Н. Бор.

Бор (Bohr) Нильс Хенрик Давид (7.10.1885, Копенгаген, — 18.11.1962, там же), датский физик. Создал первую квантовую теорию атома, а затем участвовал в разработке основ квантовой механики. Внёс также значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. В 1908 Бор Нильс Хенрик Давид окончил университет в Копенгагене. Здесь он выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струй жидкости (1907—10) и классической электронной теории металлов (1911). В 1911—12 работал в Кембридже у Дж. Дж. Томсона и в Манчестере у Э. Резерфорда. В 1914—16 читал курс математической физики в Манчестере. В 1916 получил кафедру теоретической физики в Копенгагене. С 1920 и до конца жизни руководил созданным им институтом теоретической физики в Копенгагене, который теперь носит его имя. В 1943, когда стало известно о готовящейся гитлеровцами, оккупировавшими Данию, расправе над Бор Нильс Хенрик Давид, он был вывезен на лодке организацией Сопротивления в Швецию, а оттуда на английском военном самолёте — в США. Здесь Бор Нильс Хенрик Давид участвовал в работах по созданию атомной бомбы. После войны вернулся в Данию. Активно участвовал в борьбе против атомной угрозы.

  Работая в Манчестере, Бор Нильс Хенрик Давид воспринял сформулированное Резерфордом в 1911 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 М. Планком в теории излучения (см. Излучение), Бор Нильс Хенрик Давид разработал и в 1913 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 Бор Нильс Хенрик Давид Согласно этим постулатам, для электрона существуют избранные, или «разрешенные», орбиты, двигаясь по которым, он, вопреки законам классической электродинамики, не излучает энергии, 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 Бор Нильс Хенрик Давид и другими физиками теория атома впервые объяснила его особую устойчивость, сохранение атомом при сравнительно слабых столкновениях своей структуры и характера спектра.

  В 1923 Бор Нильс Хенрик Давид сформулировал количественно т. н. принцип соответствия (см. Соответствия принцип), указывающий, когда именно существенны эти квантовые ограничения, а когда достаточна классическая физика. В том же году Бор Нильс Хенрик Давид впервые удалось дать на основе своей модели атома объяснение периодической системы элементов Менделеева. Однако теория Бор Нильс Хенрик Давид 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—26 Л. де Бройлем, В. Гейзенбергом и Э. 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 Нильс Хенрик Давид Его институт стал центром такого рода исследований. Главная идея Бор Нильс Хенрик Давид 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 Бор Нильс Хенрик Давид 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 (см. Дополнительности принцип).

  В 1936 Бор Нильс Хенрик Давид сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций (модель составного ядра). В 1939 совместно с Дж. А. Уилером он развил теорию деления ядер — процесса, в котором происходит освобождение огромных количеств ядерной энергии. В 40—50-х гг. Бор Нильс Хенрик Давид занимался в основном проблемой взаимодействия элементарных частиц со средой.

  Бор Нильс Хенрик Давид создал большую школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Институт Бор Нильс Хенрик Давид стал одним из важнейших мировых научных центров. Выросшие в этом институте физики работают почти во всех странах мира. В своём институте Бор Нильс Хенрик Давид принимал также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Бор Нильс Хенрик Давид неоднократно приезжал в СССР и в 1929 был избран иностранным членом АН СССР. Он являлся членом Датского королевского научного общества (с 1917), а также членом многих академий и научных обществ мира. Лауреат Нобелевской премии (1922).

 

  Соч.: Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik, «Naturwissenschaften», 1928, H. 15, S. 245; Neutron capture and nuclear constitution, «Nature», 1936, v. 137, № 3461, p. 344; The mechanism of nuclear fission, «Physical Review», 1939, v. 56, p. 426 (совм. с J. A. Wheeler); в рус. пер. — Три статьи о спектрах и строении атомов, М., 1923; Прохождение атомных частиц через вещество, М., 1950; Атомная физика и человеческое познание, М., 1962.

 

  Лит.: Нильс Бор и развитие физики, пер. с англ., М., 1960 (библ.); Нильс Бор. Жизнь и творчество, пер. с дат., М., 1967; Мур P., Нильс Бор — человек и ученый, пер. с англ., М., 1969.

  Е. Л. Фейнберг.