![]() |
![]() |
|||
![]() |
||||
Биография Нильса Хенрика Давида Бора • Электронное строение атома управляется с... • Великий примиритель • Физик и философ • Лауреаты Нобелевской премии по физике • Биографии физиков • Весы (по знаку зодиака) • Датские физики • Известные датчане
Работая в Манчестере, Бор воспринял сформулированное Резерфордом в 1911 году представление о планетарном строении атома. Однако уже в то время было ясно, что такое строение (ядро и вращающиеся вокруг него по орбитам электроны) противоречит классической электродинамике и механике. По законам классической электродинамики электрон в атоме должен был бы непрерывно излучать электромагнитные волны, потерять свою энергию за ничтожно малую долю секунды и упасть на ядро. Следовательно, согласно классической физике, устойчивые движения электронов в атоме невозможны и атом как динамическая система существовать не может. Исходя из идеи квантования энергии, выдвинутой ранее Максом Планком в теории излучения, Бор разработал и в 1913 году опубликовал теорию атома, в которой показал, что планетарная структура атома и свойства его спектра излучения могут быть объяснены, если считать, что движение электрона подчинено некоторым дополнительным ограничениям - т. н. постулатам Бора. Согласно этим постулатам, для электрона существуют избранные, или "разрешенные", орбиты, двигаясь по которым, он, вопреки законам классической электродинамики, не излучает энергию, но может скачком перейти на более близкую к ядру "дозволенную" орбиту и при этом испустить квант (порцию) электромагнитной энергии, пропорциональный частоте электромагнитной волны. Построенная на этих постулатах и развитая затем самим Бором и другими физиками теория атома впервые объяснила его особую устойчивость, сохранение атомом при сравнительно слабых столкновениях своей структуры и характера спектра. В 1923 году Бор сформулировал количественно т. н. принцип соответствия, указывающий, когда именно существенны эти квантовые ограничения, а когда достаточна классическая физика. В том же году Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома объяснение периодической системы элементов Менделеева. Однако теория Бора в целом содержала внутреннее противоречие в своей основе, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями, и не могла считаться удовлетворительной. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, т.к. не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. Такой теорией явилась квантовая механика - теория движения микрочастиц, созданная в 1924-1926 годах Луи де Бройлем, Гейзенбергом и Шрёдингером. Однако основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики, её связи с классической физикой был необходим дальнейший глубокий анализ соотношения классического (макроскопического) и квантового (микроскопического - на атомном и субатомном уровнях) материальных объектов, процесса измерения характеристик микрообъекта и вообще физического содержания используемых в теории понятий. Этот анализ потребовал напряжённой работы, в которой ведущую роль сыграл Бор. Его институт стал центром такого рода исследований. Главная идея Бора заключалась в том, что заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы (например, электрона) - её координата, импульс (количество движения), энергия и др. - вовсе не присущи частице самой по себе. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение (такой классический объект условно называется измерительным прибором). Эта идея имеет не только принципиальное физическое, но и философское значение. В результате была создана последовательная, чрезвычайно общая теория, внутренне непротиворечиво объясняющая все известные процессы в микромире для нерелятивистской области (т. е. пока скорости частиц малы по сравнению со скоростью света) и в предельном случае автоматически ведущая к классическим законам и понятиям, когда объект становится макроскопическим. Были также заложены основы релятивистской теории. В 1927 году Бор дал формулировку важнейшего принципа - принципа дополнительности, утверждающего невозможность при наблюдении микромира совмещения приборов двух принципиально различных классов, соответственно тому, что в микромире нет таких состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга. Это в свою очередь обусловлено тем, что не существует таких наборов классических объектов (измерительных приборов), в связи с которыми микрообъект обладал бы одновременно точными значениями всех динамических величин. В 1936 году Бор сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций (модель составного ядра). В 1939 году совместно с Дж. А. Уилером он развил теорию деления ядер - процесса, в котором происходит освобождение огромных количеств ядерной энергии. В 1940-1950-х годах Бор занимался в основном проблемой взаимодействия элементарных частиц со средой. Бор создал большую школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Институт Бора стал одним из важнейших мировых научных центров. Выросшие в этом институте физики работают почти во всех странах мира. В своём институте Бор принимал также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Бор неоднократно приезжал в СССР и в 1929 году был избран иностранным членом АН СССР. Он являлся членом Датского королевского научного общества (с 1917 года), а также членом многих академий и научных обществ мира. Лауреат Нобелевской премии (1922). Е. Л. Фейнберг. Добавить комментарий к статье • Электронное строение атома управляется с... • Великий примиритель • Физик и философ • Лауреаты Нобелевской премии по физике • Биографии физиков • Весы (по знаку зодиака) • Датские физики • Известные датчане
Ссылка на эту страницу: |
|
|||
©Кроссворд-Кафе 2002-2024 |
dilet@narod.ru |