1885年10月7日,尼尔斯·玻尔(Neils Bohr)出生于丹麦哥本哈根。他提出的原子模型,是量子力学的重要里程碑。
玻尔和弟弟(之后成为一位数学教授)的成长环境,很利于发展天赋。波尔的父亲是一位著名的生理学教授,玻尔还上学校时就被父亲唤醒了对物理学的兴趣。玻尔的母亲来自一个教育领域享有盛名的家族。
1903年,玻尔进入哥本哈根大学,导师是一位非常具有深远原创性并非常有天赋的一位物理学家克里斯蒂安森(C. Christiansen)。
在大学就读期间,玻尔利用父亲的实验室,开展对表面张力的理论研究与实验研究,最终获得国家科学院的悬赏(一枚金牌),并将结果发表于皇家院刊上。
在这之后,玻尔的研究越来越偏向理论。他的博士论文是纯理论研究,借助电子理论来解释了金属的性质。直到今天,这篇论文还是这个方向的经典。正是因为这项工作,玻尔第一次接触到了普朗克对辐射的量子理论。
玻尔于1909年获得硕士学位,1911年获得博士学位。毕业后,玻尔来到剑桥大学,并在那里接触到原子物理学、核物理学、量子力学。1911年秋冬天,玻尔在卡文迪许实验室的汤姆逊(J.J.Thomson)的指导下开展实验工作,同时他也做理论研究。1912年春天,他在曼彻斯特卢瑟福教授的实验室。在那里开展关于α射线吸收的理论研究,结果于1913年发表在《哲学期刊》 上。他又开始学习原子结构,基于卢瑟福发现的原子核,借用普朗克建立的量子理论(逐渐占领了理论物理的重要地位),他勾勒出了原子结构的图景。他的想法,加上之后的改进(主要是海森堡1925年的结果),明晰解释了元素的物理和化学性质。1913年,玻尔回到哥本哈根后,发表了著名单电子的原子和离子模型(H, He+, Li++ . . .)。这个模型是量子力学中的重要里程碑。玻尔因此获得1922年的诺贝尔物理学奖。
1913年到1914年,玻尔在哥本哈根大学担任教职(Lectureship),1914年到1916年,他在曼彻斯特的维多利亚大学担任相同职务。1916年,他被任命为哥本哈根大学理论物理教授,玻尔在1921年创办哥本哈根大学的理论物理研究所(现名尼尔斯·玻尔研究所,他担任主任直到他1962年去世。
从1930年开始,玻尔在研究所的工作越来越聚焦原子核的组成、嬗变、分裂。1936年他指出,比起原子,核作用的区域之小以及相互作用之强,正好解释了为什么可以用经典物理来描述核作用。“液滴理论”就为原子核提供了一幅很好的图像解释。当1939年哈恩(Hahn)和施特拉斯曼(Strassmann)发现了铀分裂,“液滴理论”能让人们理解核裂变的机制,并形成了该领域重要的理论研究基础。
1943年12月8日,玻尔到达华盛顿。在那里,他与主持曼哈顿计划的莱斯利·格罗夫斯中将进行了会面。随后他又拜访了当时身处普林斯顿高等研究院的爱因斯坦与泡利,并前往当时正负责核武器研发的洛斯阿拉莫斯国家实验室。在之后两年,他又多次访问那里。罗伯特·奥本海默称玻尔“对于那些年轻人来说就像是科学事业上的父亲一样”。这些年轻人中就包括物理学家理查德·费曼。玻尔曾说:“他们在制作原子弹这件事上并不需要我的帮助。”但奥本海默认为玻尔在调制中子起爆器的研制上做出了重要的贡献。奥本海默说:“这个装置一直是个难题。但1945年2月经玻尔说明后,一切就变得十分清楚了。
玻尔与詹姆斯·弗兰克阿尔伯特·爱因斯坦伊西多·拉比(从左到右)
玻尔被丹麦国王授予大象勋章,玻尔设计了自己的纹章。纹章中附有太极图以及格言“对立即互补”(拉丁语:contraria sunt complementa)。
玻尔非常喜欢足球,并与弟弟一起曾为哥本哈根的学院足球俱乐部出场了几次比赛,司职守门员
资料来源:
https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.5.031066/full/
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