NIELS BOHR: BIOGRAFI OG BIDRAG - VITENSKAP - 2026

Niels Bohr (1885-1962) var en dansk fysiker som ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 1922 for sin forskning relatert til atomenes struktur og deres strålingsnivå. Oppvokst og utdannet i europeiske land, i de mest prestisjefylte engelske universitetene, var Bohr også en kjent forsker og nysgjerrig på filosofi.

Han jobbet sammen med andre anerkjente forskere og nobelprisvinnere, som JJ Thompson og Ernest Rutherford, som oppmuntret ham til å fortsette sin forskning på atomområdet.

Bohrs interesse for atomstruktur førte til at han gikk mellom universiteter for å finne en som ville gi ham rom til å utvikle sin forskning på sine egne premisser.

Niels Bohr startet fra funnene som ble gjort av Rutherford og fortsatte å utvikle dem til han kunne sette sitt eget avtrykk på dem.

Bohr kom til å ha en familie på mer enn seks barn, var veileder for andre vitenskapelige eminenter som Werner Heisenberg og president for Det kongelige danske vitenskapsakademi, samt et medlem av andre vitenskapelige akademier rundt om i verden.

Biografi

Niels Bohr ble født 7. oktober 1885 i København, hovedstaden i Danmark. Niels far fikk navnet Christian og han var professor i fysiologi ved Københavns Universitet.

Niels 'mor var for hennes del Ellen Adler, hvis familie var økonomisk privilegert og hadde innflytelse i det danske bankmiljøet. Niels ’familiesituasjon tillot ham å ha tilgang til en utdanning som på den tiden ble ansett som privilegert.

studier

Niels Bohr ble interessert i fysikk, og studerte det ved Københavns Universitet, hvor han oppnådde en mastergrad i fysikk i 1911. Senere reiste han til England, hvor han studerte ved Cavendish Laboratory ved University of Cambridge.

Hovedmotivasjonen for å studere der var å motta veiledning av Joseph John Thomson, en kjemiker av engelsk opprinnelse som mottok Nobelprisen i 1906 for oppdagelsen av elektronet, spesielt for studiene han gjorde på hvordan elektrisitet beveger seg gjennom gasser .

Bohrs intensjon var å oversette doktoravhandlingen hans til engelsk, som nettopp var relatert til studiet av elektron. Thomson viste imidlertid ingen reell interesse for Bohr, og det er grunnen til at sistnevnte bestemte seg for å forlate der og satte kursen for University of Manchester.

Forholdet til Ernest Rutherford

Mens han var ved University of Manchester, hadde Niels Bohr muligheten til å dele med den britiske fysikeren og kjemikeren Ernest Rutherford. Han hadde også vært Thomsons assistent og vant senere Nobelprisen. Bohr lærte mye av Rutherford, spesielt innen radioaktivitet og atommodeller.

Med tiden gikk, samarbeidet mellom de to forskerne vokste og vennskapet deres vokste. En av hendelsene der begge forskere hadde interaksjon i det eksperimentelle feltet, var relatert til modellen til atomet foreslått av Rutherford.

Denne modellen var sann i det konseptuelle feltet, men det var ikke mulig å tenke seg den ved å innramme den i lovene i klassisk fysikk. Overfor dette våget Bohr å si at grunnen til dette var at atomenes dynamikk ikke var underlagt lovene i klassisk fysikk.

Nordisk institutt for teoretisk fysikk

Niels Bohr ble ansett som en sjenert og innadvendt mann, men en serie essays som han publiserte i 1913, ga ham bred anerkjennelse på det vitenskapelige området, noe som gjorde ham til en anerkjent offentlig skikkelse. Disse essayene var relatert til hans oppfatning av atomstrukturen.

I 1916 reiste Bohr til København og der, i hjembyen, begynte han å undervise i teoretisk fysikk ved Universitetet i København, der han studerte.

Å være i den posisjonen og takket være berømmelsen som tidligere hadde skaffet seg, skaffet Bohr de tilstrekkelige pengene som var nødvendige for å opprette Nordisk institutt for teoretisk fysikk i 1920.

Den danske fysikeren ledet dette instituttet fra 1921 til 1962, året han døde. Senere skiftet instituttet navn og ble kalt Niels Bohr-instituttet, til ære for grunnleggeren.

Snart ble dette instituttet en referanse når det gjaldt de viktigste funnene som ble gjort på den tiden relatert til atomet og dets konformasjon.

På kort tid var Nordisk institutt for teoretisk fysikk på nivå med andre universiteter med mer tradisjon i området, for eksempel de tyske universitetene i Göttingen og München.

Københavns skole

1920-tallet var veldig viktig for Niels Bohr, siden han i løpet av disse årene ga ut to av de grunnleggende prinsippene for teoriene sine: prinsippet om korrespondanse, utstedt i 1923, og prinsippet om komplementaritet, lagt til i 1928.

De nevnte prinsippene var grunnlaget som Copenhagen School of Quantum Mechanics, også kalt Copenhagen Interpretation, begynte å danne.

Denne skolen fant motstandere hos store forskere som Albert Einstein selv, som etter motstand mot forskjellige tilnærminger endte opp med å anerkjenne Niels Bohr som en av tidenes beste vitenskapelige forskere.

På den annen side mottok han i 1922 Nobelprisen i fysikk for sine eksperimenter relatert til atomomlegging, og samme år ble hans eneste sønn, Aage Niels Bohr, født, som til slutt trente ved instituttet som Niels ledet. Senere ble han direktør for det, og i tillegg mottok han i 1975 Nobelprisen i fysikk.

I løpet av 1930-årene bosatte Bohr seg i USA og fokuserte på å offentliggjøre området atomfisjon. Det var i denne sammenhengen Bohr bestemte det splittbare kjennetegnet til plutonium.

På slutten av det tiåret, i 1939, vendte Bohr tilbake til København og fikk utnevnelsen til president for Det Kongelige Danske Vitenskapsakademi.

Andre verdenskrig

I 1940 var Niels Bohr i København, og som en konsekvens av andre verdenskrig, tre år senere, ble han tvunget til å flykte til Sverige sammen med familien, fordi Bohr hadde jødisk opprinnelse.

Fra Sverige reiste Bohr til USA. Der slo han seg til og ble med i samarbeidsteamet for Manhattan Project, som produserte den første atombomben. Dette prosjektet ble utført i et laboratorium i Los Alamos, New Mexico, og under hans deltakelse i nevnte prosjekt skiftet Bohr navn til Nicholas Baker.

Hjemkomst og død

På slutten av andre verdenskrig kom Bohr tilbake til København, hvor han igjen ble direktør for Nordisk institutt for teoretisk fysikk og alltid gikk inn for anvendelse av atomenergi med nyttige mål, og alltid søkte effektivitet i forskjellige prosesser.

Denne tilbøyeligheten skyldes det faktum at Bohr var klar over den store skaden som kan være forårsaket av det han oppdaget, og samtidig visste han at det var et mer konstruktivt verktøy for denne typen kraftig energi. Så fra 1950-tallet dedikerte Niels Bohr seg til å gi konferanser med fokus på fredelig bruk av atomenergi.

Som vi nevnte tidligere, savnet ikke Bohr størrelsen på atomenergi, så i tillegg til at han forfektet for riktig bruk, ga han også krav om at det var regjeringer som skulle sikre at denne energien ikke ble brukt på en ødeleggende måte.

Denne forestillingen ble introdusert i 1951, i et manifest undertegnet av mer enn hundre anerkjente forskere og forskere på den tiden.

Som en konsekvens av denne handlingen, og av hans tidligere arbeid til fordel for den fredelige bruken av atomenergi, tildelte Ford Foundation i 1957 prisen Atoms for fred, gitt til personligheter som forsøkte å fremme den positive bruken av denne typen energi.

Niels Bohr døde 18. november 1962 i hjembyen København, 77 år gammel.

Bidrag og funn av Niels Bohr

Bohr og Albert Einstein

Modell og struktur av atomet

Niels Bohrs atommodell regnes som et av hans største bidrag til fysikkens og vitenskapens verden generelt. Han var den første som viste ut atomet som en positivt ladet kjerne omgitt av kretsende elektroner.

Bohr klarte å oppdage den indre arbeidsmekanismen til et atom: elektroner er i stand til å bane uavhengig rundt kjernen. Antallet elektroner som er til stede i den ytre bane av kjernen, bestemmer egenskapene til det fysiske elementet.

For å oppnå denne atommodellen anvendte Bohr Max Plancks kvanteteori på atommodellen utviklet av Rutherford, og oppnådde som et resultat modellen som tjente ham Nobelprisen. Bohr presenterte atomstrukturen som et lite solsystem.

Kvantebegreper på atomnivå

Det som førte til at Bohrs atommodell ble ansett som revolusjonerende var metoden han brukte for å oppnå den: anvendelsen av kvantefysikkteorier og deres innbyrdes forhold til atomfenomener.

Med disse applikasjonene var Bohr i stand til å bestemme bevegelsene til elektronene rundt atomkjernen, samt endringene i deres egenskaper.

På samme måte, gjennom disse konseptene, var han i stand til å få en forestilling om hvordan materie er i stand til å absorbere og avgi lys fra dets mest umerkelige indre strukturer.

Oppdagelse av Bohr-van Leeuwen-setningen

Bohr-van Leeuwen-teoremet er et teorem brukt om området mekanikk. Arbeidet først av Bohr i 1911 og senere supplert med van Leeuwen, var anvendelsen av dette teoremet i stand til å skille omfanget av klassisk fysikk fra kvantefysikk.

Teoremet sier at magnetiseringen som følger av anvendelsen av klassisk mekanikk og statistisk mekanikk alltid vil være null. Bohr og van Leeuwen klarte å skimte visse konsepter som bare kunne utvikles gjennom kvantefysikk.

I dag brukes teoremet fra begge forskere med suksess innenfor områder som plasmafysikk, elektromekanikk og elektroteknikk.

Prinsipp for komplementaritet

Innen kvantemekanikken fastholder komplementaritetsprinsippet formulert av Bohr, som representerer en teoretisk og resulterende tilnærming samtidig, at objekter utsatt for kvanteprosesser har komplementære attribusjoner som ikke kan observeres eller måles samtidig.

Dette prinsippet om komplementaritet er født fra et annet postulat utviklet av Bohr: København-tolkningen; grunnleggende for forskning i kvantemekanikk.

København Tolkning

Ved hjelp av forskerne Max Born og Werner Heisenberg utviklet Niels Bohr denne tolkningen av kvantemekanikk, som gjorde det mulig å belyse noen av elementene som muliggjør mekaniske prosesser, så vel som deres forskjeller. Formulert i 1927, regnes det som en tradisjonell tolkning.

I følge København-tolkningen har fysiske systemer ikke bestemte egenskaper før de blir utsatt for målinger, og kvantemekanikk er bare i stand til å forutsi sannsynligheten for at målingene som blir gjort vil gi visse resultater.

Struktur av det periodiske systemet

Fra sin tolkning av atommodellen kunne Bohr strukturere den periodiske tabellen over eksisterende elementer på det tidspunktet mer detaljert.

Han kunne opplyse at de kjemiske egenskapene og bindingsevnen til et element er nært knyttet til dets valensladning.

Bohrs arbeid brukt på det periodiske systemet førte til utviklingen av et nytt kjemifelt: kvantekjemi.

Tilsvarende får elementet kjent som Boron (Bohrium, Bh) navnet sitt i hyllest av Niels Bohr.

Atomreaksjoner

Ved å bruke en foreslått modell kunne Bohr foreslå og etablere mekanismene for kjernefysiske reaksjoner fra en totrinns prosess.

Ved å bombardere partikler med lav energi vil det dannes en ny kjerne med lav stabilitet som til slutt vil avgi gammastråler, mens dens integritet forfaller.

Denne oppdagelsen av Bohr ble ansett som nøkkel på det vitenskapelige området i lang tid, inntil det ble arbeidet med og forbedret, år senere, av en av sønnene hans, Aage Bohr.

Forklaring av nukleær fisjon

Kjernefysjon er en kjernefysisk reaksjonsprosess der atomkjernen begynner å dele seg opp i mindre deler.

Denne prosessen er i stand til å produsere store mengder protoner og fotoner, frigjøre energi samtidig og konstant.

Niels Bohr utviklet en modell som gjorde det mulig å forklare kjernefysisk prosessering av noen elementer. Denne modellen besto av å observere en dråpe væske som skulle representere strukturen i kjernen.

På samme måte som den integrerte strukturen til en dråpe kan skilles i to lignende deler, klarte Bohr å vise at det samme kan skje med en atomkjerne, og være i stand til å generere nye prosesser for dannelse eller forringelse på atomnivå.

referanser

1. Bohr, N. (1955). Mennesket og fysikk. Theoria: An International Journal for Theory, History and Foundations of Science, 3-8.
2. Lozada, RS (2008). Niels Bohr. Universitetsloven, 36-39.
3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - Fakta. Hentet fra Nobelprize.org: nobelprize.org
4. Savoie, B. (2014). Et strengt bevis på Bohr-van Leeuwen-setningen i den semiklassiske grensen. RMP, 50.
5. Redaktørene av Encyclopædia Britannica. (17. november 2016). Sammensatt kjernemodell. Hentet fra Encyclopedia Britannica: britannica.com.