Bor Niels fisikari daniera: biografia, aurkikuntzak

Niels Bohr Danimarkako fisikaria eta figura publikoa da, fisika sortzaileetako bat forma modernoan. Kopenhageko Fisika Teorikoaren Institutuko sortzaile eta liderra izan zen, munduko zientzia-eskola sortzailea eta SESBko Zientzia Akademiako kide atzerritar bat ere. Artikulu honek Niels Bohr-en eta bere lorpen nagusien istorioa aztertuko du.

meritu

Bohr Nils fisikari danierrak atomoaren teoria sortu zuen, atomoaren planetaren ereduan oinarritua, delineazio kuantikoak eta pertsonalki eskainitako postulatuak. Horrez gain, Bohr-ek gogoratu zuen nukleo atomikoaren, erreakzio nuklearren eta metalen teoriaren inguruan. Mekanika kuantikoaren sorreran parte hartu zuen. Fisika arloan lan egiteaz gain, Bohr-ek filosofia eta zientzia naturalaren inguruko hainbat lan ditu. Zientzialariek mehatxu atomikoari aurre egin zioten. 1922an Nobel saria jaso zuen.

haurtzaro

Niels Bohr etorkizuneko zientzialaria Copenhagenen jaio zen 1885eko urriaren 7an. Bere aita, Christian, fisiologiako irakaslea izan zen tokiko unibertsitatean, eta Ellenen ama familia aberatsen familia zen. Nilsek anaia txikiagoa zuen Harald. Gurasoek seme-alaben haurtzaroa pozik eta aberatsa izan zuten. Familia eta, batez ere, amaren eragin positiboak funtsezko zeregina izan zuten beren ezaugarri espiritualen garapenean.

eraketa

Lehen hezkuntzan, Bohr-ek Gammelholm eskolan egin zuen. Urteetan eskolan futbola gustatu zitzaion eta, geroago, eskia eta bela. Hogeita hiru urte, Bohr Kopenhageko Unibertsitatean lizentziatu zen, eta bertan ikertzaile fisikoko irakasle ohia zen. Uretako uraren gainazaleko tentsioa zehazteko eskainitako diploma proiektuari dagokionez, Nielsek urrezko domina eman zion Royal Danish Academy of Sciences-ek. Heziketa jaso ondoren, Bohr Niels fisikaria hasieran unibertsitatean egon zen. Bertan, ikasketa garrantzitsu batzuk egin zituen. Horietako bat metalen teoria elektroniko klasikoari eskaini zitzaion eta Bohr doktore tesian oinarritua.

Pentsamendu ez estandarra

Egun batean, Ernest Rutherford Errege Akademiako presidenteak Kopenhageko Unibertsitateko lankide baten laguntza eskatu zuen. Bigarrenak, berriz, bere ikaslea puntuazio txikiena izateko asmoa zuen, uste zuela merezi zuen "bikaina". Bi alderdiek gatazka erabaki zuten hirugarren baten iritzia aintzat hartzea, arbitroa Rutherford-en. Azterketa-galderei jarraiki, ikasleek barometro bat erabiliz eraikinaren altuera zehaztu behar zuten.

Ikasleek erantzun zioten barometroari soka luzea lotu behar zaiola, eraikinaren teilatuara igo eta lurrera eraman eta soka luzera neurtu. Alde batetik, erantzuna erabat zuzena eta osoa zen, baina, bestalde, fisikarekin zerikusi gutxi izan zuen. Orduan Rutherfordek proposatu zuen berriro ikasleari berriro erantzutea. Sei minutu eman zituen eta ohartarazi zuen erantzuna lege fisikoen ulermena ilustratzea. Bost minutu geroago, ikaslearengandik entzun zuen konponbideen artean onena aukeratzerakoan, Rutherford-ek galdetu zion aurrez aurre. Une honetan, barometroa teilatuatik igotzen zenean, jaitsi egin zen eta jaitsiera neurtu eta, formula berezi baten bidez, altuera aurkitu. Galdera hau irakaslearengana zetorren, baina Rutherford eta berak ezin zuten ukatu beste ikaslearen beste bertsio batzuk entzuteko atsegina.

Hurrengo metodoa barometroaren itzalaren altuera eta eraikinaren itzalaren altuera neurtzeko oinarritzen zen, proportzioaren ondorengo ebazpena. Rutherfordek gustuko zuen aukera hau, eta gogotsu galdetu zion ikasleari gainerako moduak estaltzeko. Ondoren, ikaslearen aukera sinpleena eskaini zion. Barometroari eraikinaren horma aplikatu eta oharrak egin beharra izan zen, eta, ondoren, marken kopurua zenbatzea eta barometroaren luzeraren arabera biderkatzea. Ikasleek ustez begi bistako erantzuna ezin da ahaztu.

Zientzialariek jokeraino ikus ez zitezen, ikaslea aukera sofistikatuena eskaini zuen. Barometroari kate bat lotu ondoren, esan zigun, beharrezkoa da eraikinaren oinarrian eta bere teilatuan piztu behar izatea, grabitatearen neurria neurtuz. Hartutako datuen arteko desberdintasunetik, nahi izanez gero, altuera aurkitu dezakezu. Horrez gain, pendulua piztuta eraikinaren teilatuan kablearen gainean, prezesioaren garaiera zehaztu dezakezu.

Azkenean, ikaslea eraikinaren arduraduna aurkitzeko eta barometro zoragarri baten truke, altuera jakiteko balio izan zuen. Rutherford-ek galdetu zuen ea arazoa orokorrean onartutako arazoari ez dakiola. Ez zuen ezkutatzen zer zekien, baizik eta onartu egin zuela irakasleen pentsamenduen inposaketa irakasleekin, eskolan eta unibertsitatean, eta konponbide ez-estandarrak baztertzea. Uste zenuen bezala, ikasle hau Niels Bohr zen.

Ingalaterrara eraman

Unibertsitatean hiru urtetan lan egin ondoren, Borrek Ingalaterrara joan zen bizitzera. Cambridgeko lanean Joseph Thomson-en lehenengo urtean lan egin zuen, eta Ernest Rutherford Manchester-era joan zen bizitzera. Garai hartan, Rutherforden laborategia nabarmena izan zen. Azkenean, esperimentuak egin ziren bertan, atomoaren planetaren ereduaren aurkikuntzari esker. Hain zuzen ere, eredua oraindik bilakatu zen.

Alfa partikulek paperaren bidez igarotzen duten esperimentuei esker, Rutherfordek atomoaren erdian karga gutxi duen nukleoa dago, eta atomoaren masa osoa eta haren inguruan elektroi argia dago. Atomo elektrikoki neutroa denez, elektroiaren karguen batura karga nuklearraren modulua berdina izan behar du. Karga nuklearraren elektroiaren karga anitzetakoa zera da azterketa honetarako zentrala, baina orain arte ez zen argi geratu. Baina isotopoak aurkitu ziren - substantzia kimiko bereko propietateak, baina masa atomiko desberdinak.

Elementu kopuru atomikoa. Desplazamenduaren legea

Rutherford-eko laborategian lanean, Bohr-ek konturatu zen propietate kimikoak atomoaren elektroi kopuruaren araberakoak direla, hau da, bere karga, masaren ordez, isotopoen existentzia azaltzen duena. Hau Bohr-ren lorpen garrantzitsuena izan zen laborategian. Alfa partikulak helioaren nukleoa +2 karga duenez, alfa desintegrazioarekin (partikula nukleotik igortzen da), maiz aldiko taula "alaba" elementua "ama" baino bi zelula ezkerrean jarri behar da eta beta desintegrazioan (elektroiak hegan egiten du Nukleotik) zelula baten eskuinean. Horrela, "desplazamendu erradioaktiboen legea" sortu zen. Ondoren, fisikariek Danimarkak atomoaren eredu osoari buruzko aurkikuntza garrantzitsuenak egin zituen.

Rutherford-Bohr modeloa

Eredu hau planetarioa ere deitzen zaio, izan ere, elektroiek eguzkiaren inguruan planetaren antzeko nukleoa inguratzen dute. Eredu horrek hainbat arazo izan zituen. Izan ere, atomo hori hondamendikoki ezegonkorra zen eta energia galdu zuen ehun milioika segundora. Egia esan, hori ez zen gertatu. Arazoa ez da jasangarria izan eta ikuspegi erradikal berri bat eskatzen du. Hemen, Bor Niels fisikari daniera agertu zen.

Bohrrek, elektrodinamikaren eta mekanikaren legeen kontra, atomoetan orbitak daude, eta elektroiak ez dira irratiak mugitzen. Orbita egonkorra da kokatzen den elektroiaren momentu angularra Planck konstantearen erdia berdina bada. Erradiazioak gertatzen dira, baina bakarra orbitatik beste batetik elektroi baten trantsizioan gertatzen den unean. Irten den energia guztia erradiazio kuantikoaren bidez eramaten da. Cuantosek Planck konstantean maiztasun mugagabearen produkturako energia berdina dute, edo hasierako eta azken elektroien energia arteko aldea. Horrela, Bohrrek Rutherford-en lorpenak eta Quanta ideia konbinatu zituen, Max Planck-ek 1900. urtean proposatu zuena. Batasun hori teoria tradizionalaren xedapen guztiak kontrajartzen zituen, eta, aldi berean, ez zuen erabat baztertu. Elektroia mekanikaren lege klasikoen arabera mugitzen den puntu material gisa kontsideratzen da, baina "kuantizazio baldintza" betetzen duten orbita horiek "konponduak" dira. Orbita hauei dagokienez, elektroien energia orbital zenbakien plazetarako alderantziz proportzionala da.

"Frekuentzia-arauaren" deribazioa

"Frekuentzia erregimenaren" oinarritzat hartuta, Bohrek ondorioztatu du erradiazio maiztasunek zenbaki osoaren alderantzizko karratuen arteko aldeak direla. Aurretik, espektroskopioek ezarri zuten eredua, baina ez zuten azalpen teorikoa aurkitu. Niels Bohr-en teoriak hidrogenoaren (atomoen sinpleena) espektroa azaltzen du, baina baita helioa ere, ionizatua barne. Zientzialariek shift nuklearraren eragina ilustratzen dute eta maskor elektronikoak betetzen direnean aurreikusten dute Mendeleyev sistemaren elementuen periodikotasunaren izaera fisikoa agerrarazteko . Garapen hauei esker, 1922an Bohr Nobel saria jaso zuen.

Bora Institutua

Rutherford-en lanak amaitzean Bo Nils fisikariak aitortu zuenean, bere aberria itzuli zen, 1916an Copenhageneko Unibertsitateko irakasle batek gonbidatu zuenean. Bi urte geroago, Royal Danish Society-ko kide bihurtu zen (1939an, zientzialari buru zuen).

1920. urtean Bohr-ek Fisiologia Teorikoaren Institutua sortu zuen eta lider bihurtu zen. Kopenhageko agintariek fisikaren lorpenen aitortza eman zioten institutuari "Pivovar Etxea" historikoa eraikitzeko. Institutuak aurreikuspen guztiak bete zituen, fisika kuantikoaren garapenean rol garrantzitsua eginez. Aipatu beharra dago Bohr-en ezaugarri pertsonalak zeintzuk diren ezaugarri definitzaileak. Bere burua talentu handiko kolaboratzaile eta ikasleekin inguratu zen, eta horietan maiz ikusezinak izan ziren mugak. Bora Institutua nazioartekoa zen, nonahi erori zen. Bohr eskola famatuen artean identifikatu daitezke: F. Bloch, V. Weisskopf, H. Casimir, O. Bohr, L. Landau, J. Wheeler eta beste asko.

Bohrri, Verne Heisenberg zientzialari alemaniarrak ez zuen behin. "Ezegonkortasunaren printzipioa" sortu zen garaian, Erwin Schrödingerrek, ikuspegi hutseko olatuen aldekoa izan zena , Bohr-rekin eztabaidatu zen. "Pivovar Etxea" antzinakoan, XX. Mendeko fisika kualitatiboen oinarria sortu zen, Niels Bohr-en figura nagusietako bat.

Atomoaren eredua, Danimarkako zientzialariak eta Rutherford bere Tutoreak proposatutakoa, ez zen bateragarria. Teoria klasikoaren eta hipotesiaren postulatuak konbinatzen ditu, eta horrek, jakina, kontraesan egiten du. Kontraesan horiek desagerrarazteko, teoriaren tesiak nagusiki errepasatu beharra zegoen. Zuzendaritzan, Bohrren zerbitzu zuzenak, komunitate zientifikoan duen autoritatea eta bere eragina pertsonala izan dira. Niels Bohrren lanek microworld-en argazki fisikoa lortzeko lortu zutenez, "gauza handien mundura" arrakastaz buruturiko ikuspegia ez da egokia, eta ikuspegi honen sortzaileetako bat bilakatu zen. Zientzialariek kontroleko "kontroleko eragina neurtzeko prozeduren eragina" eta "balio osagarriak" sartu zituzten.

Copenhagen teoria kuantikoa

Danimarkako zientzialariaren izena Teoria kuantikoaren probabilitatearen (Kopenhagen) interpretazioarekin lotzen da, baita bere "paradoxa" ugari aztertzeko ere. Bohr-en eztabaidarekin jolastu zen Albert Einstein-i, Bohr-en fisika kuantikoa ez zen gustuko interpretazio probabilistan. "Danimarkako zientzialariak" formulatutako "korrespondentzia printzipioa" funtsezko zeregina izan zen mikroeren munduaren legeak ulertzeko eta fisika klasikoaren (ez-kuantikoaren) arteko elkarrekintza.

Gai nuklearrak

Rutherford-en nuklearraren fisika ikertzen hasi zenean, Bohr-ek arreta handia eskaini zien gai nuklearrei. 1936. urtean, nukleo konposatu baten teoria proposatu zuen, eta laster hasi zen tanta-eredu bat, fisio nuklearraren azterketan zeregin garrantzitsua eginez . Bohrrek, batez ere, uranio-nukleo zatien espontaneoa iragartzen du.

Fascistek Danimarkan harrapatu zutenean, zientzialaria ezkutuki Ingalaterrara iritsi zen, eta gero Amerikara, non Oge semearekin lan egin zuen Los Alamosen Manhattan proiektuan. Gerraosteko urteetan, Bohr-ek denbora asko eman zuen arma nuklearrak kontrolatzeko eta atomoen erabilera baketsua lortzeko. Europako ikerketa nuklearrerako zentroaren sorreran parte hartu zuen, eta Nazio Batuen ideiak ere zuzendu zituen. Bohrrek "proiektu nuklearraren" zenbait alderdi eztabaidatu zituen Sobietar fisikariekin, arma atomikoen jabetzako monopolio arriskutsua zela uste zuen.

Jakintzaren beste arlo batzuk

Horrez gain, Nils Bohr-ek, biografia hori amaitzen ari zela ere, fisikaren, biologiaren berezitasunak ere, interesatzen zitzaion. Zientzi naturalaren filosofian ere interesa zuen.

1962ko urriaren 18an Kopenhageko 1962ko zientzialari bikain bat hil zen.

ondorio

Nils Bohr, zeinen aurkikuntza, jakina, fisika aldatu zen, autoritate zientifiko eta moral handi bat izan zuen. Berarekin komunikatzea, nahiz eta iheskorrena, elkarrizketetan ulergaitza izan zen. Bor-en hitzaldian eta gutunean argi zegoen hitz zehatzak hautatzen zituela bere pentsamenduak ahalik eta zehaztasunez argitzeko. Vitaly Ginzburg fisikari errusiarrek Bora deitzen zien oso delikatua eta jakintsua.