Wikipedia

Niels Bohr

tanskalainen fyysikko

Niels Henrik David Bohr (7. lokakuuta 1885 Kööpenhamina – 18. marraskuuta 1962 Kööpenhamina)[1] oli tanskalainen fyysikko. Bohr tunnetaan erityisesti yhtenä merkittävimmistä kvanttimekaniikan ja nykyaikaisen atomimallin kehittäjänä. Bohr sai vuonna 1922 Nobelin fysiikanpalkinnon juuri atomin rakenteen selvittämisestä.[1] Bohr osallistui niin sanottuun Manhattan-projektiin, jossa Yhdysvaltojen tavoite oli kehittää ydinase. Niels Bohrin pojalle Aage Niels Bohrille on myös myönnetty Nobelin fysiikanpalkinto.

Niels Henrik David Bohr
Henkilötiedot
Syntynyt7. lokakuuta 1885
Kööpenhamina, Tanska
Kuollut18. marraskuuta 1962 (77 vuotta)
Kööpenhamina, Tanska
Kansalaisuus tanskalainen
Koulutus ja ura
Tutkinnot Kööpenhaminan yliopisto
Väitöstyön ohjaaja Christian Christiansen
Instituutti
Oppilaat Werner Heisenberg
Lev Landau
Tutkimusalue fysiikka
Tunnetut työt Kööpenhaminan tulkinta
Bohrin atomimalli
Palkinnot
Nimikirjoitus
Nimikirjoitus

Elämä muokkaa

Nuoruusvuodet muokkaa

Christian Bohr, Niels Bohrin isä, oli fysiologian professori Kööpenhaminan yliopistossa, ja hänestä tuli vuonna 1881 yliopiston dosentti. Myöhemmin samana vuonna hän meni naimisiin Ellen Adlerin kanssa. Adlerin isä oli arvostettu tanskalainen poliitikko, ja Adlerit olivat tunnettuja politiikassa sekä pankkimaailmassa. Christian ja Ellen Bohr saivat yhteensä kolme lasta. Jenny syntyi 1883, Niels 1885 ja Harald 1887.[2]

Bohrin ollessa viisi kuukautta vanha Kööpenhaminan yliopiston professori Peter Panum kuoli ja Christian Bohr lupautui Panumin tilalle luennoitsijaksi. Bohrin perhe muutti siksi yliopiston omistamaan asuntoon, jossa Panum oli aiemmin asunut.[2]

Niels Bohr aloitti lokakuussa 1891 koulunsa Gammelholmissa; samaa koulua kävi myös hänen veljensä. Bohr kirjoitti ylioppilaaksi vuonna 1903. Hän menestyi hyvin koulussa, erityisesti liikunnassa. Bohr oli veljensä tavoin hyvä jalkapalloilija, veljekset edustivat yhdessä Akademisk Boldklub-seuraa, Niels maalivahtina pelaten. Viimeisinä kouluvuosina hän kunnostautui erityisesti matematiikassa ja fysiikassa, joita hänen isänsä innoitti myös opiskelemaan. Bohr aloitti 1903 opiskelut Kööpenhaminan yliopistossa, jossa hän luki fysiikkaa pääaineenaan ja sivuaineinaan matematiikkaa, tähtitiedettä ja kemiaa. Fysiikkaa hänelle opetti Christian Christiansen ja filosofiaa Harald Høffding. Molemmat Bohr oli tuntenut jo pitkään isänsä kautta. Matematiikkaa hänelle opetti Thorvald Thiele.[2]

Bohr sai tohtorinarvon Kööpenhaminan yliopistolta vuonna 1911. Bohr meni naimisiin Margrethe Nørlundin kanssa 1. elokuuta 1912. Tohtoriksi väiteltyään hän matkusti Englantiin, missä opiskeli J. J. Thomsonin opastuksella. Bohr ja Thomson eivät kuitenkaan tulleet kovinkaan hyvin toimeen. Tavattuaan Ernest Rutherfordin Cambridgessä joulukuussa 1911 Bohr päätti opiskella hänen ohjauksessaan. Hän vaihtoi maaliskuussa 1912 Victorian yliopistoon, joka tunnetaan nykyään Manchesterin yliopistona. Rutherfordin teorioiden pohjalta Bohr julkaisi 1913 mallinsa atomin rakenteesta.[2]

Keski-ikä muokkaa

Tanskan kuninkaallinen tiedeakatemia valitsi 1917 Bohrin Kööpenhaminan yliopiston professoriksi ja vastikään häntä varten perustetun Teoreettisen fysiikan instituutin johtajaksi vuonna 1921. Paikkansa Kööpenhaminassa hän piti loppuelämänsä. Vuonna 1922 hänelle myönnettiin Nobelin fysiikanpalkinto kvanttimekaniikan Kööpenhaminan tulkinnan ja atomimallinsa kehittämisestä, josta hänet tunnetaan kaikkein parhaiten.[2] Bohr puhui 11. joulukuuta 1922 palkintojakotilaisuudessa pitämässään luennossa sähködynamiikasta ja atomin stabiilisuudesta.[3]

Bohr keksi myös komplementaarisuuden periaatteen ja julkisti sen 1927 Italian Comossa pidetyssä konferenssissa.[4] Bohrin mukaan olioilla voidaan eri tilanteissa analysoida olevan ristiriitaisia ominaisuuksia. Fyysikot ovat tulleet siihen tulokseen, että valolla on sekä aalto- että hiukkasominaisuuksia – kaksi ilmeisesti toisensa poissulkevaa ominaisuutta. Bohr löysi myös filosofisia sovelluskohteita tälle rohkean omaperäiselle periaatteelle. Bohr sai vaikutteita filosofi Søren Kierkegaardilta, jonka ajatuksia esitettiin Bohrin kvanttiteoriassa.selvennä Albert Einstein piti klassisen fysiikan determinististä luonnetta Bohrin ja Max Planckin kehittämää todennäköisyyteen pohjautuvaa kvanttimekaanista fysiikkaa parempana tapana kuvata fysikaalista todellisuutta. Einsteinilla ja Bohrilla oli sävyisiä väittelyitä tästä periaatteesta, joka huipentui EPR-paradoksiin.[5] Yksi Bohrin kuuluisimmista oppilaista oli Werner Heisenberg, joka oli Bohrin ohella tärkeä henkilö kvanttimekaniikan kehittämisessä.[6] Toinen kuuluisa oppilas oli neuvostoliittolainen Lev Landau.

Niels Bohrilla ja hänen vaimollaan Margrethellä oli kuusi lasta. Aage Niels Bohrista tuli hyvin menestynyt fyysikko, ja hän sai Nobel-palkinnon kuten isänsäkin. Kaksi lasta kuoli jo nuorina, mutta muut menestyivät eri ammateissa: lääkärinä, kemistinä ja juristina.[7]

Myöhemmät vuodet muokkaa

 
Niels Bohr vuonna 1935 Kööpenhaminassa

Toisessa maailmansodassa Neuvostoliiton hyökättyä Suomeen 1939 Bohr lahjoitti kultaisen Nobel-mitalinsa yhdysvaltalaisen Finnish Relief Fund -avustusjärjestön huutokauppaan. Mitalin anonyymi ostaja lopulta lahjoitti sen Tanskan Kansallismuseolle.[8] Natsi-Saksan miehittäessä Tanskaa vuonna 1941 Werner Heisenberg vieraili Bohrin luona Kööpenhaminassa. Vähän ennen kuin Gestapo ehti pidättää hänet, Bohr pakeni 1943 Ruotsin kautta Britanniaan.

Bohr työskenteli Yhdysvalloissa Los Alamosin laboratoriossa New Mexicossa Manhattan-projektissa, jossa fyysikko Richard Feynmanin mukaan hänet tunnettiin Nicholas Bakerina ilmeisistä turvallisuussyistä. Hänen panoksensa Manhattan-projektissa oli varsin pieni. Hänen on sanottu tokaisseen: ”Tämän takia tulin Amerikkaan; he eivät tarvinneet apuani atomipommin tekoon.” Häntä pidettiin tietoviisaana konsulttina tai projektin ”rippi-isänä”.[9] Sodan jälkeen hän palasi Kööpenhaminaan ja puhui rauhanomaisen ydinenergian käytön puolesta. Bohr kuoli sydänkohtaukseen Kööpenhaminassa vuonna 1962, ja hänet haudattiin Assistensin hautausmaalle Nørrebron alueelle Kööpenhaminaan.[10]

Alkuaine bohrium nimettiin hänen kunniakseen vuonna 1997.[11] Asteroidi 3948 Bohr on nimetty Bohrin mukaan.[12]

Suhteet Heisenbergiin muokkaa

Heisenberg väitti sodanjälkeen tehdyssä haastattelussa Robert Jungkin kirjaa Tuhansia aurinkoja kirkkaampi varten, että hän oli yrittänyt saada Bohrin kanssa tehtyä sopimuksen, etteivät tiedemiehet kummallakaan puolella auttaisi kehittämään atomipommia. Heisenberg väitti myös, että atomitutkimuksissa Saksan ponnistelut kohdistuivat puhtaasti energiantuotantoon ja että hänen kollegansa yrittivät pysyä tällä tiellä.[13] Heisenberg vältti kuitenkin antamasta käsitystä, että hän kollegoineen olisivat tahallaan sabotoineet pomminrakennuspyrkimyksiä. Tämä käsitys ei näkynyt Jungkin kirjan alkuperäisessä julkaisussa, joka väitti vahvasti, että Heisenberg oli tehnyt Saksan atomipommiprojektin tehottomaksi.

Kun Bohr näki tämän Jungkin kirjan tanskankielisessä painoksessa, hän oli asiasta jyrkästi eri mieltä.[6] Hän sanoi Heisenbergin nimenomaan kertoneen hänelle Kööpenhaminassa, että hän työskenteli Saksan atomipommiprojektissa ja uskoi Saksan voittavan sodan. Hän torjui myös ajatuksen mistään tiedemiesten välisistä sopimuksista. Ilmeinen mielipide-ero Heisenbergin kanssa vaivasi suuresti Bohria, ja hän luonnosteli useita kirjeitä Heisenbergille, mutta ei koskaan postittanut niitä.[14]

Michael Fraynin näytelmä Kööpenhamina, jota esitettiin jonkin aikaa Broadwayllä, tutkii mitä olisi saattanut tapahtua Heisenbergin ja Bohrin välillä vuoden 1941 Kööpenhaminan tapaamisessa. Näytelmän pohjalta tehtiin elokuva, jonka ohjasi Howard Davies ja jossa Bohria esittä Stephen Rea.[15][16] Näytelmää on esitetty myös Helsingissä entisen fysiikan opiskelijan Neil Hardwickin ohjauksena.[17] Totuus tuosta historiallisesta tapahtumasta on vieläkin tieteellisen väittelyn aiheena.

Bohrin saavutukset fysiikassa muokkaa

Lähteet muokkaa

  1. ↑ a b Aaserud, Finn: Bohr, Niels Encyclopædia Britannica. 14.11.2018. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  2. ↑ a b c d e O'Connor, John Joseph: Niels Henrik David Bohr lokakuu 2003. University of St Andrews. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  3. ↑ Bohr, Niels: The structure of the atom. NobelPrize.org. Teoksen verkkoversio (pdf) (viitattu 18.11.2018). (englanniksi)
  4. ↑ Cassidy, David: Triumph of the Copenhagen Interpretation History.aip.org. American Institute of Physics. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  5. ↑ Fine, Arthur: The Einstein-Podolsky-Rosen Argument in Quantum Theory Stanford Encyclopedia of Philosophy. 10.5.2004. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  6. ↑ a b Werner Heisenberg 1901–1976 Public Broadcasting Service – PBS. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  7. ↑ Niels Bohr – Facts NobelPrize.org. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  8. ↑ A unique gold medal NobelPrize.org. 17.11.2018. The Nobel Foundation. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  9. ↑ Long, Doug: Niels Bohr – The Atomic Bomb and Beyond Who's Who and What’d They Do?. Viitattu 30.6.2012 (englanniksi).
  10. ↑ Assistens Kirkegård, Kapelvej 2 – The Bohr family grave Niels Bohr Institute – University of Copenhagen. Viitattu 18.11.2018. (englanniksi)
  11. ↑ Bohrium Elementymology & Elements Multidict. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  12. ↑ Atomic scientist’s quantum leap changed the world of physics forever The Copenhagen Post. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  13. ↑ Synopsis of the film Public Broadcasting Service – PBS. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  14. ↑ Release of documents relating to 1941 Bohr-Heisenberg meeting 6.2.2002. Niels Bohr Archive. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  15. ↑ Credits Public Broadcasting Service – PBS. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  16. ↑ Copenhagen Public Broadcasting Service – PBS. Viitattu 30.6.2012. (englanniksi)
  17. ↑ Kekäle, Tuulia: Punainen lanka: Neil Hardwick Yle Elävä Arkisto. 18.8.2009, päivitetty 22.09.2017. Viitattu 30.6.2012.
  18. ↑ Rasinkangas, Reijo: ”Bohr (1885–1962)”, Fysikaalisen maailmankuvan kehitys, s. 76–77. Oulun yliopiston fysikaalisten tieteiden laitos, 2009. Teoksen verkkoversio.

Kirjallisuutta muokkaa

  • Fischer, Ernst Peter: Niels Bohr: Physiker und Philosoph des Atomzeitalters. München: Siedler, 2012. ISBN 978-3-88680-996-7. (saksaksi)
  • Kallio-Tamminen, Tarja: Kvanttilainen todellisuus: Fysiikka ja filosofia maailmankuvan muokkaajina. Helsinki: Yliopistopaino, 2006. ISBN 951-570-625-4.
  • Moore, Ruth: Niels Bohr: The Man, His Science, and the World They Changed. MIT Press, 1985. ISBN 0-262-63101-6. (englanniksi)
  • Pais, Abraham: Niels Bohr's Times, In Physics, Philosophy and Polity. Clarendon Press, 1991. ISBN 0-19-852049-2. (englanniksi)

Aiheesta muualla muokkaa

 

Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Niels_Bohr&oldid=21081722”