نیلز بور
نیلز هنریک داوید بور (۷ اکتبر ۱۸۸۵ – ۱۸ نوامبر ۱۹۶۲، کپنهاگ، دانمارک) فیزیک‌دان دانمارکی بود که شهرت او بیشتر به علت ردکردن مدل اتمی ارنست رادرفورد و ابداع مدل اتمی خود است. او مدل اتمی خود که به مدل منظومه ای معروف است را ارائه داد. او تلاش‌هایی بنیادی در زمینهٔ شناخت ساختار اتم و مکانیک کوانتوم کرد و برای تلاش‌هایش در سال ۱۹۲۲، به او جایزهٔ نوبل فیزیک داده شد. او مدل پیشنهادی اتم که مانند سامانهٔ خورشیدی بود (یک هسته در مرکز و الکترون‌ها پیرامونش در گردش) را گسترش داد، او بر روی نظریه‌اش در مکانیک کوانتوم کار کرد و گفت که الکترون از یک تراز انرژی به صورت گسسته (و نه پیوسته)، به ترازی دیگر می‌پرد. بور با بسیاری از فیزیک‌دانان نامی در مؤسسه‌اش در کپنهاگ همکاری کرد. همچنین او عضو گروه فیزیک‌دانان بریتانیایی پروژهٔ منهتن بود.
بور در سال ۱۹۱۲ ازدواج کرد و صاحب چند فرزند شد که یکی از پسرانش، آگه بور فیزیک‌دان بود که در سال ۱۹۷۵ مانند پدرش، جایزهٔ نوبل فیزیک را دریافت کرد. او به عنوان یکی از تأثیرگذارترین فیزیک‌دانان قرن بیستم به‌شمار می‌آید
نیلز هنریک دیوید بور در هفتم اکتبر سال ۱۸۸۵ میلادی در کپنهاگ دانمارک به دنیا آمد. پدر او کریستیان بور، استاد فیزیولوژی دانشگاه کپنهاگ و مادرش اِلن آلدر بور دختر یک خانوادهٔ یهودی دانمارکی و سرشناس در مراکز بانکی و پارلمانی بود. خانوادهٔ بور کلیسا نمی‌رفتند ولی مادر، برخلاف اینکه یهودی بود، بچه‌ها را مسیحی بارآورد. نیلز در دوران کودکی کودک شیطانی بود که به شکل مخصوصی حرف می‌زد جوری که همکلاسی‌هایش فکرد می‌کردند او پسر گردن کلفتی است. اما نیلز کودک باهوشی بود به ویژه در درس علوم.
بور در سال ۱۹۰۳ در رشتهٔ فیزیک دانشگاه کپنهاگ نام نوشت. در دانشگاه، نیلز با آزمایش‌هایی دربارهٔ نیروی کشش سطحی آب و اندازه‌گیری آن، توانست خود را برتر از دیگران نشان دهد و به پاس آن، مدال طلای آکادمی علوم و ادبیات دانمارک را به‌دست‌آورد. وی در سال ۱۹۱۱ با نوشتن پایان‌نامه‌ای دربارهٔ نظریهٔ الکترونی فلزات که تأکید آن بر نارسایی‌های فیزیک کلاسیک در توضیح رفتار ماده در سطح اتمی بود، دکترا گرفت. نوشتن آن پایان‌نامه آغازی بر تحقیقات بعدی او بود.
بور در انگلستان پس از همکاری مختصری با جوزف جان تامسون در کمبریج رهسپار آزمایشگاه رادرفورد در منچستر شد. رابطه با رادرفورد سرمشق حیات علمی بعدی او شد. آن دو از همان نخستین ملاقات با هم دوست شدند و تا پایان عمر دوستانی نزدیک ماندند. در واقع رادرفورد بود که بور را به بالاترین طراز پژوهش در زمینهٔ فیزیک آورد. بور از الگوی هسته‌ای اتم که در سال ۱۹۱۰ توسط رادرفورد عرضه شده بود استفاده کرد تا نکات زیر را روشن سازد:
وی پس از آن، به رابطهٔ عدد اتمی یک عنصر، که تعیین‌کنندهٔ رفتار شیمیایی آن است، و تعداد الکترون‌های اتم پی برد. بور در سال ۱۹۱۲ به دانمارک بازگشت و دانشیار فیزیک دانشگاه کپنهاک شد. او پس از شکل‌گیری حرفهٔ آینده‌اش در کپنهاک با مارگارت نورلند ازدواج کرد. نتیجه این ازدواج شش پسر بود که تنها چهارتن از آن‌ها به بلوغ و بالاتر از آن رسیدند.
در سال ۱۹۱۳ پس از آنکه مدل اتمی بور با استقبال روبرو شد و با حمایت رادرفورد به عنوان نظریهٔ جدید پذیرفته شد، وی سه مقاله دربارهٔ ساختار اتم منتشر کرد که یکی از آن‌ها مقالهٔ «دربارهٔ ساختمان اتم و مولکول» بود. بور سال‌های ۱۹۱۴ تا ۱۹۱۶ را در منچستر گذراند و یکبار دیگر در آنجا با حمایت رادرفورد به کار پرداخت. پس از آن در سال ۱۹۱۶، استادی فیزیک دانشگاه کپنهاک به او پیشنهاد شد. وی با قبول آن به دانمارک بازگشت و تا پایان عمر، مدیر آن مؤسسه ماند.
فرهنگستان علوم سوئد در نوامبر سال ۱۹۲۲ جایزهٔ نوبل فیزیک را به نیلز بور داد. او ششمین دانمارکی و نخستین فیزیک‌دان دانمارکی بود که به آن نشان افتخار دست می‌یافت. بور در دههٔ ۱۹۳۰ در کنار کار روی نظریهٔ کوانتومی، سهمی نیز در پیش‌برد زمینهٔ جدید فیزیک هسته‌ای داشت. برداشت او از هستهٔ اتم که وی آن را به «قطره‌ای مایع» تشبیه کرد، قدم مهمی در راه درک پدیده‌های هسته‌ای بسیاری شد. مدل او به‌ویژه در درک نحوهٔ شکافت هستهٔ اتم که در سال ۱۹۳۹ مشاهده شد نقشی کلیدی داشت. پس از جنگ جهانی دوم، بور با هدف محدودکردن خطرات جنگ هسته‌ای در ژوئن ۱۹۵۰ نامهٔ سرگشاده‌ای به سازمان ملل متحد نوشت و درخواست خویش در پی‌ریزی یک «دنیای آزاد» را به عنوان "پیش‌شرط صلح" تکرار کرد. وی پیش از این نیز در زمینهٔ صلح جهانی تلاش کرده بود. از کارهای علمی بعدی او می‌توان به رهبری او در سال ۱۹۵۵ در سامان دادن به مؤسسه‌ای دانمارکی برای استفادهٔ سازنده از انرژی هسته‌ای اشاره کرد.
بور در سال‌های پایانی عمر خود در عرصهٔ دانش فیزیک بیشتر یک تماشاگر بود تا یک بازیگر، با این حال هنوز در برپاداشتن اخلاق در جامعه تلاش می‌کرد. او در دورهٔ کاری خود بر دو نسل فیزیک‌دان اثر گذاشت، به روش برخورد آن‌ها با مسائل علمی شکل‌داد و الگوی درست زیستن به انسان دانش‌پژوه بود. بور در ۱۸ نوامبر ۱۹۶۲، در هفتاد و هفت سالگی در کپنهاک درگذشت. وی شخصیت علمی محبوبی بود که پس از مرگش، جهان متمدن به سوگ نشست. بور فردی انسان‌دوست و ممتاز در کار بود.
بور در پی ماندگاری در کپنهاگ، به اندیشیدن دربارهٔ جنبه‌های نظری مدل اتم هسته‌دار رادرفورد ادامه داد. این مدل مانند یک منظومهٔ خورشیدی بسیار کوچک بود یعنی هسته‌ای در مرکز، مانند خورشید، و الکترون‌هایی در حال گردش به گرد آن، مانند سیاره‌ها. فیزیک‌دانان طرح کلی آن را پذیرفته بودند اما در آن اشکال بزرگی که امروزه آن را ناهنجاری می‌خوانند می‌دیدند. برپایهٔ نظریهٔ الکترومغناطیس، ذرهٔ باردار و چرخانی مانند الکترون باید در هر دور گردش مقداری انرژی به صورت تابش پخش کند و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری در چنین حالتی دایرهٔ مسیر باید مارپیچ‌وار تنگ و تنگ‌تر شود و الکترون سرانجام روی هسته سقوط کند اما این وضع پیش نیامده و الکترون‌ها به داخل هسته فرو نمی‌ریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار می‌ماند. چنین ناهنجاری در رفتار الکترون، با پیش‌بینی نظریهٔ الکترومغناطیس هم‌خوان نبود.
بور برای یافتن توضیح مسئله شیوهٔ تازه‌ای به کار برد و گفت: تئوری را رها کنیم؛ الکترون تا زمانی که به گردش ادامه می‌دهد، از خود هیچ تابشی نمی‌کند. او این را در حالی می‌گفت که نظریه و شواهد آزمایشگاهی، نشان می‌دادند که وقتی هیدروژن حرارت ببیند از خود نور تابش می‌کند و عقیده این بود که آن نور از الکترون اتم هم تابش می‌شود. بور در سال ۱۹۱۳ با آن روش به تجسم ساختاری برای اتم دست یافت. بور در توضیح چگونگی رفتار الکترون اظهار داشت که الکترون دررفتن از مداری به مدار دیگر انرژی، به صورت بسته یا پیمانه‌هایی از انرژی تشعشعی جذب یا تابش می‌کند (چیزی که امروزه فوتون یا کوانتوم نور نامیده می‌شود). هرچه طول موج تابیده کمتر باشد انرژی فوتون آن بیشتر است.
هیدروژن سه خط طیفی روشن به رنگ‌های قرمز، سبز متمایل به آبی و آبی دارد. بور تشریح کرد که این خطوط رنگی واضح طیف همان تابش‌های اتم هیدروژن‌اند. نور قرمز هنگامی تابش می‌شود که الکترون از مدار سوم به مدار دوم بجهد و نور سبز متمایل به آب‌ی مربوط به جهش الکترون از مدار چهارم به دوم است. در آغاز بسیاری از فیزیک‌دانان مسن‌تر از جمله ج. ج تامسون دربارهٔ درستی نظریهٔ بور تردید کردند اما رادرفورد از حامیان آن شد به‌طوریکه نظریهٔ جدید سرانجام پذیرفته شد.
مشکلات نظریهٔ بور به بیان ساده به شرح زیر می‌باشد: