Бор Нільс Хенрік Давид
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Бор Нільс Хенрік Давид

Бор (Bohr) Нільс Хенрік Давид (7.10.1885, Копенгаген, — 18.11.1962, там же), данський фізик. Створив першу квантову теорію атома, а потім брав участь в розробці основ квантової механіки . Вніс також значний вклад до розвитку теорії атомного ядра і ядерних реакцій, процесів взаємодії елементарних часток з середовищем. У 1908 Би. закінчив університет в Копенгагені. Тут він виконав свої перші роботи по дослідженню коливань струменів рідини (1907—10) і класичної електронної теорії металів (1911). У 1911—12 працював в Кембріджі в Дж. Дж. Томсона і в манчестері в Е. Резерфорда . У 1914—16 читав курс математичної фізики в манчестері. У 1916 отримав кафедру теоретичної фізики в Копенгагені. З 1920 і до кінця життя керував створеним ним інститутом теоретичної фізики в Копенгагені, який тепер носить його ім'я. У 1943, коли стало відомо про підготовлювану гітлерівцями, що окупували Данію, розправі над Би., він був вивезений на човні організацією Опору до Швеції, а звідти на англійському військовому літаку — в США. Тут Би. брав участь в роботах із створення атомної бомби. Після війни повернувся в Данію. Активно брав участь в боротьбі проти атомної загрози.

загрузка...

  Працюючи в манчестері, Би. сприйняв сформульоване Резерфордом в 1911 уявлення про планетарну будову атома. Проте вже у той час було ясно, що таке будова (ядро і обертаються довкола нього по орбітах електрони) протіворечит класичній електродинаміці і механіці. За законами класичної електродинаміки електрон в атомі повинен був би безперервно випромінювати електромагнітні хвилі, втратити свою енергію за нікчемно малу частку секунди і впасти на ядро. Отже, згідно з класичною фізикою, стійкі рухи електронів в атомі неможливі і атом як динамічна система існувати не може. Виходячи з ідеї квантування енергії, висунутої раніше М. Планком в теорії випромінювання (див. Випромінювання ), Би. розробив і в 1913 опублікував теорію атома, в якій показав, що планетарна структура атома і властивості його спектру випромінювання можуть бути пояснені, якщо вважати, що рух електрона підпорядкований деяким додатковим обмеженням — т.з. постулатам Б. Согласно цим постулатам, для електрона існують вибрані, або «дозволені», орбіти, рухаючись по яких, він, всупереч законам класичної електродинаміки, не випромінює енергії, але може стрибком перейти на ближчу до ядра «дозволену» орбіту і при цьому випустити квант (порцію) електромагнітній енергії, пропорційний частоті електромагнітної хвилі. Побудована на цих постулатах і розвинена потім самим Би. і іншими фізиками теорія атома вперше пояснила його особливу стійкість, збереження атомом при порівняно слабких зіткненнях своєї структури і характеру спектру.

  В 1923 Би. сформулював кількісно т.з. принцип відповідності (див. Відповідності принцип ), вказуючий, коли саме істотні ці квантові обмеження, а коли достатня класична фізика. У тому ж році Б. вперше удалося дати на основі своєї моделі атома пояснення періодичної системи елементів Менделєєва. Проте теорія Б. в цілому містила внутрішнє протиріччя в своїй основі, оскільки вона механічно об'єднувала класичні поняття і закони з квантовими умовами, і не могла вважатися задовільною. Крім того, вона була неповною недостатньо універсальною, т.к. не могла бути використана для кількісного пояснення всього різноманіття явищ атомного світу. Такою теорією з'явилася квантова механіка — теорія руху мікрочасток, створена в 1924—26 Л. де Бройлем, Ст Гейзенбергом і Е. Шредінгером .

  Проте основні ідеї квантової механіки, не дивлячись на її формальні успіхи, в перші роки залишалися багато в чому неясними. Для повного розуміння фізичних основ квантової механіки, її зв'язки з класичною фізикою був необхідний подальший глибокий аналіз співвідношення класичного (макроскопічного) і квантового (мікроскопічного — на атомному і субатомному рівнях) матеріальних об'єктів, процесу виміру характеристик мікрооб'єкту і взагалі фізичного вмісту використовуваних в теорії понять. Цей аналіз зажадав напруженої роботи, в якій провідну роль зіграв Б. Его інститут став центром такого роду досліджень. Головна ідея Б. полягала в тому, що запозичені з класичної фізики динамічні характеристики мікрочастки (наприклад, електрона) — її координата, імпульс (кількість руху), енергія і ін. — зовсім не властиві частці самій по собі. Сенс і певне значення тій або іншій характеристики електрона, наприклад його імпульсу, розкриваються у взаємозв'язку з класичними об'єктами, для яких ці величини мають певний сенс і всі одночасно можуть мати певне значення (такий класичний об'єкт умовно називається вимірювальним приладом). Ця ідея має не лише принципове фізичне, але і філософське значення. В результаті була створена послідовна, надзвичайно загальна теорія, внутрішньо несуперечливий що пояснює всі відомі процеси в мікросвіті для нерелятивістської області (тобто доки швидкості часток малі в порівнянні з швидкістю світла) і в граничному випадку що автоматично веде до класичних законів і понять, коли об'єкт стає макроскопічним. Були також закладені основи релятивістської теорії.

  В 1927 Би. дав формулювання найважливішого принципу — принципу додаткової, що затверджує неможливість при спостереженні мікросвіту поєднання приладів два принципово різних класів, відповідно тому, що в мікросвіті немає таких станів, в яких об'єкт мав би одночасно точні динамічні характеристики, що належать двом певним класам, що взаємно виключають один одного. Це у свою чергу обумовлено тим, що не існує таких наборів класичних об'єктів (вимірювальних приладів), у зв'язку з якими мікрооб'єкт володів би одночасно точними значеннями всіх динамічних величин (див. Додатковій принцип ).

  В 1936 Би. сформулював фундаментальне для ядерної фізики уявлення про характер протікання ядерних реакцій (модель складеного ядра). У 1939 спільно з Дж. А. Уїлером він розвинув теорію ділення ядер — процесу, в якому відбувається звільнення величезних кількостей ядерної енергії. У 40—50-х рр. Би. займався в основному проблемою взаємодії елементарних часток з середовищем.

  Би. створив велику школу фізиків і багато що зробив для розвитку співпраці між фізиками всього світу. Інститут Би. став одним з найважливіших світових наукових центрів. Фізики, що виросли в цьому інституті, працюють майже у всіх країнах світу. У своєму інституті Б. приймав також радянських учених, багато хто з яких працював там довго. Б. неодноразово приїжджав в СРСР і в 1929 був вибраний іноземним членом АН(Академія наук) СРСР. Він був членом Данського королівського наукового суспільства (з 1917), а також членом багатьох академій і наукових суспільств світу. Лауреат Нобелівської премії (1922).

  Соч.: Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik, «Naturwissenschaften», 1928, H. 15, S. 245; Neutron capture and nuclear constitution, «Nature», 1936, v. 137 № 3461, р. 344; The mechanism of nuclear fission, «Physical Review», 1939, v. 56, р. 426 (совм. з J. A. Wheeler); у русявий.(російський) пер.(переведення) — Три статті про спектри і будову атомів, М., 1923; Проходження атомних часток через речовину, М., 1950; Атомна фізика і людське пізнання, М., 1962.

  Літ.: Нільс Бор і розвиток фізики, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1960 (бібл.); Нільс Бор. Життя і творчість, пер.(переведення) з дат.(данський), М., 1967; Мур P., Нільс Бор — людина і учений, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1969.

  Е. Л. Фейнберг.

Н. Бор.