Kvantová fyzika nemusí být nejvíce přístupný téma, ale tam je dobrá šance, že jste slyšeli o některé z jeho elementárních částí, jako jsou atomy. Na počátku 20. století, dánský fyzik Niels Bohr objevil základní struktuře atomu—kladně nabité jádro obklopené obíhající elektrony—který položil základy pro to, jak rozumíme atomy dnes. Tady jsou 13 Věci, které jste možná o Bohrovi nevěděli.

1. JEHO OTEC BYL NOMINOVÁN NA NOBELOVY CENY TŘIKRÁT ZA DVA ROKY.

Niels Bohr, narozený v Kodani v roce 1885, byl vychován v rodině, která si vážila vědy. Jeho otec Christian byl profesorem fyziologie na Kodaňské univerzitě, a často hostil kolegy vědce ve svém domě pro živé diskuse. Mladý Niels a jeho dva sourozenci často poslouchali, což pravděpodobně inspirovalo budoucí studium mladého studenta. Ačkoli nikdy nevyhrál, Christian Bohr byl nominován na Nobelovu cenu jedním kolegou v roce 1907 a dvěma v roce 1908, vše za svůj výzkum fyziologie dýchání.

2. NIELS BOHR BYL HVĚZDNÝ STUDENT, ALE PRŮMĚRNÝ SPISOVATEL.

Bohr se zapsal na latinskou školu Gammelholm ve věku 7 let a vedl si dobře ve všech svých třídách kromě kompozice. Podle Institutu Nielse Bohra na Kodaňské univerzitě jednou odevzdal esej, který obsahoval jen dvě věty: „výlet v přístavu: můj bratr a já jsme šli na procházku do přístavu. Tam jsme viděli lodě přistát a odejít.“

ale na střední škole opravoval chyby, které objevil ve svých učebnicích fyziky. Ve většině studií vynikal a absolvoval nejprve ve své třídě. Později v životě napsal řadu filozofických spisů o fyzice, když překonal svou mladistvou averzi k expozici.

3. ODPÁLIL VÝBUCHY V CHEMICKÉ LABORATOŘI SVÉ UNIVERZITY.

Bohr začal své vysokoškolské studium v roce 1903 na stejné instituci, která zaměstnávala jeho otce, Kodaňskou univerzitu. Zatímco on zpočátku studoval matematiku a filozofii, vyhrál fyzikální soutěž sponzorovanou královskou dánskou Akademií věd, a brzy změnil svůj obor na fyziku. Bohr studoval další obory, včetně anorganické chemie, možná méně úspěšně: Získal pověst způsobující výbuchy v laboratoři, a nakonec zlomil rekordní množství skla ve škole. V roce 1909 získal magisterský titul a v roce 1911 doktorát z fyziky.

4. BOHR NESOUHLASIL S TEORIÍ SVÉHO PROFESORA „ŠVESTKOVÉHO PUDINKU“.

po ukončení studia Bohr pokračoval ve studiu na Cambridgeské univerzitě u J. J. Thomsona, který objevil elektron v roce 1897. Thomson obrátil svou pozornost ke katodovým paprskům, o nichž se tehdy věřilo, že jsou součástí éteru—teoretické, beztížné látky, která se nachází všude ve vesmíru. Nakonec však zjistil, že paprsky jsou ve skutečnosti částice ještě menší než atom tím, že ukazují, že je lze vychýlit elektřinou. To vedlo Thomsona k návrhu struktury atomů“ plum pudding“, ve které jsou záporně nabité elektrony vloženy do koule pozitivně nabité hmoty, jako rozinky v anglickém pudinku. Bohr by později odporoval struktuře „švestkového pudinku“ svým atomovým modelem.

5. BOHR PŘIBIL SKUTEČNOU STRUKTURU ATOMU V ROCE 1913.

Po nalezení jeho práce v rozporu s Thomson, Bohr se připojil k Manchester University laboratoř Ernesta Rutherforda, který také studoval pod Thomson. Rutherford objevil atomové jádro experimentem, ve kterém střílel alfa částice na tenký list zlaté fólie. Protože některé částice se vrátily zpět, místo toho, aby šel přes zlato, zjistil, že většina hmotu atomu, musí být v malé, střední jádra s elektrony obíhající kolem něj.

To se stalo základem jeho práce s Bohrem. Dvojice studovala strukturu atomu a Bohr určil, že Rutherfordův model nesmí být zcela správný. Podle fyzikálních zákonů by oběžné elektrony měly nakonec narazit do jádra a destabilizovat atom. Bohr nakonec vylepšil Rutherfordův model vysvětlením, že elektrony obíhající kolem kladně nabitého jádra mohou skákat mezi energetickými hladinami, což stabilizuje atomy.

6. ZALOŽIL KODAŇSKÝ INSTITUT PRO TEORETICKOU FYZIKU.

Na základě svého atomového výzkumu najala Kodaňská Univerzita Bohra jako profesora teoretické fyziky v roce 1916, když mu bylo pouhých 31 let. Brzy poté začal prosazovat nový institut pro svůj obor, který by umožnil vědcům z celého světa spolupracovat s dánskými vědci v nejmodernějším zařízení. Byl mu udělen souhlas a institut byl otevřen v roce 1921, kdy Bohr sloužil jako ředitel. (Jeho matematik bratr Harald, bývalý olympijský fotbalista, by pokračoval otevřít univerzitní Matematický ústav vedle devět let později.) V 1965 univerzita přejmenovala zařízení Niels Bohr Institute, a dnes více než 1000 zaměstnanci a studenti pracují a studují zde.

7. BOHR ZÍSKAL NOBELOVU CENU VE STEJNOU DOBU-A VE STEJNÉM OBORU-JAKO ALBERT EINSTEIN.

Bohr a Einstein byli nejen vrstevníci, oni byli dobří přátelé, kteří si vzala v sérii rozhovorů na fyziku v průběhu desetiletí, zejména v roce 1927 Solvay Konference, nyní známý jako Bohr, Einstein Debaty. Argumentovali dvěma velmi odlišnými pozicemi ohledně pozorování elektronů, které se v některých experimentech chovají jako částice, a vlny v jiných, i když elektron by neměl být schopen být obojí. Bohr teoretizoval koncept komplementarity, aby vysvětlil tento jev-to znamená, že něco může být dvě věci najednou, ale můžeme pozorovat pouze jednu z těchto věcí najednou. Při stanovení základního principu kvantové mechaniky Bohr tvrdil, že akt pozorování částic je přináší do existence, který je známý jako Kodaňská interpretace.

Einstein naopak tvrdil, že částice existují, ať už je aktivně pozorujeme nebo ne. (Představte si velmi složitou verzi otázky „pokud strom spadne do lesa“.) I s jejich protichůdné teorie, jak byla udělena Nobelova Cena za Fyziku v roce 1922: Bohr pro jeho atomové model, a Einsteina za jeho práci na fotoelektrický efekt (místo jeho pak-kontroverzní teorie relativity). Jak tedy oba fyzici získali ceny za stejnou věc ve stejném roce? Einstein byl ve skutečnosti oceněn cenou 1921 o rok později, kvůli formalitě.

8. PIVOVAR CARLSBERG DAL BOHR NEOMEZENÉ PIVO ZDARMA.

dánské pivní gigant Carlsberg, známý pro mít své vlastní laboratoře, na podporu studia přírodních věd týkající se pivovarnictví, pozval Bohr žít v jeho čestný bydliště, dům u výrobních zařízení vzhledem k zasloužilý umělec, vědec nebo spisovatel pro život. Měl výčep napojený přímo na pivovar pro pivo zdarma. V roce 1932 se Bohr a jeho rodina přestěhovali a zůstali dalších 30 let.

dohoda o sladkých nemovitostech nebyla Carlsbergovou první interakcí s vědcem. Nadace pivovaru pomohla Bohrovi zaplatit za jeho výzkum v Anglii a financovala Institut pro teoretickou fyziku.

9. BOHR POMÁHAL ŽIDOVSKÝM VĚDCŮM UPRCHNOUT PŘED NACISTY-AŽ I ON MUSEL UPRCHNOUT.

Jako Nacisté obsadili Evropu, na vrcholu druhé Světové Války, Bohr pomohl vědcům uniká režimu v Německu tím, že jim poskytnou finanční prostředky, laboratorní prostor, a dočasné domovy v Kodani. Bohr sám byl nucen uprchnout v roce 1943 poté, co nacisté předstihli jeho zemi-Bohrova matka byla Židovka a celá jeho rodina byla pronásledována. Utekli Dánsko na rybářské lodi směřující na Švédsko, pak Bohr a jeho syn Aage byly pašované do Anglie v prázdné bay Britské Mosquito bombardér letadlo. V Londýně konzultoval ultra-utajovaný program kanadské a britské vlády na vývoj jaderných zbraní s kódovým označením slitiny trubek.

10. POUŽÍVAL PŘEZDÍVKU “ NICHOLAS BAKER.“

v roce 1939 se američtí představitelé dozvěděli, že Německo se pokouší postavit atomovou bombu. O pět let později USA. vláda pozvala Bohr pracovat na Projektu Manhattan, jeho přísně tajný program na rozvoj uranu a plutonia na bázi jaderné bomby s cílem nutit zemí Osy, aby se vzdal. Dva roky Bohr spolupracoval s americkými a britskými fyziky v Los Alamos National Laboratory v Novém Mexiku a jako obal použil jméno Nicholas Baker. V roce 1944 napsal britskému premiérovi Winstonu Churchillovi zprávu o pokroku:

„to, Co ještě před pár lety by mohly být považovány za jako fantastický sen, je v současné době realizován na území velké laboratoře a velké výrobní závody tajně postaven v některé z nejvíce osamělý oblastech Spojených Států. Tam větší skupiny fyziků, než kdy předtím shromážděné pro jeden účel, pracovat ruku v ruce s celá armáda inženýrů a techniků, se připravují nové materiály schopné obrovské uvolnění energie, a vyvíjejí důmyslné zařízení pro efektivní využití těchto materiálů.

“ nelze si pomoci srovnávat situaci se situací alchymistů dřívějších dob, tápajících ve tmě ve své marné snaze o výrobu zlata. Dnes fyzikové a inženýři, a to na základě pevně stanovené znalosti, ovládání a řízení násilných reakcí, které nové materiály mnohem cennější než zlato jsou postaveny, atom po atomu.“

11. BOHR CHTĚL JADERNOU VĚDU POUŽÍT PRO MÍR.

byl zarytým věřícím ve sdílení vědy za jadernými zbraněmi-což je názor, který nepřijali američtí a britští vůdci. Po válce se Bohr vrátil do Dánska a zaměřil svůj atomový výzkum spíše na rozvoj udržitelné energie než zbraní. On a několik kolegů založena Risø, výzkumné laboratoře s moderní urychlovače částic, které se věnují rozvoji jaderné energie pro mírové účely, v roce 1950.

Ve stejné době, Bohr byl spoluzakladatelem Evropské Centrum pro Jaderný Výzkum (CERN), která se konala konference a provádí výzkum v Bohrově Ústavu Teoretické Fyziky za jeho prvních pět let, před nastěhováním do Ženeva, Švýcarsko, v roce 1957. Centru nyní sídlí Large Hadron Collider, největší urychlovač částic, který generuje elektrické pole k urychlení pohybu atomových částic a používá magnety, aby řídit jejich tok. Srážky částic odhalují informace o jejich vlastnostech. Pomocí Large Hadron Collider tým vědců poprvé pozoroval nový typ částice, Higgsův boson, v roce 2012.

12. JEHO SYN AAGE TAKÉ ZÍSKAL NOBELOVU CENU.

Bohrův život nebyl zaměřen jen na jeho práci—byl také rodinným mužem. V roce 1912 se oženil s Margrethe Nørlundovou a měli šest synů, z nichž čtyři přežili do dospělosti. Jeho syn Aage by pozorně sledovat ve stopách svého otce, se stal nejen fyzička, ale i ředitel Ústavu Teoretické Fyziky (poté, co jeho otec zemřel v roce 1962) a vítěz z roku 1975 Nobelovu Cenu za Fyziku za výzkum do struktury atomových jader. Na Bohrs jsou jedním z šesti otec-syn párů, aby každý získal Nobelovu Cenu (Niels Bohr profesor j. J. Thomson a jeho syn George Paget Thomson jsou další).

13. PRVEK JE POJMENOVÁN PO NĚM.

Bohr po své smrti stále přispíval k fyzice-svým způsobem. V roce 1981 se německým vědcům podařilo vytvořit jediný atom prvku 107, izotop 262, výsledek bombardování atomů bismutu atomy Chromu. Pojmenovali ho Bohrium. Vysoce radioaktivní prvek se v přírodě nevyskytuje a dosud bylo v laboratoři vytvořeno jen několik atomů.