НИЕЛС БОХР: БИОГРАФИЈА И ПРИЛОЗИ - НАУКА - 2025

Ниелс Бохр (1885-1962) био је дански физичар који је 1922. добио Нобелову награду за физику за своја истраживања која се односе на структуру атома и нивое њиховог зрачења. Одгојен и образован у европским земљама, на најпрестижнијим енглеским универзитетима, Бохр је такође био познати истраживач и радознао према филозофији.

Радио је заједно са другим реномираним научницима и нобеловцима, као што су ЈЈ Тхомпсон и Ернест Рутхерфорд, који су га подстакли да настави истраживања у атомском подручју.

Борово интересовање за атомску структуру навело га је да се креће између универзитета како би пронашао оно што ће му пружити простор да самостално развија своја истраживања.

Ниелс Бохр почео је с открићима Рутхерфорда и наставио их је развијати све док није могао да им наложи свој отисак.

Бохр је имао породицу са више од шесторо деце, био је учитељ других угледних наука попут Вернера Хеисенберга и председника Краљевске данске академије наука, као и члан других научних академија широм света.

Биографија

Ниелс Бохр рођен је 7. октобра 1885. године у Копенхагену, главном граду Данске. Ниелсов отац именован је Цхристиан и био је професор физиологије на Универзитету у Копенхагену.

Са своје стране, Ниелсова мајка била је Еллен Адлер, чија је породица била економски привилегована, која је имала утицај у данском банкарском окружењу. Ниелсова породична ситуација омогућила му је приступ образовању које се у то време сматрало привилегованим.

Студије

Ниелс Бохр се заинтересовао за физику, а студирао је на Универзитету у Копенхагену, одакле је стекао магистериј из физике 1911. Касније је отпутовао у Енглеску, где је студирао у Цавендисх Лаборатори на Универзитету у Цамбридгеу.

Главна мотивација за тамошње студије била је примање титуле Јосепха Јохна Тхомсон-а, хемичара енглеског порекла, који је 1906. добио Нобелову награду за откриће електрона, посебно за студије које је радио о томе како се електрична енергија креће кроз гасове .

Бохрова намера била је да своју докторску тезу преведе на енглески језик, а то се тачно односило на проучавање електрона. Међутим, Тхомсон није показао право интересовање за Бохр, због чега је потоњи одлучио да оде тамо и крене свој курс за Манчестерски универзитет.

Однос са Ернестом Рутхерфордом

Док је био на Универзитету у Манчестеру, Ниелс Бохр имао је прилику да подели са британским физичаром и хемичаром Ернестом Рутхерфордом. Такође је био Тхомсон-ов помоћник, а касније је добио и Нобелову награду. Бохр је пуно научио од Рутхерфорда, посебно у области радиоактивности и модела атома.

Како је време пролазило, сарадња двојице научника расла је и њихово пријатељство расло. Један од догађаја у коме су оба научника комуницирали на експерименталном пољу, био је повезан са моделом атома који је предложио Рутхерфорд.

Овај модел је био тачан у концептуалном пољу, али није га било могуће замислити уоквирујући га у законе класичне физике. С обзиром на то, Бохр се усудио рећи да је разлог томе тај што динамика атома није била подложна законима класичне физике.

Нордијски институт за теоријску физику

Ниелс Бохр сматран је стидљивим и интровертним човеком, али низ есеја које је објавио 1913. године стекао му је широко признање у научној области, што га је учинило препознатљивом јавном личношћу. Ови есеји били су повезани са његовом концепцијом структуре атома.

Године 1916. Бохр је отпутовао у Копенхаген и тамо, у свом родном граду, почео да предаје теоријску физику на Универзитету у Копенхагену, где је студирао.

Будући да је био на том положају и захваљујући претходно стеченој слави, Бохр је стекао довољно новца који је био потребан да би 1920. створио Нордијски институт за теоријску физику.

Дански физичар управљао је овим институтом од 1921. до 1962. године, године у којој је умро. Касније је институт променио име и назван је Ниелс Бохр Институт, у част свог оснивача.

Врло брзо, овај институт постао је референца у погледу најважнијих открића која су се у то време вршила у вези са атомом и његовом конформацијом.

У кратком времену Нордијски институт за теоријску физику био је у рангу са другим универзитетима са више традиције у овом подручју, као што су немачки универзитети из Готтингена и Минхена.

Копенхагенска школа

Двадесете су биле веома важне за Ниелса Бора, јер је током тих година објавио два основна принципа својих теорија: принцип дописивања, објављен 1923. и принцип комплементарности, додан 1928.

Горе наведени принципи били су основа на којој се почела формирати Копенхагенска школа квантне механике, која се такође назива и Копенхагенска интерпретација.

Ова школа је нашла противнике у сјајним научницима, као што је сам Алберт Еинстеин, који је након противљења различитим приступима признао Ниелса Бора као једног од најбољих научних истраживача тога времена.

С друге стране, 1922. године добио је Нобелову награду за физику за експерименте у вези са атомским реструктуирањем, а исте године се родио његов једини син, Ааге Ниелс Бохр, који је на крају студирао у институту којем је Ниелс председавао. Касније је постао његов директор, а осим тога, 1975., добио је Нобелову награду за физику.

Током 1930-их Бохр се настанио у Сједињеним Државама и фокусирао се на оглашавање области нуклеарне фисије. Управо је у том контексту Бохр одредио дељиву карактеристику плутонијума.

Крајем те деценије, 1939., Бохр се вратио у Копенхаген и добио именовање председника Краљевске данске академије наука.

Други светски рат

Године 1940. Ниелс Бохр боравио је у Копенхагену и, после Другог светског рата, три године касније био је приморан да заједно са породицом избегне у Шведску, јер је Бохр имао јеврејско порекло.

Из Шведске је Бохр отпутовао у Сједињене Државе. Тамо се настанио и придружио се тиму за сарадњу на Пројекту на Менхетну, који је произвео прву атомску бомбу. Овај пројекат је реализован у лабораторији која се налази у Лос Аламосу у Новом Мексику, а током свог учешћа у поменутом пројекту Бохр је променио име у Ницхолас Бакер.

Повратак кући и смрт

На крају Другог светског рата, Бохр се вратио у Копенхаген, где је поново постао директор Нордијског института за теоријску физику и увек се залагао за употребу атомске енергије с корисним циљевима, увек тражећи ефикасност у различитим процесима.

Ова склоност је последица чињенице да је Бохр био свестан велике штете коју може да нанесе оно што је открио, а истовремено је знао и да постоји конструктивнија корисност за ову врсту снажне енергије. Тако се Ниелс Бохр од 1950-их посветио одржавању конференција усмерених на мирно коришћење атомске енергије.

Као што смо раније споменули, Бохр није пропустио величину атомске енергије, па је, осим што се залагао за њену правилну употребу, такође одредио да владе морају осигурати да се та енергија не користи деструктивно.

Овај појам је уведен 1951. године, у манифесту који је потписало више од стотину тада познатих научника и научника.

Као последица ове акције и његовог претходног рада у корист мирне употребе атомске енергије, Фондација Форд је 1957. додељивала награду Атомс фор Пеаце, додељену личностима које су желеле да промовишу позитивно коришћење ове врсте енергије.

Ниелс Бохр умро је 18. новембра 1962. године у свом родном граду Копенхагену, у доби од 77 година.

Прилози и открића Ниелса Бора

Бохра и Алберта Ајнштајна

Модел и структура атома

Атомски модел Ниелса Бохра сматра се једним од његових највећих доприноса свету физике и науке уопште. Био је први који је показао атом као позитивно набијено језгро окружено орбитујућим електронима.

Бохр је успео да открије унутрашњи радни механизам атома: електрони су у могућности да се необично орбитирају око језгра. Број електрона присутних у спољној орбити језгре одређује својства физичког елемента.

Да би добио овај атомски модел, Бохр је примијенио квантну теорију Мака Планцка на атомски модел који је развио Рутхерфорд, добивши као резултат модел који му је прибавио Нобелову награду. Бохр је представио атомску структуру као мали соларни систем.

Квантни концепти на атомском нивоу

Бохр је атомски модел сматрао револуционарним начином на који је он то постигао: примена теорија квантне физике и њихова повезаност са атомским појавама.

Помоћу ових примена, Бохр је био у стању да одреди кретање електрона око атомског језгра, као и промене њихових својстава.

На исти начин, кроз ове концепте, успео је да стекне представу о томе колико је материја способна да апсорбује и емитује светлост из својих најприметнијих унутрашњих структура.

Откриће теореме Бохр-ван Лееувен

Бооре-ван Лееувен-ова теорема је теорема примењена на подручје механике. Направио га је први Бохр 1911. године, а касније га надопунио ван Лееувен, примена ове теореме је могла да разликује опсег класичне физике од квантне физике.

Теорема каже да ће магнетизација настала применом класичне механике и статистичке механике увек бити једнака нули. Бохр и ван Лееувен успели су да сагледају одређене концепте који су се могли развити само квантном физиком.

Данас се теорема оба научника успешно примењује у областима као што су физика плазме, електромеханика и електротехника.

Принцип комплементарности

У оквиру квантне механике, принцип комплементарности који је формулисао Бохр, а који истовремено представља теоријски и резултирајући приступ, тврди да предмети подвргнути квантним процесима имају комплементарне атрибуције које се не могу истовремено посматрати или мерити.

Овај принцип комплементарности настао је из другог постулата који је развио Бохр: интерпретација из Копенхагена; основа за истраживање квантне механике.

Цопенхаген Интерпретатион

Ниелс Бохр је уз помоћ научника Макса Борна и Вернера Хеисенберга развио ову интерпретацију квантне механике која је омогућила расветљавање неких елемената који омогућавају механичке процесе, као и њихове разлике. Формулирано 1927. године, сматра се традиционалном интерпретацијом.

Према интерпретацији из Копенхагена, физички системи немају одређена својства пре него што се подвргну мерењима, а квантна механика је способна само да предвиди вероватноће помоћу којих ће мерења дати одређене резултате.

Структура периодичне табеле

Из своје интерпретације атомског модела, Бохр је био у стању да детаљније структуира периодичну табелу елемената који су постојали у то време.

Могао је да констатује да су хемијска својства и способност везања елемента уско повезани са његовим валентним набојем.

Боров рад примењен на периодичној табели довео је до развоја новог поља хемије: квантне хемије.

Слично томе, елемент познат као Бор (Бохриум, Бх), добио је име по огледу Ниелса Бора.

Нуклеарне реакције

Користећи предложени модел, Бохр је могао да предложи и успостави механизме нуклеарних реакција из двостепеног процеса.

Бомбардовањем честица ниске енергије ствара се ново језгро ниске стабилности које ће на крају емитирати гама зраке, док његов интегритет пропада.

Ово откриће Бора дуго се сматрало кључним у научној области, све док га годинама, касније, један од његових синова, Ааге Бохр, није усавршавао и побољшао.

Објашњење нуклеарне фисије

Нуклеарна фисија је процес нуклеарне реакције при чему се атомско језгро почиње дијелити на мање дијелове.

Овај процес је способан да производи велике количине протона и фотона, ослобађајући енергију у исто време и стално.

Ниелс Бохр развио је модел који је омогућио објашњење процеса нуклеарне фисије неких елемената. Овај модел се састојао од посматрања капи течности који би представљао структуру језгра.

На исти начин на који се интегрална структура кап може раздвојити на два слична дела, Бохр је могао да покаже да се исто може догодити и са атомским језгром, способним да ствара нове процесе формирања или пропадања на атомском нивоу.

Референце

1. Бохр, Н. (1955). Човек и физичка наука. Теорија: Међународни часопис за теорију, историју и темеље науке, 3-8.
2. Лозада, РС (2008). Ниелс Бохр. Универзитетски акт, 36-39.
3. Нобел Медиа АБ. (2014). Ниелс Бохр - Чињенице. Преузето са Нобелпризе.орг: нобелпризе.орг
4. Савоие, Б. (2014). Строг доказ Бохр-ван Лееувенове теореме у полукласичној граници. РМП, 50.
5. Уредници Енцицлопӕдиа Британница. (17. новембар 2016.). Модел једињења-нуклеуса. Преузето са Енцицлопедиа Британница: британница.цом.