Kvantefysikk er kanskje ikke det mest tilnærmelige emnet, men det er en god sjanse for at du har hørt om noen av dens elementære deler, som atomer. I begynnelsen av det 20. århundre oppdaget den danske fysikeren Niels Bohr den grunnleggende atomstrukturen-en positivt ladet kjerne omgitt av bane elektroner—som lagde grunnlaget for hvordan vi forstår atomer i dag. Her er 13 ting du kanskje ikke har visst Om Bohr.

1. HANS FAR BLE NOMINERT TIL NOBELPRISER TRE GANGER PÅ TO ÅR.

Niels Bohr, født I København i 1885, ble tatt opp i en familie som verdsatt vitenskapen. Hans far Christian var fysiologiprofessor ved Københavns Universitet, og han var ofte vert for medforskere i sitt hjem for livlige diskusjoner. Unge Niels og hans to søsken lyttet ofte, noe som sannsynligvis inspirerte den unge studentens fremtidige studier. Selv om Han aldri vant, Ble Christian Bohr nominert Til Nobelprisen av en kollega i 1907 og av to i 1908, alt for sin forskning på respirasjonsfysiologi.

2. NIELS BOHR VAR EN FREMRAGENDE STUDENT, MEN EN MIDDELMÅDIG FORFATTER.

Bohr begynte På Gammelholm Latin School i en alder av 7 år og gjorde det bra i alle sine klasser unntatt komposisjon. Ifølge Niels Bohr Institute ved Københavns Universitet, han en gang slått i et essay som inneholdt bare to setninger: «en tur i havnen: min bror og jeg gikk en tur i havnen. Der så vi skipene lande og forlate.»

Men ved videregående skole korrigerte han feil som han oppdaget i sine fysikk lærebøker. Han utmerket seg i de fleste av sine studier, og han ble uteksaminert først i sin klasse. Senere i livet skrev han en rekke filosofiske skrifter om fysikk, etter å ha overvunnet sin ungdommelige aversjon mot utstilling.

3. HAN SATTE AV EKSPLOSJONER I UNIVERSITETETS KJEMILABORATORIUM.

Bohr begynte sine universitetsstudier i 1903 på samme institusjon som ansatt sin far, Universitetet I København. Mens han først studerte matematikk og filosofi, vant han en fysikk konkurranse sponset Av Det Kongelige Danske Vitenskapsakademi, og han snart endret sin store til fysikk. Bohr studerte andre felt, inkludert uorganisk kjemi, kanskje mindre vellykket: Han fikk et rykte for å forårsake eksplosjoner i laboratoriet, og til slutt brøt en rekord mengde glass på skolen. Han ville imidlertid gå på å tjene en mastergrad i 1909 og en doktorgrad i 1911 i fysikk.

4. BOHR VAR UENIG MED PROFESSORENS» PLUM PUDDING » TEORI.

Etter eksamen, Bohr fortsatte sine studier Ved Cambridge University under Jj Thomson, som hadde oppdaget elektron i 1897. Thomson hadde vendt sin oppmerksomhet mot katodestråler—som da ble antatt å være en del av eteren – en teoretisk, vektløs substans som finnes overalt i universet. Men han bestemte seg til slutt for at strålene faktisk var partikler enda mindre enn atomet ved å vise at de kunne avbøyes av elektrisitet. Dette førte Thomson til å foreslå» plum pudding » – strukturen av atomer, der negativt ladede elektroner er innebygd i en sfære av positivt ladet materiale, som rosiner i en engelsk pudding. Bohr ville senere motsi» plomme pudding » struktur med sin atommodell.

5. BOHR SPIKRET DEN SANNE STRUKTUREN TIL ET ATOM I 1913.

Etter å ha funnet sitt arbeid på kant Med Thomson, Bohr sluttet Manchester University lab Av Ernest Rutherford, som også hadde studert Under Thomson. Rutherford hadde oppdaget atomkjernen gjennom et eksperiment der han skutt alfa partikler på et tynt ark med gullfolie. Fordi noen av partiklene hoppet tilbake i stedet for å gå gjennom gullet, bestemte han at flertallet av atomets masse må være innenfor en liten, sentral kjerne, med elektronene som kretser rundt den.

Dette ble grunnlaget for hans arbeid Med Bohr. Paret studerte atomets struktur, Og Bohr bestemte Rutherfords modell må ikke være helt riktig. Ved fysikkloven skal de bane elektronene til slutt krasje inn i kjernen og destabilisere atomet. Bohr endret Til Slutt Rutherfords modell ved å forklare at elektronene som kretser en positivt ladet kjerne, kan hoppe mellom energinivåer, noe som stabiliserer atomene.

6. HAN GRUNNLA KØBENHAVNS INSTITUTT FOR TEORETISK FYSIKK.

Basert på hans atomforskning hyret Københavns Universitet Bohr som professor i teoretisk fysikk i 1916 da han bare var 31 år gammel. Kort tid etter begynte han å presse på for et nytt institutt for sitt felt, noe som ville tillate forskere fra hele verden å samarbeide med danske forskere på et toppmoderne anlegg. Han ble innvilget godkjenning, og instituttet åpnet i 1921 Med Bohr som direktør. (Hans matematikerbror Harald, en Tidligere Olympisk fotballspiller, ville fortsette å åpne universitetets matematiske institutt ved siden av ni år senere.) I 1965 universitetet omdøpt anlegget Niels Bohr Institute, og i dag mer enn 1000 ansatte og studenter jobber og studerer der.

7. BOHR VANT NOBELPRISEN PÅ SAMME TID—OG I SAMME FELT—SOM ALBERT EINSTEIN.Bohr og Einstein var ikke bare samtidige; De var gode venner som deltok i en rekke samtaler om fysikk i løpet av flere tiår, særlig På 1927 Solvay Konferanser nå kjent som Bohr–Einstein Debatter. De hevdet to svært forskjellige stillinger angående observasjonene av elektroner som oppfører seg som en partikkel i noen eksperimenter og en bølge i andre, selv om et elektron ikke burde kunne være begge deler. Bohr teoretisert begrepet komplementaritet for å forklare fenomenet – det vil si noe kan være to ting samtidig, men vi kan bare observere en av disse tingene om gangen. Ved å etablere et grunnleggende prinsipp for kvantemekanikk hevdet Bohr at observasjonen av partikler bringer dem til eksistens, som er kjent som København-Tolkningen.Einstein hevdet Derimot at partikler eksisterer uansett om vi aktivt observerer dem eller ikke. (Tenk deg en svært kompleks versjon av» hvis et tre faller i skogen » spørsmålet. Selv med sine motstridende teorier ble begge tildelt Nobelprisen i Fysikk i 1922: Bohr for sin atommodell, Og Einstein for sitt arbeid med den fotoelektriske effekten (i stedet for hans da kontroversielle relativitetsteori). Så hvordan fikk de to fysikerne priser for det samme i samme år? Einstein ble faktisk tildelt 1921-prisen et år sent, på grunn av en teknisk.

8. CARLSBERG BREWERY GA BOHR UBEGRENSET GRATIS ØL.

den danske ølgiganten Carlsberg, kjent for å ha egne laboratorier for å fremme studiet av naturvitenskap som de relatert til brygging, inviterte Bohr til å bo i sin æresbolig, et hus nær produksjonsanleggene gitt til en fortjent kunstner, forsker eller forfatter for livet. Det hadde en kran koblet direkte til bryggeriet for gratis øl. I 1932 flyttet Bohr og Hans familie inn, og bodde de neste 30 årene.

den søte eiendomsavtalen var Ikke Carlsbergs første interaksjon med forskeren. Bryggeriets stiftelse hjalp Bohr betale for sin forskning I England og finansiert Institutt for Teoretisk Fysikk.

9. BOHR HJALP JØDISKE FORSKERE Å UNNSLIPPE NAZISTENE-TIL HAN OGSÅ MÅTTE FLYKTE.

Da Nazistene erobret Europa på høyden Av Andre Verdenskrig, Hjalp Bohr forskere med å unnslippe regimet I Tyskland ved å gi dem finansiering, laboratorieplass og midlertidige hjem i København. Bohr selv ble tvunget til å flykte i 1943 etter At Nazistene overtok sitt land—Bohrs mor var Jødisk, og hele familien ble forfulgt. De flyktet Fra Danmark på en fiskebåt på vei Til Sverige, Da Bohr og hans sønn Aage ble smuglet Til England i den tomme bukta Av En Britisk Mygg bombefly. I London konsulterte han Med De Kanadiske og Britiske regjeringenes ultra-klassifiserte program for å utvikle atomvåpen, Kodenavn Tube Legeringer.

10. HAN BRUKTE ALIASET » NICHOLAS BAKER.»

I 1939 hadde Amerikanske tjenestemenn fått vite at Tyskland forsøkte å bygge en atombombe. Fem år senere, USA. Regjeringen inviterte Bohr til å jobbe Med Manhattanprosjektet, Dets topphemmelige program for å utvikle uran – og plutoniumbaserte atombomber med det formål å tvinge Aksemaktene til å overgi seg. I to år samarbeidet Bohr med Amerikanske og Britiske fysikere Ved Los Alamos National Laboratory I New Mexico, og brukte Navnet Nicholas Baker som et deksel. I 1944 skrev Han til Storbritannias Statsminister Winston Churchill med en fremdriftsrapport:

«hva inntil for få år siden kan betraktes som en fantastisk drøm er i dag blir realisert i store laboratorier og store produksjonsanlegg i hemmelighet reist i Noen Av De mest ensomme regioner I Usa. Der er en større gruppe fysikere enn noen gang samlet for et enkelt formål, som arbeider hånd i hånd med en hel hær av ingeniører og teknikere, forbereder nye materialer som er i stand til en enorm energiutslipp, og utvikler geniale enheter for den mest effektive bruken av disse materialene. «Man kan ikke unngå å sammenligne situasjonen med den til alkymistene fra tidligere dager, famlende i mørket i deres forgjeves innsats for å lage gull. I dag er fysikere og ingeniører, på grunnlag av fast etablert kunnskap, å kontrollere og styre voldelige reaksjoner der nye materialer langt mer verdifulle enn gull er bygget opp, atom for atom.»

11. BOHR ØNSKET ATOMVITENSKAP BRUKT TIL FRED.

Han var en trofast troende i å dele vitenskapen bak atomvåpen – et syn ikke tatt AV AMERIKANSKE og Britiske ledere. Tilbake Til Danmark etter krigen, Bohr rettet sin atomforskning mot å utvikle bærekraftig kraft i stedet for våpen. Han og flere kolleger etablerte Risø, et forskningslaboratorium med en moderne partikkelakselerator dedikert til å utvikle kjernekraft for fredelige formål, på 1950-tallet.

Samtidig grunnla Bohr European Center For Nuclear Research (CERN), som holdt konferanser og gjennomførte forskning ved Bohrs Institutt for Teoretisk Fysikk de første fem årene, før han flyttet til Geneve, Sveits, i 1957. Senteret huser Nå Large Hadron Collider, verdens største partikkelakselerator, som genererer elektriske felt for å øke hastigheten på bevegelsen av atompartikler og bruker magneter til å lede strømmen. Kollisjonene av partiklene avslører informasjon om deres egenskaper. Ved Hjelp Av Large Hadron Collider observerte et team av forskere først En ny type partikkel, Higgs boson, i 2012.

12. HANS SØNN AAGE VANT OGSÅ EN NOBELPRIS.

Bohrs liv var ikke bare fokusert på sitt arbeid—Han var også en familie mann. Han giftet Seg Med Margrethe Nølund i 1912, og de fikk seks sønner, hvorav fire overlevde til voksen alder. Hans sønn Aage ville følge tett i sin fars fotspor, og ble ikke bare fysiker, men også direktør for Institutt for Teoretisk Fysikk (etter at faren døde i 1962) og vinner Av 1975 Nobelprisen i Fysikk for sin forskning på atomkjernens struktur. Bohrs Er en av seks far-sønn par å ha hver vunnet En Nobelpris (Niels Bohrs professor Jj Thomson og hans sønn George Paget Thomson er en Annen).

13. ET ELEMENT ER OPPKALT ETTER HAM.

Bohr bidro fortsatt til fysikk etter hans død-på en måte. I 1981 lyktes tyske forskere å skape et enkelt atom Av Element 107, isotop 262, resultatet av å bombardere vismutatomer med kromatomer. De kalte Det Bohrium. Det svært radioaktive elementet forekommer ikke i naturen, og så langt har bare noen få atomer av det blitt opprettet i et laboratorium.