Niels Bohr
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
Niels Henrik David Bohr (Koppenhága, 1885. október 7. – Koppenhága, 1962. november 18.) Nobel-díjas dán fizikus, aki az atomszerkezet és a kvantummechanika tudományterületén dolgozott.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Életrajza
[szerkesztés] Családja
Bohr Koppenhágában született 1885-ben. Apja, Christian Bohr a Koppenhágai Egyetem fiziológia professzora volt. Anyja, Ellen Adler Bohr egy gazdag szefárdi zsidó családból jött, amely banki és parlamenti körökben prominensnek számított. Testvére, Harald Bohr matematikus és az olimpiai játékokon is pályára lépő futballjátékos, a dán válogatott tagja volt. Niels Bohr is szenvedélyes futballjátékos volt, a két testvér sok meccsen játszott együtt az Akademisk Boldklub színeiben.
Niels Bohrnak és feleségének, Margharetenek, hat gyermeke született. Ketten fiatalon meghaltak, a többiek többsége pedig sikeres életpályát futott be. Egyikük, Aage Niels Bohr, szintén nagyon sikeres fizikus lett, és apjához hasonlóan elnyerte a fizikai Nobel-díjat (1975-ben).
[szerkesztés] Korai évek
Bohr 1911-ben szerzett doktorátust a Koppenhágai Egyetemen. Utána Ernest Rutherford alatt tanult az angliai Victoria University of Manchester-en. Rutherford elméletei alapján Bohr 1913-ban publikálta az atom szerkezetének Bohr-modelljét, bevezetve a az atommag körüli pályákon keringő elektronok elméletét, ahol a külső pályákon levő elektronok határozzák meg az anyag kémiai tulajdonságait. Bohr szintén megengedte, hogy az elektronok nagyobb energiájú pályákról alacsonyabb energiájúra ugorjanak, miközben fotont bocsátanak ki.
[szerkesztés] Élete dereka
1916-ban a Kopenhágai Egyetem professzora lett. 1920-tól első igazgatója volt az újonnan létrehozott "Elméleti Fizikai Intézetnek". 1922-ben elnyerte a fizikai Nobel-díjat "az atomstrukruktúra és az ebből eredő atomi sugárzás vizsgálatában tett szolgálataiért". Bohr intézete az 1920-as és 1930-as években az elméleti fizikusok fókuszpontjaként szolgált, és a kor legismertebb elméleti fizikusai mind eltöltöttek valamennyi időt nála.
Bohr kigondolta a komplementaritás elvét, amely szerint a dolgokat külön-külön lehet vizsgálni aszerint, ahogy ellentétes tulajdonságaik vannak. Pl. a fizikusok szerint a fény egyaránt hullám és részecskefolyam – két látszólag egymást kizáró tulajdonság – ezen elv alapján. Bohr filozófiai alkalmazást is talált erre a merészen eredeti elvre. Albert Einstein sokkal inkább előnyben részesítette a klasszikus fizika determinizmusát Bohr új valószínűségi fizikájához képest (amihez Max Planck és maga Einstein is hozzájárult). Einstein és Bohr jóindulatú vitában álltak egymással egész életükön át (ld. Bohr-Einstein-vita). Bohr egyik leghíresebb diákja Werner Heisenberg volt, a kvantummechanika fejlődésének egyik kulcsfigurája, aki a német atombombaprogram feje is volt később.
[szerkesztés] Késői évek / Halála / Öröksége
Bohr úgy gondolta, az atomtitkot meg kell osztani a nemzetközi tudományos közösséggel. Bohrral találkozva Robert Oppenheimer javasolta Bohrnak, látogassa meg Franklin D. Roosevelt elnököt, hogy megyőzze, a Manhattan Tervet meg kell osztani az oroszokkal az erdemények felgyorsítása reményében. Roosevelt javasolta Bohrnak, térjen vissza Angliába, hogy elnyerje jóváhagyásukat. Winston Churchill ellenezte a tervet. A háború után visszatért Koppenhágába, ahol 1962-ben halt meg. Az Assistens Kirkegård-ban temették el.
[szerkesztés] Kierkegaard hatása Bohrra
Általános vélemény szerint Bohr olvasta a 19. századi dán filozófust, Søren Kierkegaard-t. 1909-ben Kierkegaard Stádiumok az élet útján c. könyvét küldte testvérének születésnapi ajándékul. A mellékelt levélben ezt írta: "Ez az egyetlen dolog, amit küldenem kell, de nem hiszen, hogy könnyű lenne bármi jobbat találnom. ... Sőt úgy gondolom, ez az egyik legelragadóbb dolog, amit valaha is olvastam." Bohr élvezte Kierkegaard nyelvét és irodalmi stílusát, de jelezte, hogy nem mindenben ért egyet Kierkegaard eszméivel [1]. Erre alapozva vitatott, vajon Bohr filozófiáját és tudományos nézeteit Kierkegaard befolyásolta-e.
[szerkesztés] Viszonya Heisenberggel
Werner Heisenberg egy Robert Jungknak, annak készülő könyvéhez, a háború után adott interjúban azt állította, hogy megpróbált Bohrnak paktumot ajánlani, miszerint egyik oldal tudósai sem fogják segíteni az atombomba kifejlesztését. Szintén azt állította, hogy a német nukleáris kutatás teljes egészében az energiatermelésre fókuszált, és az ő köréhez tartozó kollégái ehhez próbálták tartani magukat. Heisenberg árnyaltan fogalmazott, de elkerülte annak kijelentését, hogy ő és kollégai tudatosan szabotálták volna a bombával kapcsolatos erőfeszítéseket. Mindenesetre ez a nüansz kimaradt Jungk könyvének eredeti kiadásából, ami erősen arra utalt, hogy a német atombombát Heisenberg szándékosan hiúsította meg.
Amikor Bohr látta Junkgk könyvének dán fordításában ezt az interpretációt, teljes szívből elutasította. Elmondta, hogy Heisenberg valóban tudatta vele Koppenhágában, hogy az atombomba projecten dolgozik, és úgy gondolta, Németország fogja megnyerni a háborút. Elutasította mindenféle paktum ötletét, mint utólagos kitalálást. Számos levelet fogalmazott erről Heisenbergnek, de egyet sem küldött el neki. [2] 1941-es találkozójukról sem Bohr, sem Heisenberg nem beszélt részletesebben, így már soha nem tudhatjuk meg, hogy pontosan mi történt akkor.
[szerkesztés] Bohr fizikai felfedezései
- Az atomszerkezet Bohr-modellje:
- Az elektonpálya impulzusmomentuma kvantált (csak a Planck-állandó egész számú töbsszörösét veheti fel; L=nħ).
- Az elektronok az atommag körül diszkrét pályákon mozognak és az elemek kémiai tulajdonságait nagyban befolyásolja a külső pályákopn levő elektronok száma.
- Egy elektron magasabb energiapályáról alacsonyabbra kerülhet diszkrét energiájú fotont kibocsátva (a kvantummechanika alapja).
- A kvantummechanika koppenhágai interpretációja.
- A komplemetaritás fizikája, amiért 1922-ben fizikai Nobel-díjat kapott.
Based on work by