Бор Нільс Генрік Давид

Коротко

• 1913 року запропонував модель атома водню зі стаціонарними орбітами й квантовими стрибками електрона.
• З 1921 року очолював Інститут теоретичної фізики в Копенгагені, нині Інститут Нільса Бора.
• Сформулював принцип відповідності та принцип доповнювальності, що лягли в основу копенгагенської інтерпретації квантової механіки.
• 1943 року втік з окупованої Данії, працював у британсько-американському атомному проєкті, а після війни виступав за міжнародний контроль над ядерною зброєю.

Молодий данський доктор філософії прибув восени 1911 року до Кембриджа, щоб працювати в Джозефа Томсона, але знайшов спільну мову не з ним, а з Ернестом Резерфордом у Манчестері. Резерфорд щойно відкрив атомне ядро, і його планетарна модель атома мала очевидну ваду: за законами класичної фізики електрон мав би швидко впасти на ядро. Розв’язати цю загадку взявся Нільс Бор.

Родина і навчання

Бор народився в Копенгагені в родині професора фізіології Крістіана Бора; мати, Еллен Адлер, походила з відомої банкірської родини. Його брат Гаральд став видатним математиком і срібним призером Олімпіади 1908 року у складі футбольної збірної Данії; Нільс теж грав у футбол — воротарем аматорського клубу. 1903 року Бор вступив до Копенгагенського університету, 1911-го захистив докторську дисертацію з електронної теорії металів.

Атом Бора

1913 року в трьох статтях Бор поєднав модель Резерфорда з ідеєю кванта Планка. Його постулати стверджували: електрон може перебувати лише на певних стаціонарних орбітах, де не випромінює, а світло виникає при переході з однієї орбіти на іншу. Теорія пояснила лінійчастий спектр водню й заклала основу квантового опису будови атома. Розвиваючи її, Бор пояснив періодичну систему Менделєєва заповненням електронних оболонок і передбачив властивості елемента 72 — гафнію, відкритого на рубежі 1922–1923 років у Копенгагені.

Копенгагенська школа

1921 року відкрився Інститут теоретичної фізики, який Бор очолював до кінця життя. Сюди приїздили Вернер Гейзенберг, Вольфганг Паулі, Поль Дірак, Георгій Гамов, Лев Ландау та десятки інших. У дискусіях між ними сформувалася копенгагенська інтерпретація квантової механіки. Бор запропонував два ключові принципи:

Принцип	Суть
відповідності (1918–1923)	квантова теорія для великих квантових чисел має переходити в класичну
доповнювальності (1927)	хвильовий і корпускулярний описи об’єкта виключають, але й доповнюють один одного

1922 року Бор отримав Нобелівську премію з фізики «за заслуги в дослідженні будови атомів і їхнього випромінювання». Пізніше він створив краплинну модель ядра і разом із Джоном Вілером пояснив механізм поділу урану (1939).

Війна і мир

Після окупації Данії Бор допомагав біженцям-науковцям. У вересні 1943 року, рятуючись від арешту, він переправився човном до Швеції, звідти до Британії й США, де під псевдонімом консультував учасників атомного проєкту в Лос-Аламосі. Після війни звертався до Черчилля й Рузвельта, а 1950 року — з відкритим листом до ООН із закликом до відкритості та міжнародного контролю над ядерною енергією. 1957 року отримав першу премію «Атом для миру». Його син Оге Бор став лауреатом Нобелівської премії з фізики 1975 року.

Запитання

Що таке модель атома Бора?

Бор припустив, що електрон в атомі може рухатися лише певними дозволеними орбітами, не випромінюючи енергії. Світло атом випускає або поглинає тоді, коли електрон «перескакує» з однієї орбіти на іншу, а частота світла визначається різницею енергій. Модель точно пояснила спектр водню, хоча для складніших атомів її згодом замінила квантова механіка.

Про що сперечалися Бор і Ейнштейн?

Про те, чи повна квантова механіка. Ейнштейн не погоджувався з імовірнісним описом природи («Бог не грає в кості») і пропонував мисленнєві експерименти, щоб показати суперечності теорії. Бор щоразу шукав відповідь у межах самої теорії. Дискусія тривала від Сольвеївських конгресів 1927 і 1930 років до кінця їхнього життя й дуже вплинула на філософію фізики.

Чи пов’язаний Бор з Україною?

Опосередковано — через учнів і гостей його інституту. У Копенгагені наприкінці 1920-х працював уродженець Одеси Георгій Гамов, автор теорії альфа-розпаду, а 1930 року там стажувався Лев Ландау, який невдовзі очолив теоретичний відділ Українського фізико-технічного інституту в Харкові.

Див. також

• Беккерелі (родина фізиків) Антуан Сезар Беккерель (1788–1878) — один з основоположників електрохімії.
• Кюрі П’єр 1880 року разом з братом Жаком відкрив п’єзоелектричний ефект, а згодом і зворотний.
• Ландау Лев Давидович У 1932–1937 роках очолював теоретичний відділ Українського фізико-технічного інституту в Харкові й створив там власну наукову школу.
• Розділ «Фізики» Усі статті підрозділу «Фізики».
• Розділ «Нобелівська премія з фізики» Усі статті підрозділу «Нобелівська премія з фізики».

Джерела

1. Нільс Бор — Вікіпедія (українська)
2. Wikidata: Q7085
3. Niels Bohr — Wikipedia (англійська)

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.