Niels Bohr

Niels Bohr dán fizikus Koppenhágában született 1885-ben, és ott is halt meg 1962-ben. Christian Bohrnak, a koppenhágai egyetem fiziológia professzorának második fia, Harald Bohrnak, a kiváló matematikusnak a bátyja. 1908-ban végzett a koppenhágai egyetemen, de már másodéves korában tanársegédi teendőket látott el, és még egyetemi hallgató volt, amikor 1907-ben a koppenhágai Tudományos Akadémia az egyik tanulmányát aranyéremmel jutalmazta. 1910-ben védte meg a fémek elektronelméletéről szóló doktori értekezését. 1911-ben és 1912-ben néhány hónapot dolgozott Cambridge-ben J. J. Thomson mellett a Cavendish Laboratóriumban. Azután Manchesterben töltött több-kevesebb megszakítással mintegy három évet a radioaktív sugárzásoktanulmányozásával. 1916-ban kinevezték a koppenhágai egyetem professzorának. 1921-ben vezetője lett a számára szervezett elméleti fizikai intézetnek, és 1922-től az egyetemi előadások megtartását sem kívánták tőle.

A Niels Bohr Intézet a fizikusok nemzetközi találkozóhelye lett, és fontos szerepet játszott az atomkutatásban és a kvantumelmélet fejlődésében, valamint alkalmazásában. 1943-ban, miután értesült tervezett letartóztatásáról (édesanyja zsidó volt), a dán ellenállási mozgalom Svédországba menekítette, ahonnan Anglia, majd az Egyesült Államok fogadta be. Csak a II. világháború után térhetett vissza "az atomfizika fővárosába”. Környezetében a világ legnagyobb atomfizikusai töltöttek több-kevesebb időt a maguk, és a tudomány hasznára. A Bohr által teremtett koppenhágai iskolával szinte a világ minden atomfizikusa kapcsolatot tartott. A Dán Királyi Társaságnak 1917-től tagja, 1939-től elnöke volt. Több mint húsz akadémia fogadta tagjai sorába, ezek között 1938-ban a Magyar Tudományos Akadémia is. 1922-ben fizikai Nobel-díjat kapott "az atomok szerkezetének és az azokból eredő sugárzásoknak a vizsgálatáért”.

A modern atomelmélet 1913-ban Bohrnak ’Az atomok és molekulák szerkezetéről’ című dolgozatával kezdődött. Ebben a Rutherford-féle atommodellre alkalmazta a Planck-féle kvantumelméletet. Feltételezte, hogy a pozitív töltésű atommag körül keringő elektronok csak bizonyos pályákon keringhetnek, amelyeket pontosan meghatároz az elektronok perdülete (impulzusmomentuma). Feltételezte továbbá, hogy minden pályának meghatározott energiaszint felel meg, és amikor az elektron egy külső pályáról egy belsőre ugrik, akkor pontosan ezen energiaszintek különbségének megfelelő frekvenciájú sugárzást bocsát ki. A Bohr-féle feltételekkel (kvantumfeltétel és frekvenciafeltétel) sikerült megmagyaráznia a hidrogénatom színképét. Így kapcsolatot teremtett az atomszerkezet, a spektroszkópia és a kvantumelmélet között, egyszersmind az elmélet sikere nagy lökést adott a kvantumelmélet további fejlődésének.

1933-ban Wheelerrel egy atommaghasadási modellt dolgozott ki. Az atommagnak az ekkor megalkotott cseppmodellje sok atomi jelenségnél bizonyult használhatónak. Ő fogalmazta meg az úgynevezett korrespondencia-elvet 1916-ban. Eszerint a kvantummechanikai törvények nagy kvantumszámok esetében meg kell, hogy egyezzenek a klasszikus mechanika törvényeivel. 1927-ben ismertette a komplementaritás elvét, amely kimondja, hogy a korpuszkula és a hullám ugyanannak a jelenségnek komplementer, kiegészítő fizikai képei. Fia, Aage Bohr (1922-) szintén Nobel-díjas fizikus.