03.16 年轻的物理学教授-玻尔

今天我们讲一位在物理界和量子界非常著名的人物。他就是尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔,玻尔是丹麦物理学家他毕业于哥本哈根大学,他是丹麦皇家科学院院士曾经获得过丹麦皇家科学文学院金质奖章。他是英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。

年轻的物理学教授-玻尔

玻尔在1922年获得了诺贝尔物理学奖。玻尔通过引入量子化条件提出了玻尔模型。来解释氢原子光谱波尔提出了互补原理和哥本哈根来诠释量子力学,他还是哥本哈根学派的创始人,玻尔对21世纪物理学的发展具有深远的影响。

波尔在1885年出生于德丹麦的首都哥本哈根。波尔的父亲是哥本哈根大学生理学教授。他的母亲出生于一个富有的犹太人家庭,所以波尔在很小的时候就受到了良好的家庭教育。而且玻尔非常喜欢足球。他甚至还代表过丹麦国家队参加国际比赛。

年轻的物理学教授-玻尔

在1903年玻尔进入哥本哈根大学学习物理,在1911年获得博士学位,之后他在曼彻斯特大学的实验室进行了短期的工作。

基于卢瑟福的“原子核理论”和普朗克的“量子说”,在1913年,玻尔提出了原子结构的“波尔模型”。按照这一模型电子环绕原子核做轨道运动外层轨道比内存轨道,可以容纳更多的电子叫外层轨道的电子数决定了元素的化学性质。

如果外层轨道的电子落入内存轨道放出一个带固定能量的光子。

在1916年玻尔成为了哥本哈根大学的物理学教授。并且在1920年开始担任刚创建的哥本哈根大学理论物理研究所的所长。他在此后的40年里一直担任这个职务,在1922年玻尔由于对原子结构理论的贡献而获得了诺贝尔物理学奖。

年轻的物理学教授-玻尔

玻尔和爱因斯坦

他所在的理论物理研究所也在当时成为了物理学研究的中心。在1930年代中期玻尔研究发现了许多中子诱发的核反应。他提出了原子核的液滴模型这很好的解释了重核的裂变。

玻尔认识到他的理论并不是一个完整的理论体系,还只是一个经典理论和量子理论的混合。他致力于建立一个能够描述微观尺度的量子过程的基本力学。为此玻尔提出了著名的“互补原理”就是宏观与微观理论以及不同领域的相似问题之间的对应关系互补原理题指出经典理论是量子理论的极限近似,而且按照互补原理,指出的方向可以由旧理论推导出新理论。这在后来的量子力学的建立发展过程中得到了充分的验证。

年轻的物理学教授-玻尔

玻尔和普朗克

玻尔的学生海森堡在互补原理的指导下,寻求与经典力学相对应的量子力学的各种具体对应关系和对应量。由此建立了矩阵力学互补理论在狄拉克,薛定谔发展波动力学和量子力学的过程中起到了推动作用。

在对于量子力学的解释上玻尔等人提出了哥本哈根诠释但是遭到了当时坚持决定论的爱因斯坦和薛定谔等人的反对。从此就展开了玻尔-爱因斯坦争论。最著名的一次争论发生在第六次索尔维会议上。

在1962年玻尔在哥本哈根去世后,在1965年玻尔去世后三周年。哥本哈根大学物理研究所被命名为尼尔斯-玻尔研究所,在1997年他们将第107号元素命名来此纪念玻尔。

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