„Niels Bohr” változatai közötti eltérés

* [[Dán Királyi Tudományos és Irodalmi Akadémia]] (tagja 1917-től, a 2. világháború után éveken át elnöke is)

* [[ChristopherChristian Christiansen]]

[[Koppenhága|Koppenhágában]] született [[1885]]-ben szülei második gyermekeként (első fiaként). Apja, [[Christian Bohr]] 1886-tól a [[Koppenhágai Egyetem]] [[fiziológia]]professzora volt, a [[Dán Királyi Tudományos és Irodalmi Akadémia]] tagja. Anyja, '''Ellen Adler''' ''(Ellen Adler Bohr)'' egy gazdag, bank- és parlamenti körökben prominensnek számító [[szefárdok|szefárd]] zsidó családból jött. Nővére, Jenny Bohr két évvel volt idősebb. Öccse, a két évvel fiatalabb [[Harald Bohr]] [[matematikus]], és az [[olimpiai játékok]]on is pályára lépő labdarúgó, a dán válogatott tagja volt. Niels is szenvedélyes labdarúgó volt, a két testvér sok meccsen játszott együtt az [[Akademisk Boldklub]] színeiben.

Bohrnak és feleségének, Margharetének hat gyermeke született, de a felnőtt kort csak négyen érték meg. Közülük hárman kimondottan sikeresek lettek – [[Aage Niels Bohr]] apjához hasonlóan elnyerte a [[fizikai Nobel-díj]]at ([[1975]]-ben, [[Ben Roy Mottelson]]nal megosztva).

Emiatt a kitérő miatt két év kihagyással kezdte az egyetemet, amiahol annyira kiváló teljesítményt nyújtott, hogy fizikaprofesszora már másodéves hallgató korában tanársagédjaként foglalkoztatta. A kitérő azzal a sajátos következménnyel járt, hogy öccse hamarább kapta meg diplomáját, mint Niels, és annak megvédése után volt ideje arra, hogy bátyja szakdolgozatát letisztázza. Niels témavezetője atyja asztaltársaságának egy másik tagja, [[Christopher Christiansen]] lett, és a dolgozat témájaként a fémek elektronelméletének egy részterületét jelölte ki. Ez a téma éppen eléggé érdekelte Bohrt ahhoz, hogy doktori disszertációjának témájául ennek folytatását válassza. Ezzel ez értekezéssel – Tanulmányok a fémek elektronelméletéről ''(Undersøgelser af elektron teori om metaller)'' – is az utolsó pillanatban készült el – a változatosság kedvéért ezt anyja kézírásával adta le 1911 januárjának végén.

[[1911]]. május 13-án védte meg [[Ph.D.]]értekezését a [[Koppenhágai Egyetem]]en. A védés meglehetősen formális volt: így például témavezetője, [[ChristopherChristian Christiansen|Christiansen]], a bizottság egyik tagja kijelentette, hogy aligha akad Dániában bárki, akinek jártassága elegendő lenne a dolgozat megítéléséhez elegendő lenne.

Halála előtt nem sokkal apja hozzásegítette Nielset a [[Carlsberg Alapítvány]] egy ösztöndíjához, amellyel posztdoktori képzésre egy évre Nagy-Britanniába utazhatott. [[Cambridge]]-ben úgy intézte, hogy a [[Cavendish Laboratórium]]ban, [[Joseph John Thomson|J. J. Thomson]]nál tanulhasson. Előtte a nyarat a család egyik barátjának lányával, a szépséges és okos '''Margarethe NørlunddalNørlund'''dal töltötte (1910-ben ismerkedtek meg), és elutazása előtt eljegyezték egymást. Thomsonnak nem tetszett, hogy a fiatal Bohr nem fogadja el az ő elektronelméletét – különben is, ő addigra már a pozitív sugárzásokkal foglalkozott. Bohrnak is ilyen jellegű feladatot adott – méghozzá olyasmit, amit Bohr egyáltalán nem tartott ígéretesnek. Szakmai perspektívát akkor kezdett látni, amikor az évente megrendezett, decemberi [[Cavendish-ebéd]]re Cambridge-be érkezett előadónak [[Ernest Rutherford]]. Ekkor személyesen még nem beszélgettek, de Rutherford erős személyisége és az általa ismertetett újdonságok, így a [[ködkamra]] és az azt kifejlesztő [[Charles Thomson Rees Wilson|C.T.R. Wilson]] munkássága erősen hatottak Bohrra. Megkereste apjának egy régi barátját, és megkérte, hogy mutassa be őt Rutherfordnak – ő pedig felülemelkedett az „elméleti fickókkal” szemben érzett előítéletein, és úgy döntött, hogy az ifjú dán tetszik neki. Bohr némi tépelődés után 1912 januárjában megkérte Rutherfordot, hogy nála folytathassa tanulmányait – Rutherford hozzájárult, és Bohr március végétől a [[Manchesteri Egyetem]]en ''(Victoria University of Manchester)'' folytatta. Itt először egy hat hetes, „Bevezetés a radioaktivitás-kutatás kísérleti módszereibe” című tanfolyamon vett részt – ezen előadott többek közt [[Hans Geiger]] és [[Ernest Marsden]] is. Életre szóló barátságot kötött [[Hevesy György]] radiokémikussal, és hozzálátott az atomszerkezet beható tanulmányozásához. Július végén hazatérttért haza Dániába.

1912. augusztus elsején Koppenhágában feleségül vette '''Margarethe Nørlund'''ot. Oktatott a koppenhágai egyetemen és tovább dolgozott atomszerkezeti modelljén. Amikor novemberben felismerte, hogy a dolgozat túlságosan lassan készül, felhagyott az oktatással, vidékre utazott feleségével, és három részre darabolta a készülő írást. ''Az atomok és molekulák szerkezetéről'' című korszakalkotó dolgozat első részét 1913. március 6-án küldte el Rutherfordnak, és még abban az évben elkészült a második és a harmadik résszel (sőt, mindhármat publikálta is). Ezért a munkájáért kapta meg nem egészen egy évtizeddel később a [[fizikai Nobel-díj]]at. A dolgozat első része Rutherford határozott közbenjárására, sőt, sürgetésére már 1913 áprilisában megjelent a [[Philosophical Magazin]]ban.

A harmadik rész megírása után, 1913 nyarán feleségével áthajózott Angliába, hogy a publikálás előtt kikérje Rutherford véleményét. Ekkor ismerkedett meg [[Henry Moseley]]-vel, akit ezután erősen inspiráltak Bohr gondolatai. Rutherfordot teljesen fellelkesítette Bohr elképzelése, és ragaszkodott hozzá, hogy az új, kvantált modellt és a színképvonalak helyzetének ebből következő előrejelzéseit a [[British Association for the Advancement of Science|British Association]] esedékes ülésén mutassa be. (Ugyanezen az ülésen számolt be [[Francis William Aston]] arról, hogy sikerült kétféle fajsúlyú [[neon]]t elkülönítenie úgy, hogy a gázt több ezerszer tajtékkövön áramoltatta át – a kisebb tömegszámú gáz diffúziója statisztikusan egy kissé gyorsabb). Az ülésen Rutherford mindvégig teljes tekintélyével kiállt Bohr új modellje mellett, de annak újszerűsége miatt a tudományos közvélemény még így is óvatosan és bizalmatlanul fogadta; az azt alátámasztó bizonyítékokat elégtelennek ítélték. Az év őszén [[Harald Bohr]] azt írta téziseiről bátyjának, hogy a göttingeni fiatalok »… nem merik elhinni, hogy csakugyan igazak lehetnek; úgy vélik, hogy föltételezéseid „vakmerőek” és „fantasztikusak”.« [[Albert Einstein]] viszont egyből átlátta a modell valószerűségét, és amikor [[Hevesy György]] beszámolt neki arról, hogy az első színképvonalakat már meg is találták a Bohr megjósolta helyeken, kijelentette: „Akkor ez az egyik legnagyobb felfedezés”. [[Henry Moseley]] pedig, aki apránként rájött, hogyan készíthet jó felbontású és éles színképfelvételeket, elemek egész sorára igazolta, hogy a vonalak pont ott vannak, ahol Bohr szerint lenniük kell.

A [[Carlsberg]] sörgyár [[1920]]-tól, a dán kormány és Bohr közreműködésével kezdte szervezni az [[Elméleti Fizikai Intézet]]et, és Bohr lett az 1921-ben, Koppenhága [[Blegdamsvej]] utcájában létrehozott új intézet első igazgatója. [[1922]]-ben elnyerte a [[fizikai Nobel-díj]]at az „atomstruktúra és az ebből eredő atomi sugárzás vizsgálatában tett szolgálataiért”. Intézete az 1920-as és 1930-as években az elméleti fizikusok valóságos fókuszpontjává vált; a kor legismertebb elméleti fizikusai mind eltöltöttek nála valamennyi időt. A díj odaítélése után a [[Carlsberg]] egy olyan házat ajándékozott Bohrnak, amely közvetlenül a koppenhágai sörfőzdéjük mellett állt. A házat egy cső kötötte össze a főzdével, és Bohr hátralévő életében ingyen ihatta a Carlsberget.<ref>[https://index.hu/tudomany/til/2015/04/29/nobel-dijat_nyert_eletre_szolo_ingyensort_kapott/ Hegyeshalmi Richárd: Nobel-díjat nyert, életre szóló ingyensört kapott]</ref> Ugyancsak 1922-ben a Koppenhágai Egyetem úgy döntött, Bohrnak nem kell előadásokat tartania, hogy teljesen kutatásaira összpontosíthasson.

EgyikElőadásait tanítványa, [[Hans Kramers]] ''(Hendrik Anthony Kramers)'' vette át, majd tőle egyik leghíresebb diákja, [[Werner Heisenberg]] – aki a [[kvantummechanika]] fejlődésének egyik kulcsfigurája volt, –majd a [[Harmadik Birodalom]]ban ő lett a német atombombaprogram feje.

Gyorsan átlátta Rutherford frissen felállított [[Rutherford-féle atommodell|atommodelljének]] hiányosságait, és ezeket (még 1912-ben) a [[kvantummechanika]] frissen felismert szabályszerűségeit felhasználva küszöbölte ki; [[1913]]-ban publikált modellje a kor valamennyi ismeretének megfelelt. Elméletében azléteznek elektronokolyan rögzített helyzetű (kvantált) pályákonpályák keringenek az [[atommag]] körül, ésamelyeken keringve az elektronokok stabilak, azaz nem sugároznak (első kvantumfeltétel). Az anyag kémiai tulajdonságait zömmel a külső pályákon levő elektronok határozzák meg. A pályák helyzete a feltételi egyenletekkel határozható meg.

Ebben a modellben az elektronok fotont elnyelve egy alacsonyabb energiájú pályáról nagyobb energiájúra ugorhatnak (második kvantumfeltétel), amivel az atom „gerjesztett állapotba” kerül. A gerjesztett atom nagy energiaszintű elektronja kisebb energiaszintű pályára ugorhat (ha azon van szabad hely), és ilyenkor a két energiaszint különbségének megfelelő energiájú [[foton]]t bocsát ki; ezek az úgynevezett '''kvantumugrás'''ok. A kísérleti bizonyítékokat azokban a színképelemzési eredményekben találta meg, amelyekre [[John William Nicholson]] saját, úgynevezett '''Szaturnusz-atommodell'''jét alapozta. A modell nagy erőssége volt, hogy kiválóan magyarázta a hidrogén színképvonalainak a [[Rydberg-formula]] alapján számítható sorozatait és ismert mennyiségekből (az elektron töltéséből, tömegéből és a [[Planck-állandó]]ból) levezethetővé tette a tapasztalati úton meghatározott [[Rydberg-állandó]]t, döntő megerősítést azonban csak a [[Franck–Hertz-kísérlet]]től kapott. Modellje nemcsak a hidrogén, de a nehezebb (több elektronos) atomok színképvonalainak helyzetét is pontosan adta meg, emellett a [[mágnesség]] elméletének kidolgozását is serkentette.