Нильс Бор
Нильс Бор — датский физик, который внёс большой вклад в развитие квантовой механики и понимание структуры атома. Был теоретиком и наставником многих известных учёных. Основные принципы, которые разработал Бор, используются в науке и сегодня. Нильс Бор получил Нобелевскую премию. Помогал бежать из Германии противникам режима нацистов. Позднее стал исследователем в Манхэттенском проекте и участвовал в разработке ядерного оружия.
Детство и юность
Нильс Хенрик Давид Бор родился 7 октября 1885 года в Копенгагене. Он был вторым из троих детей — у него была старшая сестра Дженни и младший брат Харальд. Отец Нильса профессионально занимался наукой. Он преподавал в университете столицы и был профессором физиологии. Мать Бора происходила из семьи богатого еврейского банкира и политика.
В детстве и юности Нильс, как и его брат, серьёзно увлекался футболом. Они провели несколько матчей за академический футбольный клуб Копенгагена. Будущий учёный занимал позицию вратаря. В этот период у Бора также проявились склонности к точным наукам. Он пошёл в школу в семь лет и получал хорошие оценки по физике и математике. Легко давалась мальчику и философия.
После окончания школы молодой человек был зачислен в Копенгагенский университет, где преподавал его отец. Он начал изучать точные науки, в том числе химию и астрономию. Специализировался Нильс на физике и посещал курс у единственного профессора, который тогда преподавал её в вузе. Параллельно молодой человек изучал философию.
В студенческие годы Бор начал проводить первые серьёзные исследования. Его работа, посвящённая измерению колебаний радиуса струи воды, принесла ему золотую медаль Королевской академии наук. Позднее результаты были опубликованы в научном журнале, который издавало Королевское общество. Нильс продолжил вносить в исследование новые результаты, полученные после множества экспериментов.
Бор продолжал учёбу до 1911 года. Сначала он получил магистерскую степень, а затем защитил докторскую диссертацию. Работа была посвящена классической электронной теории металлов. Идеи, которые высказывал начинающий учёный, стали новаторскими для своего времени. Однако диссертация не получила признания за пределами Дании, поскольку была написана на датском языке.
Профессиональная деятельность
После окончания учёбы в университете Нильс Бор получил стипендию от некоммерческого фонда. Он использовал её для стажировки в Европе. Учёный отправился в Англию, где приступил к работе в лаборатории Кембриджского университета. Позднее он некоторое время проводил исследования в Манчестере, а затем вернулся в Данию. В этот период началось его тесное сотрудничество с Эрнестом Резерфордом.
В Копенгагене Нильс начал читать лекции по термодинамике, в том числе студентам медицинского факультета. Он получил должность доцента. Параллельно с преподавательской деятельностью физик продолжал свои исследования квантовой теории строения атома. Он использовал идеи Резерфорда и адаптировал их к работам Макса Планка. Первые результаты относятся к 1912 году, но серьёзное продвижение в исследовании наметилось в 1913 году.
С разницей в несколько месяцев в научном журнале были напечатаны три части статьи Бора, посвящённой строению атомов и молекул. В работе впервые была подробно изложена разработанная им модель атома. Позднее эта теория заменила собой более ранние модели атомной физики. Труд Нильса привлёк внимание известных учёных и в дальнейшем способствовал развитию квантовой физики. Его работа стала по-настоящему революционной для своего времени.
В 1914 году физик решил вернуться в Англию. Ему предложили читать лекции в университете Манчестера. Здесь он провёл следующие два года. В этот период началась Первая мировая война, что осложнило возвращение в Данию. Бор продолжил исследования и пытался распространить свою модель на многоэлектронные атомы, но его попытки не имели успеха.
После возвращения на родину учёному предложили возглавить недавно созданную кафедру теоретической физики в университете Копенгагена. Вскоре после этого физик решил основать собственный институт, где вместе со своими последователями собирался продолжать исследования. Ему удалось получить финансовую поддержку от частных благотворительных фондов. Институт Нильса Бора был открыт в 1921 году в Копенгагене. На протяжении следующих нескольких десятилетий он стал центром развития точных наук.
К этому периоду физик сформулировал принцип соответствия, который позволял связать классическую науку и квантовую теорию. Первые упоминания о нём появились в его статье, опубликованной в 1918 году. Окончательная формулировка сложилась в первой половине 1920-х годов. Нильс успешно использовал этот принцип для получения новых результатов. Его утверждение оказало большое влияние на работы других исследователей.
Модель атома помогла Бору интерпретировать таблицу химических элементов. Результаты, к которым он пришёл, вскоре были подтверждены при открытии нового элемента. При этом в 1920-х годах стало понятно, что его теория является неполной, поэтому не может объяснить все особенности атомного мира. Некоторые задачи учёный и его ассистенты так и не смогли решить при помощи модели атома.
Несмотря на противоречия теории, учёное сообщество признало заслуги Нильса Бора. В 1922 году ему присудили Нобелевскую премию по физике за заслуги в исследовании структуры атомов. В следующие годы исследователь работал над теорией квантовой механики, некоторые идеи которой тогда оставались неясными. Размышляя над ними, Бор сформулировал принцип дополнительности. Концепция была представлена в 1927 году и в дальнейшем оказала большое влияние на развитие квантовой механики.
В 1930-х годах Нильс Бор заинтересовался ядерной физикой. В своём институте он начал изучать теорию строения ядра. Учёный смог получить финансирование, которое позволило ему построить новые установки для исследования ядерных реакций. Позднее допустил существование составного ядра, а также частично объяснил механизм деления ядер.
Когда в Германии установилась нацистская диктатура, Бор стал одним из тех, кто сопротивлялся режиму. Он помогал учёным, которых преследовали оккупационные власти, бежать из Европы. Сам он оставался в Дании до последнего, несмотря на то, что имел еврейское происхождение по матери. Физик мог сотрудничать с режимом, разрабатывая атомную бомбу, но отказался.
К 1943 году Нильс уже не мог находиться в Дании. Его готовились арестовать. Силы Сопротивления помогли ему с семьёй бежать из страны. Сначала Бор попал в Швецию, затем в Англию, откуда перебрался в Соединённые Штаты. Здесь учёный включился в американскую программу по разработке атомного оружия. Он стал участником Манхэттенского проекта.
Незадолго до окончания Второй мировой войны физик начал осознавать опасность, которая будет грозить миру, если бомбу используют. Он призывал к полному отказу от ядерного оружия. Нильс направлял меморандумы о его запрете Уинстону Черчиллю и Франклину Рузвельту, но безрезультатно. После окончания войны Бор вернулся в Данию, где был назначен президентом Королевской академии наук и искусств.
В течение всей своей жизни физик интересовался философией. Интерес к ней проснулся ещё в детстве. В юношеские годы он читал труды многих известных мыслителей. Нильс зачитывался работами Сёрена Кьеркегора. Философия оказала сильное влияние на формирование его научных теорий. Бор был участником редколлегии, опубликовавшей цикл философских книг.
Последние годы Нильса Бора
В 1950–60-х годах Нильс Бор практически не занимался наукой. В это время интерес для него представляли общественная деятельность и философия. Учёный проводил лекции и писал статьи. Он продолжил изучать взаимосвязь элементарных частиц со средой. Физик стремился расширить возможности своего принципа дополнительности, но серьёзных открытий уже не совершал. Бор скончался 18 ноября 1962 года в результате сердечной недостаточности. Его прах захоронили на кладбище в Копенгагене.
Личная жизнь и семья
Нильс Бор был женат с 1912 года. За три года до этого состоялось его знакомство с Маргарет Нёрлунд, которая была сестрой его друга. Церемония их свадьбы была гражданской и прошла в ратуше, затем молодожёны отправились в поездку по Европе. У супругов было шестеро сыновей. Один скончался в детстве. Другой сын в 19-летнем возрасте пропал в море во время шторма. Один из сыновей Нильса — Оге Бор — также стал известным физиком, получил Нобелевскую премию в 1975 году.
