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:

  • В Москве состоялась презентация форума «Насосы. Компрессоры. Арматура»

    В рамках Международной промышленной недели в КВЦ «Сокольники» 17 сентября состоялась презентация двух выставочных мероприятий, которые пройдут в ноябре этого года, - Международного специализированного форума «Насосы. Компрессоры. Арматура-2003» и выставки «Россварка-2003». В президиуме присутствовали генеральный директор ЗАО «Международная выставочная компания» А. К. Квасников, директор форума Т. В. Симонова, генеральный директор Ассо...

  • Россия - США: Меняем инвестиции на газ

    В ближайшие 20 лет на развитие ТЭК в России потребуется около 500 млрд долларов инвестиций, сообщил на Втором российско-американском энергетическом саммите в Санкт-Петербурге министр энергетики России Игорь Юсуфов. Еще 200 млрд долларов необходимы на развитие машиностроения и смежных отраслей. В настоящий момент, отметил И. Юсуфов, приоритетной задачей для России является сохранение лидирующей позиции как экспортера энергоресурсов на ...

  • 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...

  • Нильс Бор: редкий сплав смелости и осторожности

    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 все...

  • РАО «ЕЭС России» предлагает увеличить тарифы

    РАО «ЕЭС России» предлагает увеличить тарифы на электроэнергию в 2005 году на 8,5%, в 2006 году - на 7,5%, сообщил председатель правления энергохолдинга Анатолий Чубайс. Правительство уже определило предельный уровень роста тарифов на электроэнергию на 2004 год в размере 13%. По словам Чубайса, действующий в настоящее время «затратный принцип» тарифообразования с введением рынка и конкуренции в электроэнергетике через 3 года исчезнет. «...