В 1939 году Нильс Бор сделал открытие, изменившее мир навсегда. 3. Датский физик Нильс Бор в 1922 году был удостоен Нобелевской премии «за заслуги в изучении строения атома».
Нильс Бор - биография
Добыча урана началась в 1940-х сначала в военных, а потом и в гражданских целях. По оценкам Всемирной ядерной ассоциации, начиная с 1945 года совокупное производство достигло 3,2 млн тонн. Первое место с большим отрывом занимает Канада, на территории которой находится крупнейший в мире рудник с самым высоким содержанием урана Cigar Lake мощность 6,9 тыс.
Лидером по оценочным извлекаемым запасам является Австралия, на которую приходится более четверти от общемировых. В стране нет своих АЭС, она активно поставляет сырье на экспорт. Ведущим производителем в последнее десятилетие выступает Казахстан.
Инсулин После смерти близкого друга, умершего из-за диабета в 1920 году канадский учёный Фредерик Грант Бантинг решил посвятить свою жизнь созданию лекарства от этой страшной болезни. Он начал с изучения литературы, посвященной этой проблеме.
Статья Мозеса Баррона «О блокаде панкреатического протока желчными камнями» произвела на молодого ученого очень большое впечатление, вследствие которого он увидел знаменитое сновидение. В этом сне он понял, как правильно действовать. Проснувшись среди ночи, Бантинг записал методику проведения эксперимента на собаке: «Перевязать протоки поджелудочной железы у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Очень скоро он воплотил эксперимент в жизнь. Результаты эксперимента были потрясающими.
Фредерик Бантинг открыл гормон инсулин, который до сих пор используется в качестве главного лекарства при лечении диабета. В 1923 году 32-летний Фредерик Бантинг совместно с Джоном Маклеодом был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине, став самым молодым лауреатом. А в знак уважения к Бантингу Всемирный день борьбы с диабетом празднуется в его день рожденья — 14 ноября. Оружие Второй мировой войны Устройство, созданное Дэвидом Б.
Многие великие умы Германии после прихода к власти нацистов переехали по приглашению Бора в Копенгаген. Тогда же, в 30-х годах, Бор увлекся ядерной тематикой и внес существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций. Он, как и Эйнштейн, «не предвидел, что цепную реакцию можно будет осуществить на протяжении жизни», он лишь предугадывал такую «теоретическую возможность».
Через два дня Бор уже летел в Англию полулежа в бомбовом люке самолета Но ученый мир понимал, что даже если есть малая толика возможности того, что подобная сила может стать доступной Гитлеру, это равносильно общемировой трагедии. Чтобы этого не случилось, важно было, в первую очередь, не допустить ареста Бора. Вот почему осенью 1943 года, когда из Берлина в Копенгаген уже был направлен приказ о его аресте, силами Сопротивления Дании Бор был переправлен в трюме рыболовецкой шхуны в Швецию, откуда ему предстояло перелететь на бомбардировщике в Англию. Через два дня Бор уже летел полулежа в бомбовом люке самолета. Иного пространства для 58-летнего ученого в маневренном, но маленьком самолете просто не было. За спиной у него был парашют, в руках — сигнальные ракеты на случай, если не удастся уйти от огня немецких зениток береговой обороны Норвегии и придется, если опять же не повезет, ожидать помощи в море. Штурмана и пилота он мог слышать лишь через наушники шлемофона, не слишком удобного для его большой головы.
Он был предупрежден, что когда они пойдут на высоте, где дышать уже нечем, ему будет дан приказ — «Включить кислород». Он ждал этого приказа, но шлемофон молчал, и он не включал кислород. Над западной Норвегией он потерял сознание. Пилоты, отдавая ему указание, не получали ответа, кричали в микрофон, но тщетно. Не зная, что стряслось в бомбовом люке, они пошли на снижение. Приземлившись и бросившись к бомбовому люку, они извлекли молчавшего Бора, сжимающего в руках сигнальные ракеты. Он слабо приоткрыл глаза, и пилоты поняли, что произошло: наушники шлемофона просто не доставали ему до ушей — он не мог услышать над Норвегией их команды и остался без воздуха на сверхгималайской высоте.
Пилоты, не зная, кто он такой, могли лишь восхититься, каким могучим оказался этот старик, не отдавший душу небесам и сам очнувшийся от обморока. Вот так, хоть и с пересадкой, он долетел до Британии, где чуть позже на вопрос советника Черчилля, взорвется ли эта теоретическая атомная бомба, ответил: «Разумеется, она взорвется, но что будет дальше? Бор не знал и продолжал исследования в Англии и Америке. Он всё чаще задавался вопросом: «Что будет дальше?
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
В 1955 году Нильс Бор достиг 70-летия, возраста обязательной отставки, и покинул профессорский пост, но остался главой учрежденного института и продолжал работу. Нильс Бор: в гостях у атомов Великий датский ученый, основоположник атомной физики, Нильс Бор (1885-1962) еще на студенческой скамье умудрился сделать открытие, изменившее научную картину мира. Нильс Бор действительно был философом, который искал ответы на вечные вопросы бытия, изучая явления окружающего нас физического мира. В 1901 году немецкий ученый получил премию за открытие излучения, которое носит его имя.
Нейтрино доносят до нас сообщения о том, что происходит в глубинах космоса
В 51 год создал капельную модель ядра, введя в ядерную физику термодинамические понятия. Вторая мировая война — немецкая оккупация Дании. В 1943 г. Нильсу Бору — 58 лет. В Соединенных Штатах он принимает участие в создании американской атомной бомбы. Когда стало ясно, что гитлеровская Германия уже не в состоянии овладеть атомным оружием, а Япония даже не пыталась его создать, Бор употребил все свое влияние, чтобы воспрепятствовать применению атомной бом- 1 Шпилянский Эдуард Маркович, д-р мед.
С этой целью он беседует с президентом США Франклином Рузвельтом, ссорится с Черчиллем, борется против атомной монополии Англии и США — выдвигает идею «международного контроля» над вооружением. Его усилия тщетны... Нильс Бор возвращается в Данию в Институт теоретической физики. Он помогает основать Европейский центр ядерных исследований и играет активную роль в его научной программе. В 1950 г.
Но письмо Бора не удосужилось даже тени того внимания, которое заслуживало [С. Мусский, с. В августе 1955 г. Его слушали, ему аплодировали 1200 физиков-атомщиков, съехавшихся со всех концов земли. Нильсу Бору — 72 года.
Ему присуждается первая премия «За мирный атом», учрежденная Фондом Форда в 1957 г. Он признался: «Квантовая теория меня больше не влечет к своим проблемам. Ныне первостепенная проблема — найти путь к предотвращению ядерной войны».
Внезапно газ затвердел, и солнце с планетами уменьшились в размерах. Ученый трактовал сон так: солнце — это ядро атома, а планеты вокруг него — электроны. Ларри Пейдж и Google Однажды 22-летний студент Стэнфордского университета увидел странный сон. Он смог загрузить все интернет-страницы в мире и изучить, как они связаны между собой. Проснувшись, он записал увиденное. Впоследствии идея из сна трансформировалась в алгоритм для поисковой системы. А Ларри Пейдж стал одним из основателей Google.
Элиас Хоу и швейная машинка Отцом швейной машинки часто называют Исаака Зингера, хотя на на самом деле к ее созданию приложили руку многие изобретатели. Одним из них был Элиас Хоу. Он пытался понять, где в механизме должно быть игольное ушко. Изначально оно располагалось на тупом конце, как и у обычное иглы, но это мешало протягивать иглу через ткань. Как-то ночью Хоу приснилось, что он попал к дикарям, которые требовали создать швейную машинку для их вождя. Туземцы угрожали ему странными копьями — с дырками на наконечниках, у самого острия.
Резерфорда все читатели, надеюсь, помнят по планетарной модели атома из курса школьной физики. Именно общение с учителем и, впоследствии, другом Резерфордом и привело к появлению теории атомов.
Прошло всего 3 месяца со дня переезда в Манчестер, и когда кто-то из студентов просил Резерфорда объяснить, как устроен атом, тот отвечал: «Спросите у Бора». В 1922 году датскому ученому была присуждена Нобелевская премия по физике. Альберт Эйнштейн писал о модели Бора: Было так, точно из-под ног ушла земля, и нигде не было видно твердой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточно, чтобы человеку с гениальной интуицией и тонким чутьем — Бору — найти главнейшие законы спектральных линий и электронных оболочек атомов… Это кажется мне чудом и теперь. Это — наивысшая музыкальность в области мысли. Граждане Дании соотечественника-лауреата чествовали как ненормальные, тот же продолжал трудиться над теоретическими выкладками еще много последующих лет. Главным же своим научным достижением Бор считал принцип соответствия, который стал одной из основ методологии современной науки. Хотя, конечно, наследие гения гораздо шире.
Фигура Бора вызывала мой интерес давно. Во многом, потому что он был не только великим физиком, но и гуманистом, а также философом. Во времена подъема Рейха ряд ученых во имя науки начали работать над развитием ядерной физики и созданием оружия массового поражения нового поколения — атомной бомбы. Бор, спасаясь от нацистов в разгар Второй мировой, хоть и был вынужден некоторое время сотрудничать по аналогичным проектам в США, все-таки выражал категоричную позицию и говорил об атомной угрозе с политиками на самом высоком уровне, вплоть до Рузвельта. Особенно после того, как прогремели Хиросима и Нагасаки, а ядерные испытания проводились по всему миру чуть ли не «на заднем дворе» и в США в том числе. В 1950 году Бор написал открытое послание в ООН и выразил обеспокоенность продолжающейся огромными темпами милитаризацией атома, а также разобщением ученых. Как мы знаем, это не сильно помогло. За дружбу с Петром Капицей Бора считали шпионом, холодную войну остановить было уже никак невозможно, но позиция ученого достойна уважения.
Бор был уникальным по научным и коммуникативным способностям человеком. Он много времени посвящал созданию международного сотрудничества в области физики, главным результатом этих усилий стало появление полноценного сообщества ученых многих стран, в том числе из СССР. В частности, его учеником был Лев Ландау. На вопрос, как ему удается объединять столь разных по темпераменту гениальных и сложных людей, особенно новое поколение физиков, Бор ответил, что просто «не боится показаться глупым перед молодежью».
Чёрные дыры промежуточной массы — самый редкий тип экстремальных объектов, который очень сложно обнаружить. Эти черные дыры намного тяжелее обычных, но не такие массивные, как в центрах галактик, хотя всё равно смертоносные из-за того, что поглощают всё вокруг. И одна такая чёрная дыра промежуточной массы была обнаружена в момент ужасающего разрыва звезды в далёкой галактике. Учёные из института Нильса Бора Дания смоделировали обнаруженное ими разрушение звезды, и эта модель показала, что масса чёрной дыры составляет от 50 000 до 800 000 масс Солнца, что является колоссальным масштабом по сравнению с обычными чёрными дырами.
Нильс Хенрик Давид Бор
Однако мы решили остановить свой выбор на Терлецком — он мог бы произвести своей широкой эрудицией и осведомленностью нужное впечатление на Нильса Бора. Бор уже в 1939 году понимал, что открытие ядерного деления позволяло создать атомную бомбу, однако полагал, что инженерные работы по отделению урана-235 потребуют колоссальных, а потому непрактичных промышленных затрат. В 1910 году Нильс Бор был удостоен степени магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов. Томсоном, который открыл электрон в 1897 г. Правда, к тому времени Томсон начал заниматься уже другими темами, и он выказал мало интереса к диссертации Бора и содержащимся там выводам.
Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком
В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». Книжно-иллюстративная выставка «Лауреат Нобелевской премии по физике Нильс Хенрик Давид Бор (1885–1962)». По характеру чрезвычайно мягкий и интеллигентный, Нильс Бор не высказывался критично по отношению к религии.
135 лет со дня рождения Нильса Бора: лучшие приложения «МЭШ» по физике
Томсоном, который открыл электрон в 1897 г. Правда, к тому времени Томсон начал заниматься уже другими темами, и он выказал мало интереса к диссертации Бора и содержащимся там выводам. Датский физик Нильс Бор 28 февраля 1913 года предложил свою теорию строения атома, в которой электрон в атоме не подчиняется законам классической физики. Получивший известность в качестве основоположника квантовой теории, Нильс Бор глубоко погружался не только в науку, но также в религию и философию.
Журнал «ПАРТНЕР»
Проблема: Отсутствие подробного исследования влияния Нильса Бора на развитие физики и научных открытий. Целевая аудитория: Студенты, преподаватели, научные работники, любознательные читатели Задачи проекта: 1. Провести анализ биографии и достижений Нильса Бора. Выявить его роль в создании квантовой механики. Изучить участие в Манхэттенском проекте. Проанализировать полученные награды и заслуги. Роли в проекте: Исследователь, обозреватель, аналитик Ресурсы: Информационные ресурсы, биографии, научные статьи, книги Продукт: Исследование жизни и научной деятельности Нильса Бора с подробным анализом его вклада в физику Введение Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы.
Играя многие годы на позиции вратаря клуба «Академикс», Нильс начал медленно догадываться, что пролетает мимо всех нобелевских премий и банковских должностей, и от отчаяния поступил в Копенгагенский Университет — ума набираться. Прослушав две лекции по физике , Бор решил, что ему толкают лажу, и вообще с такой физикой светлое будущее не построишь. Припомнив манеру игры своей бывшей футбольной команды и её тактические построения, Бор изобрёл квантовую механику , а вспомнив манеру ведения дел в клубе со стороны директора — квантовую бухгалтерию. Не собираясь останавливаться на достигнутом, Бор поехал в лазарет своей любимой команды, где, глядя на то, что оставалось от коллег после жёстких футбольных единоборств, написал статью «О строении атомов и молекул». Научная деятельность[ править ] В 1921 году Бор открыл институт имени себя, в котором, получив финансирование от датских властей, впервые подверг экспериментальной проверке теорию квантовой бухгалтерии. Результатом стало открытие т. Открытие Бора было с радостью встречено всеми научными институтами мира и было признано самым научным из всех научных открытий за всю историю науки.
Выявить его роль в создании квантовой механики. Изучить участие в Манхэттенском проекте. Проанализировать полученные награды и заслуги. Роли в проекте: Исследователь, обозреватель, аналитик Ресурсы: Информационные ресурсы, биографии, научные статьи, книги Продукт: Исследование жизни и научной деятельности Нильса Бора с подробным анализом его вклада в физику Введение Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы. Контент доступен только автору оплаченного проекта Биография Нильса Бора Информация о жизни и научной деятельности Нильса Бора, его роли в развитии физики, участии в Манхэттенском проекте и достижениях, принесших ему Нобелевскую премию. Контент доступен только автору оплаченного проекта Вклад Нильса Бора в развитие квантовой механики Исследование роли Нильса Бора в создании квантовой механики, его теоретические работы и вклад в основные принципы квантовой физики. Контент доступен только автору оплаченного проекта Участие Нильса Бора в Манхэттенском проекте Анализ участия Нильса Бора в Манхэттенском проекте, его вклад в разработку атомной бомбы и влияние на развитие ядерной физики.
Отца Нильса звали Кристиан, и он был профессором физиологии в Копенгагенском университете. Со своей стороны, матерью Нильса была Эллен Адлер, чья семья была экономически привилегированной и имела влияние в банковской среде Дании. Семейное положение Нильса позволило ему получить доступ к образованию, которое в то время считалось привилегированным. Исследования Нильс Бор заинтересовался физикой и изучал ее в Копенгагенском университете, где он получил степень магистра физики в 1911 году. Позже он отправился в Англию, где учился в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Основным мотивом для учебы там было получение опекой Джозефа Джона Томсона, химика английского происхождения, получившего Нобелевскую премию в 1906 году за открытие электрона, в частности, за исследования, которые он проводил о том, как электричество движется через газы. Однако Томсон не проявлял реального интереса к Бору, поэтому последний решил уехать оттуда и взял курс на Манчестерский университет. Отношения с Эрнестом Резерфордом Находясь в Манчестерском университете, Нильс Бор имел возможность поделиться с британским физиком и химиком Эрнестом Резерфордом. Он также был ассистентом Томсона и позже получил Нобелевскую премию. Бор многому научился у Резерфорда, особенно в области радиоактивности и моделей атома. Со временем сотрудничество между двумя учеными росло, а их дружба росла. Одно из событий, в котором оба ученых взаимодействовали в экспериментальной области, было связано с моделью атома, предложенной Резерфордом. Эта модель была верной в концептуальной области, но невозможно было представить ее, обрамляя ее законами классической физики. Учитывая это, Бор осмелился сказать, что причина этого в том, что динамика атомов не подчиняется законам классической физики. Северный институт теоретической физики Нильс Бор считался застенчивым и замкнутым человеком, однако серия эссе, опубликованных в 1913 году, принесла ему широкое признание в научной сфере, что сделало его признанным общественным деятелем. Эти очерки были связаны с его концепцией строения атома. В 1916 году Бор отправился в Копенгаген и там, в своем родном городе, он начал преподавать теоретическую физику в Копенгагенском университете, где и учился. Находясь в этом положении и благодаря ранее приобретенной славе, Бор получил достаточно денег, необходимых для создания в 1920 году Северного института теоретической физики. Датский физик руководил этим институтом с 1921 по 1962 год, когда он умер. Позже институт изменил название и стал называться Институтом Нильса Бора в честь своего основателя. Очень скоро этот институт стал эталоном самых важных открытий, сделанных в то время, связанных с атомом и его конформацией. За короткое время Северный институт теоретической физики стал наравне с другими университетами с более высокими традициями в этой области, такими как немецкие университеты Геттингена и Мюнхена. Копенгагенская школа 1920-е годы были очень важны для Нильса Бора, поскольку за эти годы он опубликовал два основных принципа своих теорий: принцип соответствия, опубликованный в 1923 году, и принцип дополнительности, добавленный в 1928 году. Вышеупомянутые принципы стали основой, на которой начала формироваться Копенгагенская школа квантовой механики, также называемая Копенгагенской интерпретацией.
103 года назад Нильс Бор предложил планетарную модель строения атома
Один сын — Оге Бор, стал продолжателем отцовского дела, тоже прославился в области физики, и в 70-х стал лауреатом Нобелевской премии. Нильс Бор с женой Маргарет Заслуги Бора перед родной страной и наукой были оценены не только правительством. Пивоваренная компания «Карлсберг» преподнесла Нильсу шикарный подарок в 30-х годах прошлого века — оплатила строительство резиденции под названием «Дом чести», которую возвели специально для Бора и его родных. Нильс Бор принимал у себя дома именитых гостей — королеву Великобритании Елизавету , глав всех мировых государств, премьер-министров и знаменитостей. Случались в жизни ученого и трагедии, которые он тяжело переживал. В 1934 году трагически погиб его старший сын Христиан.
На тот момент парню исполнилось 19 лет, он находился на яхте, когда начался шторм, и его просто смыло огромной волной за борт. Тело парня так и не отыскали. Нильс Бор с семьей Семейство Бор на протяжении долгих лет тесно дружило с семьей еще одного именитого физика — Резерфорда. Нильс был очень благодарен Эрнесту за участие в его жизни, он часто называл его своим вторым отцом. Смерть По мнению биографов великого ученого, Нильс определился со своими религиозными взглядами еще в шестнадцатилетнем возрасте.
Он очень трепетно относился к Богу, хотя и не был приверженцем духовных притязаний религии. Бор считал, что человек не может предписывать Всевышнему, как ему управлять миром. В последние годы своей жизни выдающийся физик увлекся философскими темами, посвящал им много своих статей, выполнял общественную работу, и читал лекции. Памятник на могиле Нильса Бор Нильс Бор умер 18 ноября 1962 года, в возрасте 77 лет. Он скончался от сердечного приступа.
Тело ученого кремировали, урна с прахом покоится в семейном склепе на кладбище в Копенгагене. Интересные факты Над входной дверью в доме Бора всегда висела подкова. Однажды один из его гостей, увидев этот незамысловатый атрибут, спросил, неужели он, выдающийся ученый с мировым именем верит в то, что старая подкова, висящая над дверью, может принести счастье. Бор улыбнулся, и сказал, что конечно не верит, но у подковы есть удивительное свойство, приносить счастье даже тому, кто не хочет в это верить. С приходом к власти нацистов, в Германии запретили принимать Нобелевскую премию.
Немецким физикам Джеймсу Франку и Максу фон Лауэ негде стало хранить свои золотые медали, и они отдали их на хранение Бору. В 1940-м немецкие войска вошли в Копенгаген, Нильс придумал фокус с царской водкой. Он просто растворил в ней принесенные ему медали. А когда война окончилась, ученый достал золото, спрятанное таким необычным образом, сумел передать его в Шведскую королевскую академию наук, где снова вылили такие же медали и второй раз вручили их лауреатам. В Дании Бор пользовался невероятной популярностью, его уважали не только в научных кругах.
Руководство пивоваренной компании «Карлсберг» не только построило для него дом, но и распорядилось провести в дом ученого трубу, которая в любое время суток и абсолютно беспалтно подавала в его дом свежайшее пиво. В доме Нильса Бора никогда не переводились гости. В честь выдающегося ученого назван 107-й элемент таблицы Менделеева. Официально его назвали борием в 1997 году. Но потом ему дали новое название — дубний.
Память В память о великом ученом его именем названы институт в Копенгагене, который он сам основал. После того, как Нильс умер, во главе института теоретической физики стал его сын — Оге Бор. Два раза, в 1963-м и 1985-м в Дании вышли марки с портретом Бора. Его имя присвоено астероиду 3948, который открыли в 1985-м. В 1964-м один из лунных кратеров тоже получил имя Нильс Бор.
В 1997-м в Дании в обращение вышла банкнота в 500 крон, на которой изображен Бор. В 1998-м английский драматург Майкл Фрейн опубликовал свою пьесу «Копенгаген», в которой описана историческая встреча Гейзенберга и Бора.
Яркий пример — таблица Менделеева. Но он далеко не единственный. Вот еще шесть не менее впечатляющих историй. Нильс Бор и модель атома Датский физик Нильс Бор смог описать современную модель атома благодарю сну о солнечной системе.
Бору приснилось солнце из горящего газа, вокруг которого вращались связанные с ним тонкими нитями планеты. Внезапно газ затвердел, и солнце с планетами уменьшились в размерах. Ученый трактовал сон так: солнце — это ядро атома, а планеты вокруг него — электроны. Ларри Пейдж и Google Однажды 22-летний студент Стэнфордского университета увидел странный сон. Он смог загрузить все интернет-страницы в мире и изучить, как они связаны между собой. Проснувшись, он записал увиденное.
Впоследствии идея из сна трансформировалась в алгоритм для поисковой системы. А Ларри Пейдж стал одним из основателей Google. Элиас Хоу и швейная машинка Отцом швейной машинки часто называют Исаака Зингера, хотя на на самом деле к ее созданию приложили руку многие изобретатели.
В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет, где изучал физику , химию , астрономию , математику. Вместе с братом он организовал студенческий философский кружок, на котором его участники поочерёдно выступали с докладами [6]. В университете Нильс Бор выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды. Теоретическое исследование в 1906 году было отмечено золотой медалью Датского королевского общества. В последующие годы 1907 — 1909 оно было дополнено экспериментальными результатами, полученными Бором в физиологической лаборатории отца [7] , и опубликовано по представлению корифеев тогдашней физики Рамзая и Рэлея [8].
В 1910 Бор получил степень магистра , а в мае 1911 защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов [7]. В своей диссертационной работе Бор, развивая идеи Лоренца , доказал важную теорему классической статистической механики , согласно которой магнитный момент любой совокупности элементарных электрических зарядов , движущихся по законам классической механики в постоянном магнитном поле , в стационарном состоянии равен нулю. В 1919 эта теорема была независимо переоткрыта Йоханной ван Лёвен и носит название теоремы Бора — ван Лёвен англ. Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества в частности, диамагнетизма , оставаясь в рамках классической физики [9]. Это, видимо, стало первым столкновением Бора с ограниченностью классического описания, подводившим его к вопросам квантовой теории. Бор в Англии. Теория Бора 1911—1916 [ ] В 1911 Бор получил стипендию в размере 2500 крон от фонда Карлсберга для стажировки за границей [10]. В сентябре 1911 он прибыл в Кембридж , чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством знаменитого Дж.
Однако сотрудничество не сложилось: Томсона не заинтересовал молодой датчанин, с ходу указавший на ошибку в одной из его работ и к тому же плохо изъяснявшийся на английском. Впоследствии Бор так вспоминал об этом: Я был разочарован, Томсона не заинтересовало то, что его вычисления оказались неверными. В этом была и моя вина. Я недостаточно хорошо знал английский и потому не мог объясниться… Томсон был гением, который, на самом деле, указал путь всем… В целом, работать в Кембридже было очень интересно, но это было абсолютно бесполезным занятием. В 1911 Резерфорд по итогам своих опытов опубликовал планетарную модель атома. Бор активно включился в работу по этой тематике, чему способствовали многочисленные обсуждения с работавшим тогда в Манчестере известным химиком Георгом Хевеши и с самим Резерфордом. Исходной идеей было то, что свойства элементов определяются целым числом — атомным номером , в роли которого выступает заряд ядра, который может изменяться в процессах радиоактивного распада. Первым применением резерфордовской модели атома для Бора стало рассмотрение в последние месяцы своего пребывания в Англии процессов взаимодействия альфа- и бета-лучей с веществом [12].
Летом 1912 Бор вернулся в Данию. Во время свадебного путешествия в Англию и Шотландию Бор с супругой посетили Резерфорда в Манчестере. Бор передал ему свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» она была опубликована в начале 1913. Вместе с тем было положено начало тесной дружбе семей Боров и Резерфордов. Общение с Резерфордом оставило неизгладимый отпечаток как в научном, так и в личностном плане на дальнейшей судьбе Бора, который спустя много лет писал: Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 и носящем название «резерфордовского меморандума» [15]. Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913. Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 с закономерностями расположения спектральных линий и общим комбинационным принципом для частот излучения атомов.
Впоследствии сам Бор говорил: Как только я увидел формулу Бальмера , весь вопрос стал мне немедленно ясен. Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» [17] , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома. В теории Бора можно выделить два основных компонента [18] : общие утверждения постулаты о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома , представляющая в наши дни лишь исторический интерес. Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики, на которое накладываются дополнительные квантовые условия например, квантование углового момента электрона. Теория Бора сразу же позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода , а также объяснить с поправкой на приведённую массу электрона наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию. Блестящим успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга [19]. Работа Бора сразу привлекла внимание физиков и стимулировала бурное развитие квантовых представлений.
Его современники по достоинству оценили важный шаг, который сделал датский учёный. Так, в 1936 Резерфорд писал: Я считаю первоначальную квантовую теорию спектров, выдвинутую Бором, одной из самых революционных из всех когда-либо созданных в науке; и я не знаю другой теории, которая имела бы больший успех. Это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твёрдой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточным, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьём — найти главные законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это мне кажется чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли. Он оставался в Манчестере с осени 1914 до лета 1916. В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик.
Уже в сентябре 1914 он писал: Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем.
Восстановление плаката заняло немало времени: поверхность пришлось очистить от грязи и мусора, отделить таблицу от подкладки, на которой та была закреплена, обработать специальными растворами для выравнивания кислотно-щелочного баланса и устранить разрывы с помощью специальной бумаги из бруссонетии бумажной и пасты из пшеничного крахмала. Теперь таблица находится в специальном хранилище университета, где для нее созданы подходящие условия. На самом же факультете осталась ее полномасштабная копия.
Чуть позже, но в том же 2019 году, сотрудники Санкт-Петербургского университета сообщили о своей сенсационной находке — обнаруженная ими в Большой химической аудитории таблица оказалась на 12 лет старше. В университете рассказали, что таблица представляет собой демонстрационный вариант, изготовленный в 1876 году. Она отличается от современных вариантов. Например, в ней нет VIII группы, в которую входят инертные благородные газы: на момент публикации они еще не были открыты. Одна из самых известных гласит, что Менделеев увидел свою таблицу во сне.
Сам Дмитрий Иванович об открытии периодического закона писал так: "Заподозрив о существовании взаимосвязи между элементами еще в студенческие годы, я не уставал обдумывать эту проблему со всех сторон, собирал материалы, сравнивал и сопоставлял цифры. Наконец настало время, когда проблема созрела, когда решение, казалось, вот-вот готово было сложиться в голове. Как это всегда бывало в моей жизни, предчувствие близкого разрешения мучившего меня вопроса привело меня в возбужденное состояние. В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного за 15 лет материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул.
И во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги". Эта история позже и легла в основу легенды о том, что таблица Менделееву приснилась. Самому ученому такая интерпретация не нравилась. Научные открытия, сделанные во сне Впрочем, история знает и другие примеры, когда ученые мужи не только не отрицали, а даже подчеркивали, что сделали свои открытия во сне.