La mécanique quantique est le fondement de la physique du XXe siècle. Elle a permis de comprendre les phénomènes se produisant dans le micromonde et a permis de nombreuses réalisations techniques, comme la construction du transistor, microprocesseur et la maîtrise de l'énergie nucléaire. Grâce à la mécanique quantique, on comprend mieux la structure des liaisons chimiques et de nombreux phénomènes biologiques, et ainsi nous avons de nouvelles possibilités de manipuler la nature. Même en cosmologie, les idées quantiques sont importantes aujourd'hui. La mécanique quantique n'a pas seulement provoqué d'énormes changements dans notre vie quotidienne, mais cela a également forcé de nombreux changements dans les vues philosophiques. Le Danois Niels Bohr était le physicien le plus éminent parmi ces, qui a participé au développement de la théorie quantique.
Niels Bohr a joué un rôle décisif dans la transformation, auquel la physique a été soumise au 20e siècle. À propos 1913 r. développé un modèle de l'atome, qui a acquis une grande reconnaissance, et au milieu des années 1920, il a participé à la naissance d'une nouvelle théorie quantique – interprétation mathématique de la réalité intra-atomique – qui est restée la théorie dominante en physique à ce jour. la physique quantique, et en particulier l'interprétation dite de Copenhague de la nouvelle théorie, a été un énorme succès, et l'influence de Bohr a été décisive pour son acceptation. Toutes les grandes réalisations de la chimie et de l'électronique, et le développement de l'énergie nucléaire, sont dérivés de la théorie quantique. Sa conséquence est aussi l'approximation actuelle de la physique, cosmologie et biologie. La grande importance de la théorie quantique tient aussi à ses implications philosophiques. Niels Bohr a mis un terme à sa quête sérieuse pour découvrir la réalité "ultime". Selon Bohr, « La vue est une erreur, que le travail de la physique est de détecter, qu'est-ce que la nature. La physique c'est ça, que dire de la nature".
Niels Bohr est né à Copenhague 7 Octobre 1885 r. Il était le fils de Christian Bohr, professeur de physiologie, et Elleny née Adler. Les Bohr étaient très proches les uns des autres. Ils ont formé une famille culturelle, avec un haut niveau intellectuel, ainsi, Niels a grandi dans un environnement propice au développement de son génie. La mère était affectueuse et intelligente. Père était prudent, comme Bohr lui-même l'a rappelé plus tard: "Que tu devrais attendre quelque chose de moi". Les Bohr n'étaient pas très pieux et Niels est devenu athée. Il était prudent, que les croyances religieuses sont fausses et nuisibles. Depuis 1891 r. a fréquenté Gammelholms Latin og Realskole, où on se souvenait de lui comme d'un bon élève, un garçon grand pour son âge, sujet aux bagarres, mais aussi un peu timide. Comme il se souvient, il était passionné de science "grâce à l'influence de son père". O 1903 r. est entré à l'Université de Copenhague, où il s'occupait principalement de physique. Il a obtenu une maîtrise en 1909 r., et le docteur de 1911 r. La même année, son père meurt, et Niels ont épousé Margeth Norlund.
Révolution des vues sur la construction de l'atome en 1911 r. c'était déjà un fait. La thèse de doctorat de Bohr portait sur la théorie des électrons, découvert une dizaine d'années plus tôt par J.. J. Thomson. C'était connu, que les électrons sont un composant commun de la matière. Thomson a également suggéré, que le nombre d'électrons dans un atome correspond à sa masse et détermine la diversité des atomes des éléments permanents. Ernest Rutherford a démontré, que l'atome est petit, testicule lourd, qui, bien sûr, était d'une importance fondamentale. La découverte l'a fait, que les physiciens se sont écartés de la théorie, selon laquelle l'atome était quelque chose comme un pudding aux raisins – constitué d'un noyau parsemé d'électrons comme des raisins secs dans un gâteau – en faveur du modèle Rutherford, dans lequel les électrons tournent autour d'un petit noyau.
O 1913 r. Bohr, travailler en Angleterre avec Rutherford, publié trois ouvrages sur la structure de l'atome, qui a certainement influencé le développement ultérieur de la physique. Le modèle Rutherford a résolu certains problèmes importants, cependant, il n'y avait toujours pas de réponse à la question de base: pourquoi les électrons – certainement attiré par le noyau – ils ne sont pas finalement absorbés par eux. Bref, le modèle de Rutherford n'expliquait pas la stabilité de l'atome, l'une de ses caractéristiques de base.
Bohr a compris, que la mécanique newtonienne classique ne peut pas expliquer le comportement de la matière à l'échelle atomique, il s'est donc intéressé à la théorie quantique du "rayonnement du corps noir", formulé au tournant du siècle par Max Planck, qu'Einstein utilisait pour expliquer le comportement des "particules" de lumière. O 1912 r., après une période relativement courte de travail acharné, Bohr a expliqué, pourquoi l'atome d'hydrogène émet des rayons lumineux, et développé une théorie qui correspondait très bien aux faits expérimentaux. Bohr a fondé, que l'électron ne rayonne que de la lumière alors, quand il change d'orbite, c'est-à-dire que l'émission d'un quantum de lumière accompagne le "saut" d'un électron d'une orbite à une autre. Einstein, ayant pris connaissance des résultats des travaux de Bohr, dit-il avec assurance, avec la nature laconique de celui-ci: "C'est une réalisation formidable".
Construire un modèle de l'atome, appelé le modèle Rutherford-Bohr, c'était un grand pas en avant et fut bientôt utilisé pour expliquer la structure atomique de tous les autres éléments. L'une des réalisations de Bohr en 1913 r. était l'identification du spectre des rayons X avec les sauts d'électrons quantiques correspondants. La spectroscopie a permis aux scientifiques du XIXe siècle de découvrir et d'étudier de nombreux éléments. rayons X, ayant une longueur d'onde beaucoup plus courte que la lumière visible, fournir des informations importantes sur les phénomènes se produisant à l'échelle atomique. Patrz Gustav Kirchhoff et Max von Laue.
Au cours de l'année suivante, le physicien britannique Harry Moseley a développé le, sous la direction de Bohr, sur la base d'études de spectre de rayons X d'éléments individuels, de nouvelles, l'ordre final des éléments du tableau périodique et attribué à chaque élément le numéro atomique correct. Au cours des années suivantes, Bohr a fait de nombreuses découvertes plus détaillées. Comme l'a écrit Abraham Pais: Juger maintenant… c'était d'autant plus fabuleux et incroyable, que cela venait d'une analogie – orbites atomiques similaires aux orbites des planètes en orbite autour du soleil, Môle (tourner) semblable à la rotation des planètes autour de leur axe – bien qu'en réalité ces analogies soient fausses ". O 1922 r. Bohr a reçu le prix Nobel.
S'est avéré, qu'en fait, le modèle de Bohr de l'atome présentait de sérieuses lacunes. La soi-disant première révolution quantique n'a pas résolu tous les problèmes liés au comportement des atomes plus complexes. Bien qu'en patchs 1913-1925 cette théorie a été ajustée de diverses manières, de sérieux doutes grandissaient en même temps, qui a finalement conduit à la « deuxième révolution quantique ». Dans les années 1920. Bohr a joué un rôle décisif dans la résolution de la crise de la physique, causés par des défauts dans le modèle atomique, qu'il a fait lui-même. De retour en 1916 r. à l'Université de Copenhague, Bohr est devenu professeur de physique théorique et cinq ans plus tard a participé à l'ouverture de l'Institut de physique théorique. Grâce à Bohr, Copenhague est devenue un pôle d'attraction pour les physiciens. La deuxième révolution quantique a contribué à l'émergence d'une nouvelle, modèle purement mathématique de l'atome, qui en fait a confirmé la capacité humaine limitée à percevoir les phénomènes intra-atomiques. La deuxième révolution consistait en la mécanique ondulatoire de Schrödinger et la mécanique matricielle de Heisenberg et son célèbre principe d'incertitude, qui définit les limites de la cognition des systèmes physiques.
À la fin des années 1920, Bohr a développé deux principes, qui aiderait à mener à bien la révolution quantique. Dans une célèbre conférence de St. 1927 r. pt. "Les fondements philosophiques de la théorie quantique" Bohr a discuté du concept de complémentarité pour la première fois. Son essence est, que bien que les systèmes atomiques puissent être définis d'une manière mutuellement contradictoire – comme ondes et comme particules – ces deux caractéristiques sont nécessaires pour une description exhaustive des phénomènes. Bohr intrigué par les implications philosophiques de ce concept, finalement il est arrivé à une conclusion, que le principe de complémentarité concerne le problème du libre arbitre et les processus fondamentaux de la vie. Peut-être un corollaire plus important de ce principe était-il, que la théorie quantique a été utilisée pour décrire de manière exhaustive la nature, quelles découvertes ultérieures n'ont pas changé. Il n'y a pas de réalité "plus profonde" derrière les mesures quantiques, et bien que ce concept ait été plus tard souvent attaqué de toutes sortes de côtés, il est resté le fondement de "l'esprit de Copenhague" – malgré diverses expériences mentales, considérations sur "l'esprit de Dieu" et la théorie des univers multiples. La doctrine de la complémentarité n'a jamais été pleinement reconnue par Albert Einstein, ani Max Planck, ni beaucoup d'autres physiciens, néanmoins, il reste la base de la physique à ce jour.
Dans les années 1930, Bohr s'est impliqué dans la physique nucléaire. O 1934 r. a proposé un modèle de goutte du noyau atomique, ce qui s'est avéré très utile pour comprendre le phénomène de la fission nucléaire. O 1936 r. a formulé la théorie du noyau atomique, qui a servi de base à d'autres recherches nucléaires au cours de la prochaine décennie. Selon la théorie de Bohr, les neutrons et les protons étroitement emballés dans un noyau atomique sont liés par une interaction forte, qui contrebalance la répulsion mutuelle des protons, ayant la même charge électrique. Certes, c'était évident, que le déséquilibre du noyau s'accompagnerait de la libération d'énergie, mais il était loin des physiciens de comprendre toutes les conséquences de ce processus.
Après le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, Bohr est d'abord resté au Danemark, que les Allemands ont pris 1940 r. En raison de sa position, il a réussi à sauver beaucoup de ses collègues de la persécution, cependant, il a refusé de coopérer avec les Allemands. O 1943 r. Des rumeurs se sont répandues sur l'emprisonnement imminent de Bohr. Le savant et sa famille ont fui en Suède puis, puis en Angleterre, puis il s'est retrouvé aux États-Unis. Il rejoint rapidement l'équipe travaillant sur le projet Manhattan. Pour des raisons de sécurité, il a reçu le surnom d'Oncle Nick (Oncle Nick). La participation de Bohr au projet était plus symbolique que réelle. Bohr était contre le largage de la bombe atomique. Pendant la guerre, il rencontre Roosevelt et Churchill, qui a rejeté sa proposition, informer l'Union soviétique sur la recherche nucléaire afin d'empêcher une course aux armements nucléaires.
Après son retour au Danemark, Bohr a travaillé activement jusqu'à la fin de sa vie. Il a pris sa retraite de l'université en 1955 r. En tant que scientifique, il a participé à la lutte contre les armes nucléaires; écrit, entre autres, dans 1950 r. la fameuse "lettre ouverte" aux Nations Unies. Il a reçu de nombreux prix, dont le prix "Atom for Peace" de 1957 r. Il a activement soutenu la coopération internationale dans le domaine de la physique et a contribué à la création du Centre européen de recherche nucléaire (CERN) à Genève. 17 Novembre 1962 r. a donné la dernière interview sur l'histoire de la théorie quantique. Le prochain jour, pendant sa sieste habituelle après le dîner, il est mort d'une crise cardiaque. Il a été enterré dans la tombe familiale à Copenhague.
Bohr était largement reconnu, certaines des déclarations le rendent facile à comprendre, quelle était son importance. C'est ainsi que Victor Weisskopf a décrit l'atmosphère dans "l'école de Copenhague" de Bohr: « Nous l'avons vu, le plus grand de nos collègues, comment il a travaillé, il parlait, il était vivant. Il était comme la plupart des jeunes – optimiste, de bonne humeur, enthousiaste, attaquer les mystères les plus profonds de la nature sans être lié par des liens conventionnels, avec un sentiment de joie, ce qui est difficile à décrire ". Quel que soit le style, comme une expression d'adoration, Les remarques de Weisskopf sont exactes. Abraham Pais était d'accord avec eux, qui a écrit: « Bohr a joué un rôle majeur dans l'explication des changements dans les principes philosophiques de la physique, nécessaire pour comprendre les phénomènes quantiques". Richard Rhodes l'a dit plus simplement: La contribution de Bohr à la physique du 20e siècle. juste derrière les réalisations d'Einstein ".
