Нильс Бор родился в семье
профессора физиологии Копенгагенского университета Кристиана Бора
(1858—1911) и Эллен Адлер, происходящей из влиятельного и весьма
состоятельного еврейского рода датских банкиров и парламентариев. В
1908 окончил университет в Копенгагене. Здесь он выполнил свои первые
работы по исследованию колебаний струй жидкости (1907—1910) и
классической электронной теории металлов (1911). В 1911—1912
работал в Кембридже у Дж. Дж. Томсона и в Манчестере у Э. Резерфорда. В
1914—1916 читал курс математической физики в Манчестере. В 1916
получил кафедру теоретической физики в Копенгагене.
Нильс Бор — основатель (1920) и руководитель Института
теоретической физики в Копенгагене (Институт Нильса Бора), создатель
мировой научной школы, иностранный член АН СССР (1929).
В 1943—1945 работал в США. Создал теорию атома, в основу которой
легли планетарная модель атома, квантовые представления и предложенные
им постулаты. Важные работы по теории металлов, теории атомного ядра и
ядерных реакций. Труды по философии естествознания. Активный участник
борьбы против атомной угрозы. Нобелевская премия по физике (1922).
В 1923 Бор сформулировал количественно т. н. принцип соответствия,
указывающий, когда именно существенны эти квантовые ограничения, а
когда достаточна классическая физика. В том же году Бору впервые
удалось дать на основе своей модели атома объяснение периодической
системы элементов Менделеева. Однако теория Бора содержала внутреннее
противоречие в своей основе, поскольку она механически объединяла
классические понятия и законы с квантовыми условиями, и не могла
считаться удовлетворительной. Кроме того, она была неполной,
недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для
количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира.
Такой теорией явилась квантовая механика — теория движения
микрочастиц.
Основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в
первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания
физических основ квантовой механики, её связи с классической физикой
был необходим дальнейший глубокий анализ соотношения классического
(макроскопического) и квантового (микроскопического — на атомном
и субатомном уровнях) материальных объектов, процесса измерения
характеристик микрообъекта и вообще физического содержания используемых
в теории понятий. Этот анализ потребовал напряжённой работы, в которой
ведущую роль сыграл Бор. Его институт стал центром такого рода
исследований. Главная идея Бора заключалась в том, что заимствованные
из классической физики динамические характеристики микрочастицы
(например, электрона) — её координата, импульс, энергия и др.
— вовсе не присущи частице самой по себе. Смысл и определённое
значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса,
раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти
величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь
определённое значение (такой классический объект условно называется
измерительным прибором). Эта идея имеет не только принципиальное
физическое, но и философское значение. В результате была создана
последовательная, чрезвычайно общая теория, внутренне непротиворечиво
объясняющая все известные процессы в микромире для нерелятивистской
области (то есть пока скорости частиц малы по сравнению со скоростью
света) и в предельном случае автоматически ведущая к классическим
законам и понятиям, когда объект становится макроскопическим. Были
также заложены основы релятивистской теории.
В 1927 Бор дал формулировку важнейшего принципа — принципа
дополнительности, утверждающего невозможность при наблюдении микромира
совмещения приборов двух принципиально различных классов,
соответственно тому, что в микромире нет таких состояний, в которых
объект имел бы одновременно точные динамические характеристики,
принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг
друга. Это в свою очередь обусловлено тем, что не существует таких
наборов классических объектов (измерительных приборов), в связи с
которыми микрообъект обладал бы одновременно точными значениями всех
динамических величин .
В 1936 Бор сформулировал фундаментальное для ядерной физики
представление о характере протекания ядерных реакций -- модель
составного ядра. В 1939 совместно с Дж. А. Уилером он развил теорию
деления ядер — процесса, в котором происходит освобождение
огромных количеств ядерной энергии. В 1940—1950-х годах Бор
занимался в основном проблемой взаимодействия элементарных частиц со
средой.
Бор создал большую школу физиков и многое сделал для развития
сотрудничества между физиками всего мира. Институт Бора стал одним из
важнейших мировых научных центров. Выросшие в этом институте физики
работают почти во всех странах мира. В своём институте Бор принимал
также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Бор
неоднократно приезжал в СССР и в 1929 был избран иностранным членом АН
СССР. Ландау был его любимым учеником и близким другом. А для Ландау, в
свою очередь, Бор был любимым и единственным учителем.
Бор являлся членом Датского королевского научного общества (с 1917), а
также членом многих академий и научных обществ мира. Лауреат
Нобелевской премии (1922).
Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа.
Оставить комментарий Сообщить об ошибке
|