www.fmath.info

Præsentation

Wikipedia

Når Niels var kun et par måneder gamle hans far Christian var blevet udpeget som en foredragsholder til at beklæde en stilling venstre ledig ved død Peter Panum, professor i fysiologi ved Københavns Universitet, og et øjeblik senere familien flyttede ind i Panum's professortitel hus i København.

Kennedy skriver i:

Niels, Harald, og deres ældre søster, Jenny, voksede op i en kulturperler og stimulerende hjem. Fra deres tidligste dage, de blev udsat for en verden af ideer og drøftelse af modstridende synspunkter rationelt og godt temperedly undersøgt, og de udviklede en respekt for alle der søger en dybere viden og forståelse.

I oktober 1891 Niels indtastet Grammelholms skole. Han deltog i denne skole, og det samme gjorde hans bror Harald, for hans fuldstændig sekundær uddannelse under hans Studenterexamen i 1903. Han gjorde det godt i skolen uden nogensinde at blive strålende, normalt kommende tredje eller fjerde i en klasse for omkring 20 studerende. Hvis han virkelig fremragende resultater på et emne, det var måske overraskende, fysisk uddannelse. Han var en fremragende fodboldspiller, men alligevel ikke så god som hans bror Harald der vandt en sølvmedalje spiller fodbold for Danmark. Niels gjort nogle gode venner, mens i skolen men hans bedste ven i hele sit liv var hans bror Harald.

Under hans sidste to år på skolen Niels specialiseret i matematik og fysik. Der er sikkert nogle beviser, at han snart indså, at matematik lærer ikke har så god en forståelse for det emne, som han burde have haft, og at han blev lidt bange for hans ekstraordinære elev Bohr. I fysik for Bohr studerede tekster foran klassen finde fejl i dem. Det var hans far, mere end hans skolens lærere, der inspirerede ham i hans undersøgelser af matematik og fysik. Han skrev i 1922:

Min interesse for studiet af fysik blev vakt, mens jeg stadig var i skole, hovedsagelig på grund af indflydelsen fra min far.

Bohr studerede ved universitetet i København, som han trådte i 1903. Han har studeret fysik som hans vigtigste emne, men fandt matematik, astronomi og kemi som små emner. Han blev undervist fysik af Christian Christiansen og filosofi af Harald Hoffding. Han havde kendt dem begge i mange år, siden de blev nære venner med sin far og havde mødt som en del af en regelmæssig drøftelse gruppe, med begge brødre Niels og Harald Bohr, der deltager, så snart de var gamle nok til at bidrage. Bohr blev undervist matematik på universitetet ved Thorvald Thiele.

På universitetet Bohr kunne ikke udføre fysik eksperimenter, da der ikke var nogen fysik laboratorium. Men hans far havde et fysiologisk laboratorium og hans første papir beskriver eksperimentelle arbejde i fysik, som han udført i det pågældende laboratorium. Han dikterede papiret til hans bror Harald. En stipendiat studerende skrev om Niels og Harald:

De to er uadskillelige. Jeg har aldrig kendt folk til at være så tæt som de er.

Dette papir er den eneste, der Bohr skrev beskriver eksperimenter, som han havde udført. Med det han vandt guldmedalje for 1906 fra Det Kongelige Danske Videnskabernes Akademi for hans analyse af vibrationer af vand jets som et middel til at bestemme overfladespændingen. Han fik sin mastergrad fra universitetet i København i 1909 og sin doktorgrad i maj 1911 for en afhandling med titlen Undersøgelser af elektron teori om metaller. Det var en afhandling baseret på klassisk fysik og som sådan nødvendigvis undladt at forklare visse effekter. Bohr skrev i dette arbejde:

Det synes ikke muligt på nuværende stadium af udviklingen af elektroner teori til at forklare de magnetiske egenskaber af organer fra denne teori.

Bohr dedikerede sin afhandling til mindet om hans far der var døde af et hjerteanfald for et par måneder tidligere i februar 1911. På dette tidspunkt Bohr fik til opgave at Margrethe Norlund. De par gift den 1 august 1912 og Richard Courant, tale efter Bohr's død, havde dette at sige om deres ægteskab:

Nogle mennesker har spekuleret på, om den heldige omstændigheder, som kombineres for at gøre Niels så vellykket. Jeg tror, at ingredienser af sit liv var på ingen måde hensyn til chancen, men dybt indgroet i strukturen af hans personlighed ... Det var ikke held, snarere dyb indsigt, som førte ham til at finde i de unge år hans hustru, der, som vi alle ved, havde sådan en afgørende rolle for, at hele hans videnskabelige og personlig aktivitet muligt og harmonisk.

Bohr anvendes til Carlsbergfondet for et rejse tilskud i maj 1911, og efter tildelingen blev foretaget, gik til England i september 1911 for at studere med Sir JJ Thomson i Cambridge. Han havde bestemt at tilbringe hele sit studieophold i Cambridge, men han gjorde ikke komme godt ud af det med Thomson så, efter et møde med Ernest Rutherford i Cambridge i december 1911, Bohr flyttet til Victoria University, Manchester (nu University of Manchester) Marts 1912. Timingen var meget tilfældigt siden kort før Bohr og Rutherford opfyldt, Rutherford havde offentliggjort et stort arbejde viser, at hovedparten af massen af en atom boet i kernen.

I Manchester Bohr arbejdede sammen med Rutherford's gruppe om strukturen af atomet. Rutherford blev Bohr's forbillede både for hans personlige og videnskabelige kvaliteter. Brug quantum ideer på grund af Planck og Einstein, Bohr conjectured at et atom kan kun findes i et særskilt sæt stabile energi stater. Bemærkelsesværdige beviser eksisterer i dag af Bohr's videnskabelige fremskridt, siden han svarede ofte med sin bror Harald. Han skrev til Harald den 12 juni 1912:

Du kan forestille mig, det er fint at være her, hvor der er så mange mennesker at snakke med ... og dette med dem, der ved mest om disse ting, og professor Rutherford tager sådan en livlig interesse for alt, hvad han mener der er noget i. I de seneste år har han udarbejdet en teori om strukturen af atomer, som synes at være ret lidt mere solidt grundlagt end noget som har eksisteret indtil nu.

En uge efter at skrive dette brev den 19 juni, Bohr var indberette fremskridt til Harald:

Måske har jeg fundet ud af lidt om strukturen af atomer. Må ikke tale om det til nogen, for ellers kunne jeg ikke skrive til dig om det, så snart. ... Du forstår, at jeg måske alligevel være forkert, for det har ikke været fungeret fuldt ud endnu (men jeg tror ikke sine forkert). ... Tro mig, jeg er ivrig efter at afslutte den i et travlt, og at gøre så jeg har taget et par fridage fra laboratoriet (dette er også en hemmelighed).

Inden den 13 juli skrev han:

Det går ret godt, for jeg tror jeg har fundet ud af et par ting, men for at være sikker på, jeg har ikke været så hurtige til at arbejde dem ud som jeg var dum at tro. Jeg håber at have lidt papir parat til at vise det til Rutherford, før jeg forlader, og jeg derfor er så travlt, så travlt.

Selvom Rutherford og Bohr havde helt forskellige personligheder, de delte en enorm begejstring for fysik og de også kunne lide hinanden personligt. Men forholdet blev aldrig helt at nære venner siden Bohr altid så Rutherford som hans lærer. De svarede fra det tidspunkt, hvor de mødtes i 1911 indtil 1937, året for Rutherford's død.

Den 24 juli 1912, med sit papir stadig ufærdige, Bohr venstre Rutherford's gruppe i Manchester og vendte tilbage til København for at fortsætte med at udvikle sin nye teori for atom, færdiggøre arbejdet i 1913. Samme år offentliggjorde han tre arkivmateriale af fundamental betydning for teorien om atomare struktur. Det første dokument blev på brint atom, de næste to om strukturen af atomer tungere end brint. I disse papirer Bohr:

... fastsat hans opsigtsvækkende forsøg på at kombinere aspekter af klassisk fysik med begrebet Planck 's quantum handling. ... De tre berømte papirer ... dannede grundlaget for Bohr's tidlige omdømme. Hans arbejde, selv om det ikke umiddelbart accepteres af alle, rystet over hans samtidige og gjort dem opmærksomme på behovet for en ny måde at beskrive begivenhederne på det atomare niveau. De Bohr atom, selvom det er blevet erstattet videnskabeligt, fortsætter selv i dag i hovedet på mange mennesker som et levende billede af, hvad atomer se ud, og et symbol på fysik.

I juli 1913 Bohr blev udpeget som en Docent i København. Men det var ikke en situation, der glæder ham, da han ikke kunne fortsætte den stil som matematisk fysik, som han var under udvikling. Den 10 marts 1914 skrev han til Department of Educational Anliggender:

Undertegnede tager den frihed at andragender departementet at skabe grundlæggelsen af et professorat i teoretisk fysik på universitetet og som supplement til eventuelt at betro mig med denne holdning.

Det var et modigt skridt, men Bohr's forvejen høje anseelse betød, at han ville blive taget alvorligt. Det Naturvidenskabelige Fakultet på universitetet anbefalede ham til en stol i teoretisk fysik, men Department of Educational Anliggender besluttede at udsætte bekræfter posten. Selvfølgelig i 1914 gange blev usikker og Bohr indså, at ingen hurtig beslutning var sandsynlig. Han var derfor glad for at acceptere et tilbud fra Rutherford til at deltage i sit Manchester gruppe som Schuster Reader. Han forventes at blive i Manchester for et år, forudse, at hans stol i teoretisk fysik i København ville blive bekræftet på det tidspunkt. Udbruddet af Første Verdenskrig, mens han var på ferie i Tyrol, før de rejser til Manchester gjort sin rejse ekstremt vanskelig, men han og hans kone ankom i Manchester i oktober 1914 at have sejlet rundt nord for Skotland gennem kraftige storme på deres måde.

Bohr var i Manchester længere, end han forventede, da hans stol blev ikke bekræftet indtil april 1916. Men det var en meget produktiv og lykkelig periode. Pais skriver i:

I begyndelsen af sommeren 1916 den Bohrs vendte tilbage til Danmark. Fire år tidligere Bohr havde forladt Manchester fuld af spændende, men ufordøjet ideer om atom. Nu er han afgik som kaptajn på dette område, som professor i København, sammen med sin kone, der var ventet deres første barn ved hans side.

I 1917 Bohr blev valgt til Det Kongelige Danske Videnskabernes Akademi, og han begyndte at planlægge en Institut for Teoretisk Fysik i København. Dette blev skabt for ham, og fra sin åbning i 1921, blev han dets leder, en stilling han havde for resten af hans liv:

Det Institut hurtigt blev et Mekka for teoretiske fysikere fra hele verden, og efter 1933 en tilflugt for en god mange videnskabsmænd, der var flygtet fra Hitlers Tyskland. Deres sociale center blev gården "Gamle Carlsberg", givet til nationen som grundlægger af det kendte bryggeri og placeret på Niels Bohr's afsætning i 1932. Her, under motherly pleje af Bohr's smukke kone, Margrethe ... studerende og akademikere fra alle nationer indsamlet til at spise og tale og lytte til musik, og ofte til at sidde helt bogstavelig talt på fødderne af Bohr, forsøger at fange hans udfordrende bemærkninger, subtile kommentarer og blid vittigheder, der tales i hans bløde dansk stemme.

Bohr er bedst kendt for efterforskningen af atomare struktur, der er nævnt ovenfor, og også for arbejdet med stråling, der vandt ham 1922 Nobels fysik. Han gav et foredrag om det arbejde, som han fik tildelt prisen den 11 december 1922 i Stockholm. Han talte om atomare stabilitet og electrodynamic teorien give en redegørelse for de oprindelser kvantemekaniske teori, brint frekvenser, forklarer forholdet mellem elementer. Hans forklaring omfattede absorption og excitation af spektrallinjer og korrespondancen princip, som han havde sat ud i tre papirer om quantum teori om spektre mellem 1918 og 1922.

I 1923 Bohr opsummerede ideer:

Uanset grundlæggende afvigelse fra de ideer til de klassiske teorier af mekanik og elektrodynamik involveret i disse postulater, det har været muligt at spore en sammenhæng mellem strålingen fra atom-og bevægelsen af de partikler, som udstiller en vidtrækkende analogi til at hævdet af den klassiske ideer om oprindelsen af stråling.

Kvantemekanik kan siges at være ankommet i 1925 og to år senere Heisenberg erklærede hans usikkerhed princip. På et møde i Como i det nordlige Italien i september 1927 Bohr fremsatte sit princip om komplementaritet, der gav en fysisk fortolkning af Heisenberg 's usikkerhed forbindelser. Han foreslog komplementaritet opfattelser og billeder, partikel-bølge, konjugerede variabler, quantum evolution - klassisk målinger osv. som en helt ny fortolkning af grundlaget for quantum teori. Bohr's ideer om komplementariteten er fuldt udforsket i.

Bohr troede, at hans idé om komplementaritet kunne spille en vigtig rolle på andre områder end quantum fysik, og han arbejdede på disse idéer i hele resten af sit liv. Han betragtede ansøgninger til biologi, psykologi og epistemologi. Det er blevet antydet, at idéen om komplementaritet kom udefra fysik, nogle mente, at rødderne af idéen kom fra drøftelserne med sin far, Christiansen og filosoffen Hoffding da han stadig var i skolen. Andre, såsom Pais i, give overbevisende argumenter for at vise, at Bohr ikke var bevidst påvirket af Hoffding's filosofi.

Det var Bohr's opfattelse kvantemekaniske teori som blev til sidst at blive accepteret. Einstein udtrykte alvorlig tvivl om Bohr's fortolkning og Bohr, Einstein og Ehrenfest brugt mange timer i en dyb diskussion, men Bohr's opfattelse sejrede. Bohr gav udtryk for dette synspunkt siger:

Beviser opnået under forskellige eksperimentelle betingelser kan ikke være omfattet inden for et enkelt billede, men skal betragtes som komplementære i den forstand, at kun helheden af de fænomener udtømmer de mulige information om objekter.

HBG Casimir skrev beskriver, hvad det var ligesom at arbejde med Bohr i hans institut:

Selv Bohr der koncentrerede sig mere intenst og havde mere udholdenhed, end nogen af os, kiggede for afslapning i crossword puzzles, sport, og i spottende drøftelser.

Bohr's andre store bidrag, foruden quantum teori, omfatter hans teoretiske beskrivelse af de periodiske tabel af elementer omkring 1920, hans teori om de atomare kerne er en sammensat struktur i 1936, og hans forståelse af uran fission i form af isotopen 235 i 1939.

I 1937 Bohr, hans kone og deres søn Hans, gjorde en verden rundvisning. De rejste til USA, Japan, Kina og USSR. I samme år han deltog Rutherford's begravelse i Westminster Abbey i London, hvilket giver en bevægende tale:

Da jeg først havde det privilegium at arbejde under hans personlige inspiration var han allerede en fysiker af de største anseelse, men alligevel var han så, og altid holdt, åben for at lytte til, hvad en ung mand havde på hans sind. ... De tænkte på ham vil altid være os en uvurderlig kilde til opmuntring og fatning.

Bohr, selv om han var blevet døbt i den kristne kirke, havde jødisk oprindelse på hans mors side og så, da nazisterne besatte Danmark i 1940, hans liv blev til mere end vanskeligt. Han måtte flygte i 1943 ved at blive taget til Sverige ved fiskeri båd. Herfra blev han fløjet til England, hvor han begyndte at arbejde med projektet at gøre en nuklear fission bombe. Efter et par måneder gik han med den britiske forskergruppe til Los Alamos i USA, hvor de fortsatte arbejde på projektet.

Men Bohr var dybt bekymret over den kontrol af nukleare våben og fra 1944 forsøgte han at overtale Churchill og Roosevelt for nødvendigheden af at have det internationale samarbejde. Han skrev et offentligt brev til FN i 1950 argumenterede for en rationel, fredeligt atomare politikker:

Menneskeheden vil blive konfronteret med farer af hidtil uset karakter, medmindre der i god tid, foranstaltninger kan træffes for at forebygge en katastrofal konkurrence i sådanne formidable forsvarsmateriel og at etablere en international kontrol med fremstillingen og brugen af stærke materialer.

Bohr's søn Aage også blev en fysiker og delte Nobelprisen for Fysik i 1975. (Dette er blot ét eksempel på berømte videnskabsmænd i samme familie. Andre er Van Vlecks samt Braggs og Madame Curie og hendes datter Irene Joliot.)

Bohr modtog den første amerikanske Atomer for Fred Award i 1957. Han døde af et hjerteanfald i sit hjem i 1962 og efter dette forskere og ledende personer i hele verden tiltrådte i betalende hyldest til ham. Præsident Kennedy skrev (se for eksempel):

Amerikanske videnskabsfolk, ja alle amerikanske borgere der vidste Doctor Bohr's navn og hans store bidrag, har respekteret og venerated ham for mere end to generationer ...

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland