kvantfysik kanske inte är det mest tillgängliga ämnet, men det finns en god chans att du har hört talas om några av dess elementära delar, som atomer. I början av 20—talet upptäckte den danska fysikern Niels Bohr den grundläggande atomstrukturen—en positivt laddad kärna omgiven av kretsande elektroner-som lade grunden för hur vi förstår atomer idag. Här är 13 saker du kanske inte har känt till Bohr.

1. HANS FAR NOMINERADES TILL NOBELPRIS TRE GÅNGER PÅ TVÅ ÅR.

Niels Bohr, född i Köpenhamn 1885, växte upp i en familj som värderade vetenskapen. Hans far Christian var fysiologiprofessor vid Köpenhamns universitet, och han var ofta värd för forskare i sitt hem för livliga diskussioner. Unga Niels och hans två syskon lyssnade ofta in, vilket sannolikt inspirerade den unga studentens framtida studier. Även om han aldrig vann nominerades Christian Bohr till Nobelpriset av en kollega 1907 och av två 1908, allt för sin forskning om andningsfysiologi.

2. NIELS BOHR VAR EN STJÄRNSTUDENT MEN EN MEDIOKER FÖRFATTARE.

Bohr anmälde sig till Gammelholms latinskola vid 7 års ålder och gjorde det bra i alla sina klasser utom komposition. Enligt Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet vände han en gång i en uppsats som bara innehöll två meningar: ”en resa i hamnen: min bror och jag gick en promenad i hamnen. Där såg vi fartyg landa och lämna.”

men vid gymnasiet korrigerade han fel som han upptäckte i sina fysikböcker. Han utmärkte sig i majoriteten av sina studier, och han tog examen först i sin klass. Senare i livet skrev han ett antal filosofiska skrifter om fysik, efter att ha övervunnit sin ungdomliga aversion mot exposition.

3. HAN SATTE IGÅNG EXPLOSIONER I UNIVERSITETETS KEMILABORATORIUM.

Bohr började sina universitetsstudier 1903 vid samma institution som anställde sin far, Köpenhamns universitet. Medan han ursprungligen studerade matematik och filosofi vann han en fysiktävling sponsrad av Royal Danish Academy of Sciences, och han ändrade snart sin major till fysik. Bohr studerade andra områden, inklusive oorganisk kemi, kanske mindre framgångsrikt: Han fick ett rykte för att orsaka explosioner i labbet, och så småningom bröt en rekordmängd glas på skolan. Han skulle dock fortsätta att tjäna en magisterexamen 1909 och en doktorsexamen 1911 i fysik.

4. BOHR VAR OENSE MED SIN PROFESSORS ”PLUM PUDDING” – TEORI.

Efter examen fortsatte Bohr sina studier vid Cambridge University under JJ Thomson, som hade upptäckt elektronen 1897. Thomson hade vänt sin uppmärksamhet mot katodstrålar, som sedan tros vara en del av etern—en teoretisk, viktlös substans som finns överallt i universum. Men han bestämde så småningom att strålarna faktiskt var partiklar ännu mindre än atomen genom att visa att de kunde avböjas av elektricitet. Detta ledde Thomson att föreslå atomernas” plommonpudding ” – struktur, där negativt laddade elektroner är inbäddade i en sfär av positivt laddad materia, som russin i en engelsk pudding. Bohr skulle senare motsäga strukturen” plommonpudding ” med sin atommodell.

5. BOHR SPIKADE DEN SANNA STRUKTUREN HOS EN ATOM 1913.

Efter att ha hittat sitt arbete i strid med Thomsons, gick Bohr med i Manchester University lab i Ernest Rutherford, som också hade studerat under Thomson. Rutherford hade upptäckt atomkärnan genom ett experiment där han sköt alfapartiklar på ett tunt ark guldfolie. Eftersom några av partiklarna studsade tillbaka istället för att gå igenom guldet bestämde han att majoriteten av atomens massa måste ligga inom en liten, central kärna, med elektronerna som kretsar runt den.

detta blev grunden för hans arbete med Bohr. Paret studerade atomens struktur, och Bohr bestämde Rutherfords modell får inte vara helt korrekt. Enligt fysikens lagar bör de kretsande elektronerna så småningom krascha in i kärnan och destabilisera atomen. Bohr tweaked så småningom Rutherfords modell genom att förklara att elektronerna som kretsar kring en positivt laddad kärna kan hoppa mellan energinivåer, vilket stabiliserar atomerna.

6. HAN GRUNDADE KÖPENHAMNS INSTITUT FÖR TEORETISK FYSIK.

baserat på sin atomforskning anställde Köpenhamns universitet Bohr som professor i teoretisk fysik 1916 när han bara var 31 år gammal. Strax efter började han driva på ett nytt institut för sitt område, vilket skulle göra det möjligt för forskare från hela världen att samarbeta med danska forskare vid en toppmodern anläggning. Han beviljades godkännande och Institutet öppnade 1921 med Bohr som direktör. (Hans matematikerbror Harald, en före detta olympisk fotbollsspelare, skulle fortsätta öppna universitetets matematiska institut bredvid nio år senare.) År 1965 döpte universitetet anläggningen till Niels Bohr Institute, och idag arbetar och studerar mer än 1000 anställda och studenter där.

7. BOHR VANN NOBELPRISET SAMTIDIGT—OCH PÅ SAMMA OMRÅDE-SOM ALBERT EINSTEIN.

Bohr och Einstein var inte bara samtida; de var goda vänner som deltog i en serie samtal om fysik under årtionden, särskilt vid Solvay–konferenserna 1927 som nu kallas Bohr-Einstein-debatterna. De argumenterade för två mycket olika positioner angående observationerna av elektroner som uppträder som en partikel i vissa experiment och en våg i andra, även om en elektron inte borde kunna vara båda. Bohr teoretiserade begreppet komplementaritet för att förklara fenomenet—det vill säga något kan vara två saker på en gång, men vi kan bara observera en av dessa saker åt gången. Vid upprättandet av en grundläggande princip för kvantmekanik hävdade Bohr att observationen av partiklar bringar dem till existens, vilket är känt som Köpenhamns tolkning.Einstein å andra sidan hävdade att partiklar existerar oavsett om vi aktivt observerar dem eller inte. (Föreställ dig en mycket komplex version av frågan ”om ett träd faller i skogen”.) Även med sina motsatta teorier tilldelades båda Nobelpriset i fysik 1922: Bohr för sin atommodell och Einstein för sitt arbete med den fotoelektriska effekten (istället för hans då kontroversiella relativitetsteori). Så hur fick de två fysikerna priser för samma sak samma år? Einstein tilldelades faktiskt 1921-priset ett år sent på grund av en teknikalitet.

8. CARLSBERG BRYGGERI GAV BOHR OBEGRÄNSAD GRATIS ÖL.

den danska öljätten Carlsberg, känd för att ha egna laboratorier för att främja studier av naturvetenskap som de relaterade till bryggning, uppmanade Bohr att bo i sin hedersresidens, ett hus nära sina produktionsanläggningar som ges till en förtjänt konstnär, forskare eller författare för livet. Den hade en kran ansluten direkt till bryggeriet för gratis öl. 1932 flyttade Bohr och hans familj in och stannade de närmaste 30 åren.

den söta fastighetsaffären var inte Carlsbergs första interaktion med forskaren. Bryggeriets stiftelse hjälpte Bohr att betala för sin forskning i England och finansierade Institutet för teoretisk fysik.

9. BOHR HJÄLPTE JUDISKA FORSKARE ATT FLY NAZISTERNA-TILLS HAN OCKSÅ VAR TVUNGEN ATT FLY.

när nazisterna överskred Europa på höjden av andra världskriget hjälpte Bohr forskare att fly från regimen i Tyskland genom att förse dem med finansiering, labbutrymme och tillfälliga hem i Köpenhamn. Bohr själv tvingades fly 1943 efter att nazisterna övertog sitt land—Bohrs mor var judisk och hela hans familj förföljdes. De flydde Danmark på en fiskebåt på väg till Sverige, sedan smugglades Bohr och hans son Aage till England i den tomma viken i ett brittiskt Myggbombplan. I London konsulterade han de kanadensiska och brittiska regeringarnas ultraklassificerade program för att utveckla kärnvapen, kodnamn Rörlegeringar.

10. HAN ANVÄNDE ALIASET ” NICHOLAS BAKER.”

1939 hade amerikanska tjänstemän lärt sig att Tyskland försökte bygga en atombomb. Fem år senare, USA. regeringen uppmanade Bohr att arbeta med Manhattan-projektet, dess topphemliga program för att utveckla uran – och plutoniumbaserade kärnbomber i syfte att tvinga Axis-nationerna att ge upp. Under två år samarbetade Bohr med amerikanska och brittiska fysiker vid Los Alamos National Laboratory i New Mexico, med namnet Nicholas Baker som omslag. 1944 skrev han till Storbritanniens premiärminister Winston Churchill med en lägesrapport:

” vad fram till för några år sedan kan betraktas som en fantastisk dröm realiseras för närvarande inom stora laboratorier och stora produktionsanläggningar som i hemlighet uppfördes i några av de mest ensamma regionerna i USA. Där förbereder en större grupp fysiker än någonsin tidigare samlade för ett enda syfte, som arbetar hand i hand med en hel arm av ingenjörer och tekniker, nya material som kan ge en enorm energiutsläpp och utvecklar geniala anordningar för den mest effektiva användningen av dessa material.

” man kan inte låta bli att jämföra situationen med alkemisterna från tidigare dagar och famla i mörkret i deras fåfänga ansträngningar att göra guld. Idag är fysiker och ingenjörer, på grundval av fast etablerad kunskap, kontrollerande och styrande våldsamma reaktioner genom vilka nya material som är mycket dyrare än guld byggs upp, atom för atom.”

11. BOHR VILLE KÄRNVETENSKAP ANVÄNDS FÖR FRED.

Han var en stark tro på att dela vetenskapen bakom kärnvapen-en åsikt som inte tagits av amerikanska och brittiska ledare. När han återvände till Danmark efter kriget riktade Bohr sin atomforskning mot att utveckla hållbar makt snarare än vapen. Han och flera kollegor inrättade Risuni, ett forskningslaboratorium med en modern partikelaccelerator dedikerad till att utveckla kärnenergi för fredliga ändamål, på 1950-talet.

samtidigt grundade Bohr European Center for Nuclear Research (CERN), som höll konferenser och genomförde forskning vid Bohrs institut för teoretisk fysik under de första fem åren, innan han flyttade till Geneva, Schweiz, 1957. Centret rymmer nu Large Hadron Collider, världens största partikelaccelerator, som genererar elektriska fält för att påskynda rörelsen av atompartiklar och använder magneter för att rikta flödet. Partiklarnas kollisioner avslöjar information om deras egenskaper. Med hjälp av Large Hadron Collider observerade ett forskargrupp först en ny typ av partikel, Higgs boson, 2012.

12. HANS SON AAGE VANN OCKSÅ ETT NOBELPRIS.

Bohrs liv var inte bara fokuserat på hans arbete—han var också en familjeman. Han gifte sig 1912 med Margrethe N. C. Rlund, och de fick sex söner, varav fyra överlevde till vuxen ålder. Hans son Aage skulle följa noga i sin fars fotspår och blev inte bara fysiker utan också chef för Institutet för teoretisk fysik (efter att hans far gick bort 1962) och vinnare av Nobelpriset i fysik 1975 för sin forskning om atomkärnans struktur. Bohrs är ett av sex far-son-par som har vunnit ett Nobelpris (Niels Bohrs professor JJ Thomson och hans son George Paget Thomson är en annan).

13. ETT ELEMENT ÄR UPPKALLAT EFTER HONOM.

Bohr bidrog fortfarande till fysiken efter hans död-på ett sätt. 1981 lyckades tyska forskare skapa en enda atom av Element 107, isotop 262, resultatet av att bombardera vismutatomer med kromatomer. De kallade det Bohrium. Det mycket radioaktiva elementet förekommer inte i naturen och hittills har bara några få atomer av det någonsin skapats i ett laboratorium.