo kikuu kwa miaka mitatu, Bohr alihamia Uingereza. Mwaka wa kwanza alifanya kazi huko Cambridge na Joseph Thomson, kisha akahamia Ernest Rutherford huko Manchester. Maabara ya Rutherford wakati huo ilionwa kuwa bora zaidi. Hivi majuzi, majaribio yalifanywa ndani yake ambayo yalisababisha ugunduzi wa mfano wa sayari ya atomi. Kwa usahihi zaidi, mtindo huo wakati huo ulikuwa bado changa.
Majaribio ya upitishaji wa chembe za alfa kupitia foil yalimruhusu Rutherford kutambua kuwa katikati ya atomi kuna nucleus ndogo iliyochajiwa, ambayo haitoi misa yote ya atomi, na elektroni nyepesi ziko karibu. ni. Kwa kuwa atomi haina upande wowote wa umeme, jumla ya malipo ya elektroni lazima iwe sawa na moduli ya malipo ya kiini. Hitimisho kwamba malipo ya kiini ni nyingi ya malipo ya elektroni ilikuwa muhimu kwa utafiti huu, lakini hadi sasa bado haijulikani. Badala yake, isotopu zimetambuliwa - dutu ambazo zina sifa sawa za kemikali lakini wingi tofauti wa atomiki.
Nambari ya atomiki ya vipengele. Sheria ya Uhamisho
Akifanya kazi katika maabara ya Rutherford, Bohr aligundua kuwa sifa za kemikali hutegemea nambari.elektroni katika atomi, yaani, kutoka kwa malipo yake, si molekuli, ambayo inaelezea kuwepo kwa isotopu. Haya yalikuwa mafanikio makubwa ya kwanza ya Bohr katika maabara hii. Kwa kuwa chembe ya alpha hujishikamanisha na kiini cha heliamu na chaji ya +2, wakati wa kuoza kwa alfa (chembe huruka kutoka kwa kiini), kipengele cha "mtoto" kwenye jedwali la upimaji kinapaswa kuwekwa seli mbili kushoto kuliko " mama”, na wakati wa kuoza kwa beta (elektroni huruka kutoka kwa kiini) - seli moja kwenda kulia. Hivi ndivyo "sheria ya uhamishaji wa mionzi" iliundwa. Zaidi ya hayo, mwanafizikia wa Denmark alipata uvumbuzi kadhaa muhimu zaidi ambao ulihusu muundo hasa wa atomi.
Rutherford-Bohr model
Mtindo huu pia huitwa sayari, kwa sababu ndani yake elektroni huzunguka kiini, kama sayari zinazozunguka Jua. Mfano huu ulikuwa na shida kadhaa. Ukweli ni kwamba atomi ndani yake haikuwa imara, na kupoteza nishati katika milioni mia moja ya pili. Kwa kweli, hii haikutokea. Tatizo lililojitokeza lilionekana kutoweza kutatulika na lilihitaji mbinu mpya kabisa. Hapa ndipo mwanafizikia wa Denmark Bor Niels alipojithibitisha.
Bohr alipendekeza kuwa, kinyume na sheria za mienendo ya kielektroniki na mekanika, kuna obiti katika atomi, zinazosonga ambazo elektroni haziangazi. Obiti ni thabiti ikiwa kasi ya angular ya elektroni iliyo juu yake ni sawa na nusu ya mara kwa mara ya Planck. Mionzi hutokea, lakini tu wakati wa mpito wa elektroni kutoka obiti moja hadi nyingine. Nishati yote ambayo hutolewa katika kesi hii inachukuliwa na quantum ya mionzi. Kiasi kama hicho kina nishati sawa na bidhaa ya mzunguko wa mzunguko na ya mara kwa mara ya Planck, au tofauti kati ya awali nanishati ya mwisho ya elektroni. Kwa hivyo, Bohr alichanganya kazi ya Rutherford na wazo la quanta, ambalo lilipendekezwa na Max Planck mnamo 1900. Muungano kama huo ulipingana na masharti yote ya nadharia ya jadi, na wakati huo huo, haukukataa kabisa. Elektroni ilizingatiwa kama sehemu ya nyenzo ambayo husogea kulingana na sheria za kitamaduni za mechanics, lakini ni njia zile tu zinazotimiza "masharti ya quantization" ndizo "zinazoruhusiwa". Katika mizunguko kama hii, nishati za elektroni huwiana kinyume na miraba ya nambari za obiti.
Matoleo kutoka kwa "kanuni ya masafa"
Kulingana na "kanuni ya masafa", Bohr alihitimisha kuwa masafa ya mnururisho yanalingana na tofauti kati ya miraba inverse ya nambari kamili. Hapo awali, muundo huu ulianzishwa na spectroscopists, lakini haukupata maelezo ya kinadharia. Nadharia ya Niels Bohr ilifanya iwezekane kuelezea wigo wa sio tu hidrojeni (rahisi ya atomi), lakini pia heliamu, pamoja na ionized. Mwanasayansi alionyesha ushawishi wa harakati ya kiini na alitabiri jinsi shells za elektroni zinavyojazwa, ambayo ilifanya iwezekanavyo kufunua asili ya kimwili ya periodicity ya vipengele katika mfumo wa Mendeleev. Kwa maendeleo haya, Bohr alitunukiwa Tuzo ya Nobel mwaka wa 1922.
Taasisi ya Bohr
Baada ya kukamilisha kazi ya Rutherford, mwanafizikia aliyetambuliwa tayari Bohr Niels alirudi katika nchi yake, ambapo alialikwa mwaka wa 1916 kama profesa katika Chuo Kikuu cha Copenhagen. Miaka miwili baadaye, alikua mwanachama wa Jumuiya ya Kifalme ya Danish (mnamo 1939, mwanasayansi aliiongoza).
Mnamo 1920, Bohr alianzisha Taasisi ya Kinadhariafizikia na kuwa kiongozi wake. Mamlaka ya Copenhagen, kwa kutambua sifa za mwanafizikia, ilimpatia jengo la kihistoria la "Brewer's House" kwa ajili ya taasisi hiyo. Taasisi ilikidhi matarajio yote, ikicheza jukumu bora katika ukuzaji wa fizikia ya quantum. Inafaa kumbuka kuwa sifa za kibinafsi za Bohr zilichukua jukumu muhimu katika hili. Alijizunguka na wafanyikazi wenye talanta na wanafunzi, mipaka kati ambayo mara nyingi haikuonekana. Taasisi ya Bohr ilikuwa ya kimataifa, watu walijaribu kuanguka ndani yake kutoka kila mahali. Miongoni mwa watu maarufu wa shule ya Bohr ni: F. Bloch, W. Weisskopf, H. Casimir, O. Bora, L. Landau, J. Wheeler na wengine wengi.
Mwanasayansi wa Ujerumani Werne Heisenberg alitembelea Bohr zaidi ya mara moja. Wakati "kanuni ya kutokuwa na uhakika" inaundwa, Erwin Schrödinger, ambaye alikuwa mfuasi wa mtazamo wa wimbi, alijadiliana na Bohr. Msingi wa fizikia mpya ya ubora wa karne ya ishirini iliundwa katika Jumba la zamani la Brewer's House, mmoja wa watu muhimu ambao walikuwa Niels Bohr.
Mfano wa atomi uliopendekezwa na mwanasayansi wa Denmark na mshauri wake Rutherford haukuwa thabiti. Iliunganisha itikadi za nadharia ya kitamaduni na dhahania ambazo ziliipinga waziwazi. Ili kuondoa utata huu, ilikuwa ni lazima kurekebisha vifungu kuu vya nadharia hiyo. Sifa za moja kwa moja za Bohr, mamlaka yake katika duru za kisayansi, na ushawishi wa kibinafsi ulichukua jukumu muhimu katika mwelekeo huu. Kazi ya Niels Bohr ilionyesha kuwa kupata picha ya kimwili ya ulimwengu mdogo, mbinu ambayo hutumiwa kwa mafanikio kwa "ulimwengu wa mambo makubwa" haifai, na ikawa.mmoja wa waanzilishi wa mbinu hii. Mwanasayansi alianzisha dhana kama vile "athari zisizodhibitiwa za taratibu za kupima" na "idadi ya ziada".
Nadharia ya quantum ya Copenhagen
Tafsiri ya uwezekano (aka Copenhagen) ya nadharia ya quantum, pamoja na uchunguzi wa "paradoksi" zake nyingi, inahusishwa na jina la mwanasayansi wa Denmark. Jukumu muhimu hapa lilichezwa na majadiliano ya Bohr na Albert Einstein, ambaye hakupenda fizikia ya quantum ya Bohr katika tafsiri ya uwezekano. "Kanuni ya mawasiliano", iliyoundwa na mwanasayansi wa Denmark, ilichukua jukumu muhimu katika kuelewa mifumo ya microcosm na mwingiliano wao na fizikia ya kitambo (isiyo ya quantum).
Mandhari ya nyuklia
Akianza kusoma fizikia ya nyuklia chini ya Rutherford, Bohr alizingatia sana mada za nyuklia. Mnamo 1936, alipendekeza nadharia ya kiini cha kiwanja, ambayo hivi karibuni ilitoa mfano wa kushuka, ambao ulichukua jukumu kubwa katika utafiti wa fission ya nyuklia. Hasa, Bohr alitabiri mpasuko wa papohapo wa viini vya urani.
Wakati Wanazi walipoiteka Denmark, mwanasayansi huyo alipelekwa Uingereza kwa siri, na kisha Amerika, ambapo, pamoja na mwanawe Oge, alifanya kazi kwenye Mradi wa Manhattan huko Los Alamos. Katika miaka ya baada ya vita, Bohr alitumia muda mwingi kwa maswali ya udhibiti wa silaha za nyuklia na matumizi ya amani ya atomi. Alishiriki katika uundaji wa kituo cha utafiti wa nyuklia huko Uropa na hata akageuza maoni yake kwa UN. Kulingana na ukweli kwamba Bohr hakukataa kujadili mambo fulani ya "mradi wa nyuklia" na wanafizikia wa Soviet, aliona kuwa ni hatari.kumiliki ukiritimba wa silaha za nyuklia.
Nyuga zingine za maarifa
Aidha, Niels Bohr, ambaye wasifu wake unakaribia mwisho, pia alivutiwa na masuala yanayohusiana na fizikia, hasa biolojia. Pia alipendezwa na falsafa ya sayansi asilia.
Mwanasayansi mahiri wa Denmark alikufa kwa mshtuko wa moyo mnamo Oktoba 18, 1962 huko Copenhagen.
Hitimisho
Niels Bohr, ambaye uvumbuzi wake hakika ulibadilisha fizikia, alifurahia mamlaka makubwa ya kisayansi na maadili. Mawasiliano naye, hata ya kupita muda mfupi, yalifanya hisia isiyoweza kusahaulika kwa waingiliaji. Hotuba na maandishi ya Bohr yalionyesha kwamba alichagua maneno yake kwa uangalifu ili kufafanua mawazo yake kwa usahihi iwezekanavyo. Mwanafizikia Mrusi Vitaly Ginzburg aliitaja Bohr kuwa dhaifu na yenye hekima sana.
