Нильс Бор в физике 19-20 вв.
как распределение
плотности вероятности привели Бора в глубокое волнение. Взволновался он
потому, что поначалу казалось , что волновая механика Шредингера и
матричная Гейзенберга несовместимы. Однако все закончилось благополучно .
Гейзенберг сформулировал свое соотношение неопределенностей , а Шредингер
записав впервые свое волновое уравнение заложил основы для создания
совершенно новой науки - квантовой механики. Как только были описаны все
основы нового направления все стало на свои места. Теперь легко объяснялись
правила квантования, принцип запрета Паули, периодическая система элементов
Д.И.Менделеева.
В 1927 году в Италии в г.Комо состоялся Международный физический
конгресс . На конгрессе главным был доклад Бора на тему “Квантовый постулат
и новейшее развитие атомной теории”. В своей докладе Бор сформулировал
принцип , который смог ответить на все вопросы , которые в то время стояли
перед теорией атома. Это был принцип дополнительности , который гласил ,
что любой предмет может проявлять себя как частица , так и как волна. Этот
принцип сразу вошел в обиход физических понятий , и применялся не только в
физике , но и в других науках.
Сейчас можно с уверенностью сказать , что наука которая была создана
всего за два с половиной года в корне изменила наше миропонимание.
Оказалось , что исходя из принципа неопределенности невозможно однозначно
предсказать исход опыта, а лишь можно судить о вероятности того или иного
результата. Новая теория вызывала много возражений . Многие ученые так и не
приняли ее: это были Луи де Бройль , Шредингер, Планк , Лауэ, Эйнштейн.
Официальные творцы квантовой механики : Гейзенберг, Дирак, Борн, Шредингер.
И, хотя имя Бора не упоминается , все признают , что именно в
“копенгагенском котле” , которым управлял Бор была сварена новая наука. И
именно Бора следует считать творцом квантового мировоззрения.
7. Бор и семья.
З
аслуга Бора в науке несомненно была грандиозная. Однако раскрылся он не
только как талантливый ученой , организатор , но и как прекрасный семьянин
и отец. К людям и к жизни Бор был не менее любознателен , чем к проблемам
науки. С детьми он был ласков и добр и постоянно , как и его отец ,
Христиан Бор , приучал их к труду. Семья у него была не маленькая: пять
сыновей и одна дочь . Дети сами вспоминали потом , что для них отец в
первую очередь являлся лучшим другом , который открывал перед ними большой
и интересный мир . “Больше всего, - пишет Ханс Бор , - в моей памяти
остались вечера , когда отец читал вслух или мы , дети, собирались вокруг
него и засыпали кучей вопросов , на которые он с удовольствием отвечал.
Бор никогда не работал по графику. Он мог думать о работе и в
праздники , и во время лыжных прогулок и даже ночью. Обладая огромной
работоспособностью , он тем самым вынуждал своих ассистентов выдерживать
большие нагрузки , для обеспечения нормальной работы шефа. Тяжело было
также потому , что у Бора не получалось одновременно думать и писать ,
отсюда его помощники писали под диктовку его статьи , которые по много раз
переписывались и корректировали. Интересно также понимание Бором проблем
психологии. Дирак вспоминал : “Как-то раз на прогулке Бор обратил внимание
на то , что когда он ударяет своей тростью по земле , то кажется что
чувство осязания находится не в руке , а на конце палки. Тут же он провел
аналогию с мозгом человека , который подобно руке настраивается с помощью
фактов и органов чувств на анализ воспринимаемой информации. ”
7. В глубь ядра.
Ч
то же происходило в квантовой науке в предвоенные годы?. В 1930 году Бор
прочитает лекцию в Лондонском химическом обществе , в которой говорит
весьма пророческие слова : “...в атомной теории , несмотря на достигнутые
успехи , мы должны быть готовы к новым сюрпризам ”. И сюрприз не заставил
себя ждать. Началось интенсивное исследования атомного ядра, которое
привело к рождению ядерной физики. Уже в 1930 году была предложена протонно-
нейтронная модель ядра , позже Ферми обнаруживает нейтрино , а дальше
буквально обрушивается поток новых открытий. 1934 год Кюри открывают
искусственную радиоактивность, Юкава вводит идею о мезонах, Ферми
регистрирует искусственную радиоактивность при бомбардировке тяжелых
элементов нейтронами. Копенгагенский институт больше не мог оставаться в
стороне от проблем ядра. Датчанами было собрано 100 тысяч крон на которые
купили 0.6 грамма радия и подарили Институту теоретической физики на 50
-летие Бора. В 1938 году в институте был построен I-ый циклотрон в Европе.
Как только начались опыты по бомбардировке тяжелых ядер, как только стали
поступать результаты опытов от Ферми, Жолио-Кюри, Фриша в атмосферу физики
был запущен дух предчувствия открытия. Бор писал: “Все были полны
предчувствия , что физика стоит на пороге новой эры”. В 1939 году у Бора
собрались Метнер , Фриш, Плачек и Розенфельд. В результате обсуждения
данных проведенных экспериментов они делают вывод: “Столкновение нейтрона и
ядра может привести к взрыву всего ядра с большим выделением энергии
.Однако использование этой энергии в практических целях стоит под большим
вопросом”. Их прогноз оказался ошибочным . Уже в марте этого же года Энрико
Ферми докладывал правительству США о том, что создание атомного оружия
является задачей осуществимой , при условии если U235 , которого в U238 1%
будет отделен от последнего. Достижения ядерной физики были очень опасными
и сразу перешли в разряд сверхсекретных.
Ко всему прочему обстановка в Европе обострилась до предела.
Германией была захвачена большая часть стран Европы , в которых был
установлен фашистский режим. Проводить исследования на оккупированных
территориях было тяжело и небезопасно. 28 сентября 1940 года пришло
известие о том , что из Берлина ждут приказа об аресте Нильса и Харольда
Боров . Видя такую ситуацию Боры покидают родину и переезжают в Англию , до
которой Гитлер не добрался. В Англии Бор экстренно встречается с
английскими коллегами . После анализа данных английских и американских
ученых становится ясно: При текущем уровне понимания структуры ядра ,
создание ядерного оружия становится лишь делом лишь технической и
конструкторской реализации. Буквально сразу американское правительство,
приглашает Нильса Бора и его сына Оге Бора к себе в лабораторию. Опасения
того, что немцы реализуют смертельный проект раньше других были очень
сильны, ибо в таком случае исход войны в Европе был бы непредсказуем для
всей планеты, посему Бору в условиях сверхсекретности были переправлены в
штаты.
Лаборатории по созданию атомной бомбы были размещены в Лос-Аламосе.
Американцы собрали лучшие научные силы: Ферми, Бете, Чедвика, Фриша,
Комптона, Сцилорда. Роль руководителя, главного аналитика исполнял Николас
Бейкер - так теперь звали Бора . Работы проводились в условиях строжайшей
секретности , тратились огромные средства и 16 июля 1945 года в штате Нью-
Мехико была взорвана первая в мире атомная бомба. Результаты испытания были
ужасающими , которые американцы не замедлили продемонстрировать в Хиросиме
и Нагасаке. “Все ученые Лос-Аламоса испытывали чувство вины. Мы сделали
работу за дьявола” - вспоминает впоследствии Энрико Ферми. Еще в 43 году
Бору и Эйнштейн прилагали нечеловеческие усилия по предотвращению
бомбардировок, но ни Рузвельт ни Трумэн не захотели услышать голос
благоразумия. 11 августа 1945 года Бор выступает в газете “Таймс” , где он
обвиняет штаты в нецелесообразности использования ядерных бомбардировок в
Японии и призывает всех к международному контролю над новым видом
вооружения. В последующие годы он очень много внимания уделял этой
проблеме, несмотря на рост холодной войны и гонки вооружения.
До конца своих дней Бор успел сделать много полезных дел для развития
науки среди которых были :
- строительство лаборатории при институте теоретической физики;
- создание ЦЕРНа - Европейского Совета по ядерным исследованиям;
- постройка датского атомного реактора.
18 ноября 1962 Нильс Бор скончался , оставив после себя такое количество
проделанной работы , которым могла бы гордиться даже целая группа людей.
Литература.
1. Е.М.Кляус, У.И.Франкфурт, А.М.Френк. “Нильс Бор”//Наука .М.-1977.
| |  скачать работу |
Нильс Бор в физике 19-20 вв. |
