ნილს ბორი

ნილს ბორი (დ. 7 ოქტომბერი, 1885, კოპენჰაგენი, დანია ― გ. 18 ნოემბერი, 1962, იქვე) — დანიელი ფიზიკოსი, თანამედროვე ფიზიკის ერთ–ერთი ფუძემდებელი. ნობელის პრემიის ლაურეატი ფიზიკაში. ამ დარგში მრავალი აღმოჩენის ავტორი. მათემატიკოსი ჰარალდ ბორის ძმა და ნობელის პრემიის ლაურეატის ოგე ბორის მამა. მანჰეტენის პროექტის ერთ-ერთი მონაწილე.
ბიოგრაფია
ახალგაზრდობის წლები
ნილს ბორი დაიბადა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის პროფესორის, კრისტიან ბორის ოჯახში. საწყისი განათლება მომავალმა მეცნიერმა, გამელჰოლმის სკოლაში მიიღო, რომელიც 1903 წელს დაამთავრა. ოცდასამი წლისამ დაასრულა განათლების მიღება კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში, სადაც ძალზედ ნიჭიერი ფიზიკოსის რეპუტაცია მოიპოვა. მისი სადიპლო ნაშრომი დანიის სამეფო აკადემიამ ოქროს მედლითაც კი დააჯილდოვა. 1908–1911 წლებში ბორმა განაგრძო მუშაობა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში. აქ იგი ლითონების კლასიკურ ელექტრონულ თეორიას იკვლევდა, რამაც შემდგომში მის სადოქტორო დისერტაციას ჩაუყარა საფუძველი.
უნივერსიტეტის დამთავრებიდან სამი წლის შემდეგ, ბორი სამუშაოდ ინგლისში გადავიდა, სადაც წელიწადზე მეტი იმუშავა კემბრიჯის უნივერსიტეტში ტომსონის ხელმძღვანელობით. ამის შემდეგ იგი მანჩესტერში გადადის და აგრძელებს საქმიანობას რეზერფორდის ლაბორატორიაში, რომელიც იმ დროს ერთ–ერთი წამყვანი კვლევითი ცენტრი იყო ევროპაში.
უკანასკნელი წლები
მეორე მსოფლიო ომის დროს ბორი საცხოვრებლად გადავიდა ჯერ, ინგლისში ხოლო შემდეგ აშშ–ში, სადაც თავის ვაჟთან, ოგე ბორთან ერთად მუშაობდა მანჰეტენის პროექტზე.
გარდა ფიზიკისა, ნილს ბორი დიდ ყურადღებას აქცევდა ბიოლოგიას და ფილოსოფიას. იგი იყო 20–ზე მეტი სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებათა აკადემიის საპატიო წევრი, მრავალი ნაციონალური და საერთაშორისო პრემიის ლაურეატი.
ნილს ბორი 1962 წლის 18 ნოემბერს, მშობლიურ ქალაქ კოპენჰაგენში, საკუთარ სახლში, გულის შეტევით გარდაიცვალა.
მოღვაწეობა
პირველი მეცნიერული ნაბიჯები
ბორის მოსვლამდე რეზერფორდის ლაბორატორიაში უკვე ტარდებოდა ექსპერიმენტები, რომლებმაც მეცნიერები ატომის პირველი პლანეტარული მოდელის შექმნამდე მიიყვანა. ალფა–ნაწილაკების გამოყენებით ჩატარებულმა ცდებმა, რეზერფორდი მიიყვანა დასკვნამდე, რომ ატომის ცენტრში განლაგებულია მცირე ზომისა და მუხტის მქონე ატომბირთვი, რომელშიც კონცენტრირებულია თითქმის მთელი მასა, ხოლო მის გარშემო განლაგებულია შედარებით მსუბუქი ელექტრონები. ვინაიდან ცნობილი იყო, რომ ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია, მეცნიერმა ივარაუდა, რომ ელექტრონების ჯამური მუხტი ბირთვის მუხტის ტოლია და აქვს საპირისპირო ნიშანი. ამ შედეგმა დიდი გადატრიალება მოახდინა ფიზიკაში, თუმცა მაინც რჩებოდა მრავალი აუხსნელი მოვლენა, მაგალითად როგორიცაა იზოტოპების არსებობა.
ამ მომენტიდან საქმიანობაში ჩაერთო ახალგაზრდა ბორი, რომელმაც დაადგინა, რომ ნივთიერების ქიმიური თვისებები განისაზღვრება ელექტრონების რაოდენობით, ანუ მუხტით და არა მასით. ყოველივე ეს ხსნიდა იზოტოპების არსებობას, რადგან ალფა–დაშლის დროს (ალფა ნაწილაკი წარმოადგენს ჰელიუმის ბირთვს და +2 მუხტის მატარებელია), როდესაც ეს ნაწილაკი გამოიტყორცნება ბირთვიდან, მიღებული ელემენტი მენდელეევის პერიოდულ სიტემაში გადაინაცვლებს ორი უჯრით მარცხნივ, ხოლო ბეტა–დაშლის დროს, როდესაც ბირთვიდან ელექტრონი გამოიტყორცნება – ერთი უჯრით მარჯვნივ. ამრიგად აღმოჩენილ იქნა რადიოაქტიური წანაცვლების კანონი.
რეზერფორდ–ბორის მოდელი
ზემოთხსენებულ აღმოჩენას მოჰყვა კიდევ მრავალი, არანაკლებ მნიშვნელოვანი აღმოჩენა, რომელიც უშუალოდ ატომის აგებულებას შეეხებოდა.
შემუშავებულ იქნა ატომის აგებულების ე.წ. რეზერფორდ–ბორის მოდელი (მას აგრეთვე პლანეტარულ მოდელსაც უწოდებენ), რომლის მიხედვით ელექტრონები მოძრაობენ ბირთვის გარშემო, მზის გარშემო პლანეტების მოძრაობის მსგავსად. მაგრამ ამ მოდელის თანახმად ატომი ვერ იქნებოდა სტაბილური, ვინაიდან კულონური ურთიერთქმედების გამო, ელექტრონები მოძრაობენ აჩქარებით. კლასიკური ელექტროდინამიკის კანონების თანახმად, აჩქარებით მოძრავი ნებისმიერი დამუხტული ნაწილაკი გამოასხივებს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, რის გამოც კარგავს ენერგიას. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ ასეთი „რადიოაქტიური არამდგრადობის“ შემთხვევაში, ყველა ატომმა დაახლოებით მემილიონედ წამში უნდა დაკარგოს მთელი ენერგია და დაეცეს ბირთვს. თუმცა რეალურად მსგავსი რამ არ ხდებოდა და ფიზიკა კვლავ გადაუჭრელი პრობლემის წინაშე აღმოჩნდა. პრობლემა მართლაც გადაუწყვეტელი იქნებოდა, რომ არა ნილს ბორის რადიკალურად განსხვავებული ნოვატორული იდეები.
ბორი აკეთებს პოსტულირებას, რომ მექანიკისა და ელექტროდინამიკის არსებული კანონების მიუხედავად, ატომებში არსებობს ორბიტები, რომლებზე მოძრაობის დროსაც ელექტრონები არ გამოასხივებენ და მსგავსი ორბიტები სტაბილურია, თუ მასზე მოძრავი ელექტრონების მოძრაობის რაოდენობის მომენტი –ს ჯერადია (სადაც h – პლანკის მუდმივაა). გამოსხივება ხდება ელექტრონის ერთი სტაბილური ორბიტიდან მეორეზე გადასვლის დროს, ხოლო განთავისუფლებული ენერგია მიაქვს გამოსხივების ერთ კვანტს. ამრიგად ბორმა გააერთიანა რეზერფორდის და პლანკის იდეა. ბორმა აგრეთვე ახსნა წყალბადის და ჰელიუმის ატომის სპექტრი. დაადგინა ელექტრონული გარსის შევსების პრინციპი, რამაც ქიმიური ელემენტების პერიოდულობის ფიზიკური ბუნება გამოაშკარავა. ამ ნაშრომებისათვის 1922 წელს ბორი ნობელის პრემიით იქნა დაჯილდოებული.
ბორის ინსტიტუტი კოპენჰაგენში
რეზერფორდის ლაბორატორიაში მუშაობის შემდეგ ბორი დაბრუნდა სამშობლოში, სადაც 1916 წელს კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის პროფესორის თანამდებობაზე დაინიშნა. ერთ წელიწადში იგი აირჩიეს დანიის სამეფო საზოგადოების წევრად, რომელსაც შემდგომში (1939 წლიდან) თვითონვე ჩაუდგა სათავეში.
1920 წელს ბორმა დააარსა თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტი და მისი დირექტორი გახდა. მეცნიერის მიერ ჩამოყალიბებულმა ინსტიტუტმა დიდი როლი ითამაშა კვანტური ფიზიკის განვითარებაში. ბორის სკოლა გაიარეს მე–20 საუკუნის ისეთმა დიდმა მეცნიერებმა, როგორებიც იყვნენ: ფელიქს ბლოხი, ოგე ბორი, ვიქტორ ვაისკოფი, ლევ ლანდაუ და სხვები. ბორის ინსტიტუტს არაერთხელ ესტუმრა ვერნერ ჰაიზენბერგი ზუსტად იმ დროს, როდესაც იქმნებოდა მისი „განუზღვრელობის პრინციპი“. ამავე ინსტიტუტში მიმდინარეობდა დისკუსიები ნილს ბორსა და ერვინ შრედინგერს შორის, რომელიც აქტიურად იცავდა ტალღურ თეორიას.
რეზერფორდის ლაბორატორიაში გატარებული წლების შემდეგ, ბორი სულ უფრო დიდ ყურადღებს აქცევდა ბირთვულ თემატიკას. 1936 წელს მან შეიმუშავა ატომის ახალი მოდელი, რომელმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ბირთვის დაყოფის პრობლემის შესწავლისას. ბორმა იწინასწარმეტყველა ურანის ბირთვის სპონტანური დაშლა.
ბორის სახელთან აგრეთვე დაკავშირებულია კვანტური თეორიის ალბათური ინტერპრეტაცია. ამაში დიდი როლი ითამაშეს ბორისა და ალბერტ აინშტაინის დისკუსიებმა, რომელიც ცხოვრების ბოლომდე ვერ ეგუებოდა კვანტური მექანიკის ალბათურ ახსნას. ბორმა აგრეთვე შეიმუშავა შესაბამისობის პრინციპი, რომლის საშუალებით შესაძლებელი გახდა მაკრო და მიკრო სამყაროთა კანონებს შორის კავშირის დადგენა.
ციტატები
„და თუ ვინმეს ჰგონია, რომ შეუძლია ისაუბროს კვანტურ თეორიაზე ძილის მოგვრის გარეშე ჯერაც ვერ გაუგია საწყისები მის შესახებ.“
„თუ კვანტურმა მექანიკამ მნიშვნელოვანდ არ შეგძრათ, თქვენ ის ჯერ არ გაგიგიათ.“
„გაზომვამდე არაფერი არსებობს.“
„ტრივიალურობა მტკიცებაა, რომლის საპირისპირო მცდარია. თუმცა, უდიდესი ჭეშმარიტება არის მტკიცება, რომლის საპირისპირო შესაძლოა ასევე დიდი ჭეშმარიტება აღმოჩნდეს.“
„თქვენი თეორია სიგიჟეა, თუმცა არც იმდენად, რომ ჭეშმარიტება იყოს.“
„რა შესანიშნავია, რომ პარადოქსს შევხვდით. ახლა შეგვიძლია იმედი ვიქონიოთ, რომ წინ წავიწევთ!“
„აინშტაინ, გეყო ღმერთისთვის მითითებების მიცემა.“ ხშირად ციტირებენ ამ დასასრულით: „...ამ კამათლით.“
„ძალიან ძნელია ზუსტი პროგნოზის გაკეთება, განსაკუთრებით მომავლის შესახებ.“
„ექსპერტი არის ადამიანი, რომელმაც ყველა შესაძლებელი შეცდომა დაუშვა ძალიან ვიწრო სფეროში.“
„არასდროს ილაპარაკო იმაზე სწრაფად, ვიდრე ფიქრობ.“
„ზოგიერთი საგანი იმდენად სერიოზულია, მათზე უნდა იცინოთ.“
ბიბლიოგრაფია
პირველადი
Bohr, N. (1913). On the Constitution of Atoms and Molecules , Philosophical Magazine, Series 6, Vol. 26. pg. 1-25.
Bohr, N., Causality and Complementarity: Epistemological Lessons of Studies in Atomic Physics, 1999 Ox Bow Press: ISBN 1-881987-13-2, the 1949–50 Gifford lectures
Bohr, N., Atomic Physics and Human Knowledge (1958), Wiley Interscience, 1987 Ox Bow Press: ISBN 0-918024-52-8, seven essays written from 1933 to 1957
მეორეული
Niels Bohr: The Man, His Science, and the World They Changed, Ruth Moore; ISBN 0-262-63101-6
Niels Bohr's Times, In Physics, Philosophy and Polity, Abraham Pais; ISBN 0-19-852049-2
Suspended In Language: Niels Bohr's Life, Discoveries, And The Century He Shaped by Jim Ottaviani (graphic novel); ISBN 0-9660106-5-5
Harmony and Unity : The Life of Niel's Bohr, by Niels Blaedel; ISBN 0-910239-14-2
Neils Bohr: A Centenary Volume, edited by A. P French and P.J. Kennedy. ISBN 0-674-62415-7
Copenhagen Michael Frayn ISBN 0-413-72490-5
რესურსები ინტერნეტში
ნობელის კომიტეტის ოფიციალური საიტი (ინგლ.)
ნილს ბორის ბიოგრაფია (რუს.)
ბილს ბორის არქივი
კვანტური ქიმია - I ლექცია - ატომის ბორის მოდელი
სქოლიო
დანიელი ფიზიკოსები
ნობელის პრემიის ლაურეატები ანბანის მიხედვით