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)玻尔 丹麦 原子物理学奠基人

玻尔 丹麦 原子物理学奠基人

一生履历很辉煌,科学成就四大项:

趣闻轶事争不断,爱因斯坦很欣赏;

波尔理论三假设,研究领域亦宽广;

逃亡美国研原,国内国外得奖章。

葛根哈斯2009-11-25作于松原

人物简介

尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔(Niels Henrik David Bohr1885.10.071962.11.18) 丹麦物理学家是原子物理学的奠基人,他在研究量子运动时,提出了一整套新观点,建立了原子的量子论,首次打开了人类认识原子结构的大门,为近代物理研究开辟了道路。近代物理学大厦的基础-量子力学,是以玻尔为领袖的一代杰出物理学家集体才华的结晶。1922年诺贝尔物理学奖获得者。

经典名言:

因为我不怕在年青人面前承认自己知识的不足,不怕承认自己是傻瓜。

人应当具有激情,但是也应当具有驾驭激情的本领。

谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑,那他一定没听懂。

诗文解说

“一生履历很辉煌,科学成就四大项:”——尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔1885107日生于哥本哈根,他的一生很辉煌,是原子物理学的奠基人。他在研究量子运动时,提出了一整套新观点,建立了原子的量子论,首次打开了人类认识原子结构的大门,为近代物理研究开辟了道路。近代物理学大厦的基础——量子力学,是以玻尔为领袖的一代杰出物理学家集体才华的结晶。1922年诺贝尔物理学奖获得者。  玻尔从1905年开始他的科学生涯,一生从事科学研究,整整达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代,结束于原子科学已趋成熟,原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。主要科学成就有四大项:1.“原子结构理论”,在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论,为20世纪原子物理学开辟了道路。 2.创建著名的“哥本哈根学派”,1921年,在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家,在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心,而且至今仍有很高的国际地位。3.“创立互补原理”,其基本思想是,任何事物都有许多不同的侧面,对于同一研究对象,一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面,在这种意义上它们是“互斥”的;另一方面,那些另一些侧面却又不可完全废除的,因为在适当的条件下,人们还必须

用到它们,在这种意义上说二者又是“互补”的。玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护,但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题,爆发了历史上很少有先例的学术大论战,这场论战已经进行了好几十年,至今并无最后的结论,而且看来离结束还很遥远。  4.在原子核物理方面的成就,他在30年代中期提出了核的液滴模型,玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和JA.惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文,被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。这方面的研究导致了核能的大规模释放。

“趣闻轶事争不断,爱因斯坦很欣赏;”——玻尔是个很有个性的科学家,喜欢争论探讨科学问题,留下了很多趣闻轶事。如:不怕承认自己是傻瓜——爱和年轻人争论科研问题。他回答说:“因为我不怕在年青人面前承认自己知识的不足,不怕承认自己是傻瓜”;波尔和爱因斯坦是诤友——他们的论战长达30年之久,直至爱因斯坦去世。但是,长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊,他们一直互相关心,互相尊重。爱因斯坦与玻尔围绕关于量子力学理论基础的解释问题,开展了长期而剧烈的争论,但他们始终是一对相互尊敬的好朋友。玻尔高度评价这种争论,认为它是自己“许多新思想产生的源泉”,而爱因斯坦则高度称赞玻尔:“作为一位科学思想家,玻尔所以有这么惊人的吸引力,在于他具有大胆和谨慎这两种品质的难得融合;很少有谁对隐秘的事物具有这一种直觉的理解力,同时又兼有这样强有力的批判能力。他不但具有关于细节的全部知识,而且还始终坚定地注视着基本原理。他无疑是我们时代科学领域中最伟大的发现者之一。”

“波尔理论三假设,研究领域亦宽广;”——波尔理论三假设是:定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样相对稳定的状态称为定态。跃迁假设:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(或吸收)电磁波(光

子),其频率由两个定态的能量差值决定 hν=E轨道量子化假设:由于能量状态的不连续,因此电子绕核运动的轨道半径也不能任意取值,必须满足mvr=nh/2π)(n=123……)。   他的研究领域亦宽广涉及原子物理(原子结构、元素周期系、对应原理、互补原理、带电粒子在物质中的穿透问题、原子核结构、电磁场测量)、哲学(互补性的推广、认识论)、核反应理论。

“逃亡美国研原弾,内国国外得奖章。”——1943年,玻尔从德军占领下的丹麦逃到美国,参加了研制原子弹的工作,但对原子弹即将带来的国际问题深为焦虑。1945年二次大战结束后,玻尔很快回到了丹麦继续主持研究所的工作,并大力促进核能的和平利用。19621118日,玻尔因心脏病突发在丹麦的卡尔斯堡寓所逝世,享年75岁。   研究成果丰富, 国内国外都获奖:国内获奖: 1903年进入哥本哈根大学学习物理,1909年获科学硕士学位,1911年获博士学位.大学二年级时研究水的表面张力问题,自制实验器材,通过实验取得了精确的数据,并在理论方面改进了物理学家瑞利的理论,研究论文获得丹麦科学院的金奖章。国外获奖:玻尔吸收了别人的研究成果,利用自己的对应原理,对各种元素的光谱和X射线谱、光谱线的(正常)塞曼效应和斯塔克效应、原子中电子的分组和元素周期表,甚至还有分子的形成,都提出了相对合理的理论诠释。由于这些辉煌的成绩,他获得了1922年的诺贝尔物理学奖。

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