03.16 年輕的物理學教授-玻爾

今天我們講一位在物理界和量子界非常著名的人物。他就是尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾,玻爾是丹麥物理學家他畢業於哥本哈根大學,他是丹麥皇家科學院院士曾經獲得過丹麥皇家科學文學院金質獎章。他是英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位。

年輕的物理學教授-玻爾

玻爾在1922年獲得了諾貝爾物理學獎。玻爾通過引入量子化條件提出了玻爾模型。來解釋氫原子光譜波爾提出了互補原理和哥本哈根來詮釋量子力學,他還是哥本哈根學派的創始人,玻爾對21世紀物理學的發展具有深遠的影響。

波爾在1885年出生於德丹麥的首都哥本哈根。波爾的父親是哥本哈根大學生理學教授。他的母親出生於一個富有的猶太人家庭,所以波爾在很小的時候就受到了良好的家庭教育。而且玻爾非常喜歡足球。他甚至還代表過丹麥國家隊參加國際比賽。

年輕的物理學教授-玻爾

在1903年玻爾進入哥本哈根大學學習物理,在1911年獲得博士學位,之後他在曼徹斯特大學的實驗室進行了短期的工作。

基於盧瑟福的“原子核理論”和普朗克的“量子說”,在1913年,玻爾提出了原子結構的“波爾模型”。按照這一模型電子環繞原子核做軌道運動外層軌道比內存軌道,可以容納更多的電子叫外層軌道的電子數決定了元素的化學性質。

如果外層軌道的電子落入內存軌道放出一個帶固定能量的光子。

在1916年玻爾成為了哥本哈根大學的物理學教授。並且在1920年開始擔任剛創建的哥本哈根大學理論物理研究所的所長。他在此後的40年裡一直擔任這個職務,在1922年玻爾由於對原子結構理論的貢獻而獲得了諾貝爾物理學獎。

年輕的物理學教授-玻爾

玻爾和愛因斯坦

他所在的理論物理研究所也在當時成為了物理學研究的中心。在1930年代中期玻爾研究發現了許多中子誘發的核反應。他提出了原子核的液滴模型這很好的解釋了重核的裂變。

玻爾認識到他的理論並不是一個完整的理論體系,還只是一個經典理論和量子理論的混合。他致力於建立一個能夠描述微觀尺度的量子過程的基本力學。為此玻爾提出了著名的“互補原理”就是宏觀與微觀理論以及不同領域的相似問題之間的對應關係互補原理題指出經典理論是量子理論的極限近似,而且按照互補原理,指出的方向可以由舊理論推導出新理論。這在後來的量子力學的建立發展過程中得到了充分的驗證。

年輕的物理學教授-玻爾

玻爾和普朗克

玻爾的學生海森堡在互補原理的指導下,尋求與經典力學相對應的量子力學的各種具體對應關係和對應量。由此建立了矩陣力學互補理論在狄拉克,薛定諤發展波動力學和量子力學的過程中起到了推動作用。

在對於量子力學的解釋上玻爾等人提出了哥本哈根詮釋但是遭到了當時堅持決定論的愛因斯坦和薛定諤等人的反對。從此就展開了玻爾-愛因斯坦爭論。最著名的一次爭論發生在第六次索爾維會議上。

在1962年玻爾在哥本哈根去世後,在1965年玻爾去世後三週年。哥本哈根大學物理研究所被命名為尼爾斯-玻爾研究所,在1997年他們將第107號元素命名來此紀念玻爾。

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