16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/38/2580.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 10 (38) октябрь 2003 года

Нильс Бор: редкий сплав смелости и осторожности

Энергетика: наука Виктор Замай

Датский физик Нильс Хенрик Давид Бор родился в Копенгагене и был вторым из трех детей Кристиана Бора и Эллен (в девичестве Адлер) Бор. Его отец был известным профессором физиологии в Копенгагенском университете; его мать происходила из еврейской семьи, хорошо известной в банковских, политических и интеллектуальных кругах. Их дом был центром весьма оживленных дискуссий по животрепещущим научным и философским вопросам, и на протяжении всей своей жизни Бор размышлял над философскими выводами из своей работы. Он учился в Гаммельхольмской грамматической школе в Копенгагене и окончил ее в 1903 г. Бор и его брат Гаральд, который стал известным математиком, в школьные годы были заядлыми футболистами; позднее Нильс увлекался катанием на лыжах и парусным спортом.

Когда Бор был студентом-физиком Копенгагенского университета, где он стал бакалавром в 1907 г., его признавали необычайно способным исследователем. Его дипломный проект, в котором он определял поверхностное натяжение воды по вибрации водяной струи, принес ему золотую медаль Датской королевской академии наук. Степень магистра он получил в Копенгагенском университете в 1909 г. Его докторская диссертация по теории электронов в металлах считалась мастерским теоретическим исследованием. Среди прочего в ней вскрывалась неспособность классической электродинамики объяснить магнитные явления в металлах. Это исследование помогло Бору понять на ранней стадии своей научной деятельности, что классическая теория не может полностью описать поведение электронов.

Получив докторскую степень в 1911 г., Бор отправился в Кембриджский университет в Англию. Там ученый заинтересовался работой Эрнеста Резерфорда. Резерфорд со своими коллегами изучал вопросы радиоактивности элементов и строения атома. Бор переехал в Манчестер на несколько месяцев в начале 1912 г. и энергично окунулся в эти исследования. Он вывел много следствий из ядерной модели атома, предложенной Резерфордом, которая не получила еще широкого признания.

Летом 1912 г. ученый вернулся в Копенгаген и стал ассистент-профессором Копенгагенского университета.

В течение следующих двух лет Бор продолжал работать над проблемами, возникающими в связи с ядерной моделью атома. Согласно классической электродинамике, вращающийся по орбите электрон должен постоянно терять энергию, отдавая ее в виде света или другой формы электромагнитного излучения. По мере того как его энергия теряется, электрон должен приближаться по спирали к ядру и, в конце концов, упасть на него, что привело бы к разрушению атома. На самом же деле атомы весьма стабильны, и, следовательно, здесь образуется брешь в классической теории. Бор испытывал особый интерес к этому очевидному парадоксу классической физики, поскольку все слишком напоминало те трудности, с которыми он столкнулся при работе над диссертацией.

Хотя модель Бора казалась странной и немного мистической, она позволяла решить проблемы, давно озадачивавшие физиков. В частности, она давала ключ к разделению спектров элементов. Теория Бора, опубликованная в 1913 году, принесла ему известность; его модель атома стала известна как атом Бора.

Ученый был награжден в 1922 году Нобелевской премией по физике «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения». При презентации лауреата Сванте Аррениус, член Шведской королевской академии наук, отметил, что открытия Бора «подвели его к теоретическим идеям, которые существенно отличаются от тех, какие лежали в основе классических постулатов Джеймса Клерка Максвелла». Аррениус добавил, что заложенные ученым принципы «обещают обильные плоды в будущих исследованиях».

Вскоре Бор также сформулировал два из фундаментальных принципов, определивших развитие квантовой механики: принцип соответствия и принцип дополнительности. Принцип соответствия утверждает, что квантово-механическое описание макроскопического мира должно соответствовать его описанию в рамках классической механики. Принцип дополнительности утверждает, что волновой и корпускулярный характер вещества и излучения представляют собой взаимоисключающие свойства, хотя оба эти представления являются необходимыми компонентами понимания природы. Волновое или корпускулярное поведение может проявиться в эксперименте определенного типа, однако смешанное поведение не наблюдается никогда. Приняв сосуществование двух очевидно противоречащих друг другу интерпретаций, мы вынуждены обходиться без визуальных моделей - такова мысль, выраженная ученым в его Нобелевской лекции. Имея дело с миром атома, сказал он, «мы должны быть скромными в наших запросах и довольствоваться концепциями, которые являются формальными в том смысле, что в них отсутствует столь привычная нам визуальная картина».

В 30-х годах Бор обратился к ядерной физике. Энрико Ферми с сотрудниками изучали результаты бомбардировки атомных ядер нейтронами. Бор вместе с рядом других ученых предложил капельную модель ядра, соответствующую многим наблюдаемым реакциям. Эта модель, где поведение нестабильного тяжелого атомного ядра сравнивается с делящейся каплей жидкости, дало в конце 1938 г. возможность Отто Р. Фришу и Лизе Майтнер разработать теоретическую основу для понимания деления ядра. Открытие деления накануне Второй мировой войны немедленно дало пищу для домыслов о том, как с его помощью можно высвобождать колоссальную энергию. Во время визита в Принстон в начале 1939 года ученый определил, что один из обычных изотопов урана, уран-235, является расщепляемым материалом, что оказало существенное влияние на разработку атомной бомбы.

После войны Бор вернулся в Институт теоретической физики, который расширился под его руководством. Он помогал основать ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований) и играл активную роль в его научной программе в 50-е годы. Он также принял участие в основании Нордического института теоретической атомной физики (Нордита) в Копенгагене - объединенного научного центра Скандинавских государств. В эти годы ученый продолжал выступать в прессе за мирное использование ядерной энергии и предупреждал об опасности ядерного оружия. В 1950 году он послал открытое письмо в ООН, повторив свой призыв военных лет к «открытому миру» и международному контролю над вооружениями. За свои усилия в этом направлении он получил первую премию «За мирный атом», учрежденную Фондом Форда в 1957 году.

Достигнув 70-летнего возраста обязательной отставки в 1955 г., Бор ушел с поста профессора Копенгагенского университета, но оставался главой Института теоретической физики. В последние годы своей жизни он продолжал вносить свой вклад в развитие квантовой физики и проявлял большой интерес к новой области молекулярной биологии.

Человек высокого роста, с большим чувством юмора, Нильс Бор был известен своим дружелюбием и гостеприимством. «Доброжелательный интерес к людям, проявляемый ученым, сделал личные отношения в институте во многом напоминающими подобные отношения в семье», - вспоминал Джон Кокрофт в биографических мемуарах. Об ученом Эйнштейн сказал однажды: «Что удивительно привлекает в Боре как ученом-мыслителе, так это редкий сплав смелости и осторожности; мало кто обладал такой способностью интуитивно схватывать суть скрытых вещей, сочетая это с обостренным критицизмом. Он, без сомнения, является одним из величайших научных умов нашего века».

Нильс Бор умер 18 ноября 1962 г. в своем доме в Копенгагене в результате сердечного приступа.

Бор был членом более двух десятков ведущих научных обществ и являлся президентом Датской королевской академии наук с 1939 г. до конца жизни. Кроме Нобелевской премии, он получил высшие награды многих ведущих мировых научных обществ, включая медаль Макса Планка Германского физического общества (1930) и медаль Копли Лондонского королевского общества (1938). Он обладал почетными учеными степенями ведущих университетов, включая Кембридж, Манчестер, Оксфорд, Эдинбург, Сорбонну, Принстон, Макгил, Гарвард и Рокфеллеровский центр.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 10 (38) октябрь 2003 года:

  • Уроки американской аварии

    В середине августа более 50 миллионов граждан США и Канады остались без электричества. За полторы минуты была отключена энергосистема протяженностью около 15 тыс. километров, в которую входят 9 атомных и 12 гидравлических станций. Миллионы людей от Нью-Йорка до Торонто и Детройта были заблокированы в лифтах, метро, в электричках, аэропортах и самолетах на подлете к обесточенным городам. Причины аварии на северо-востоке США и юго-восто...

  • Когда миссия одного предприятия соотносится с политикой другого

    Кольская АЭС (КАЭС) - одна из лучших АЭС в концерне «Росэнергоатом» - неоднократно завоевывала первые места в отраслевом производственном соревновании. За достигнутые производственные показатели 2002-03 года Кольская АЭС удостоена 1-го места в отраслевом конкурсе за звание «Предприятие высокой культуры производства и организации труда». Одна из причин таких положительных результатов - постоянное совершенствование всех систем КАЭС, пов...

  • Кабели, провода и аксессуары в Москве

    С 30 сентября по 3 октября 2003 года в Москве, в Культурно-выставочном центре «Сокольники», прошла 2-я Международная специализированная выставка кабелей, проводов, арматуры, соединительных устройств, кабельных систем, техники и технологий прокладки и монтажа кабельно-проводниковой продукции «Кабели, провода и аксессуары-2003» (Cabex-2003). Выставка организована MVK (Международной выставочной компанией), ассоциацией «Электрокабель» и В...

  • Пакистан: Китай поможет Пакистану построить новую АЭС

    Правительство Пакистана планирует построить новую АЭС, сообщил государственному агентству Эй-Пи-Пи председатель комиссии по атомной энергетике страны Первез Батт. По его словам, на двух действующих АЭС существует абсолютно надежная система защиты. Новая станция мощностью 300 МВт скорее всего будет создана в рамках проекта Чашма-2. Исламабад планирует, как и раньше, использовать опыт китайских специалистов, а также привлечь для осущест...

  • Путь на ФОРЭМ лежит через Саров

    На Федеральном оптовом рынке электроэнергии и мощности РФ (ФОРЭМ) в настоящее время работают уже более 500 предприятий. Закупка электроэнергии на оптовом рынке сулит предприятиям очевидные экономические выгоды. Но есть одна загвоздка. Сбытовые компании, согласно законодательству, не могут осуществлять отпуск энергии, если на предприятии не установлена современная автоматизированная система контроля и учета электроэнергии. Внедрением на ...