Article

13 Dades sobre el físic Niels Bohr


top-leaderboard-limit '>

És possible que la física quàntica no sigui el tema més accessible, però és probable que hagueu sentit a parlar d’algunes de les seves parts elementals, com els àtoms. A principis del segle XX, el físic danès Niels Bohr va descobrir l’estructura atòmica bàsica —un nucli amb càrrega positiva envoltat d’electrons en òrbita— que va establir les bases per entendre els àtoms actualment. Aquí hi ha 13 coses que potser no sabíeu de Bohr.

1. EL SEU PARE VA SER NOMINAT PER ALS PREMIS NOBELS TRES VEGADES EN DOS ANYS.

Niels Bohr, nascut a Copenhaguen el 1885, va créixer en una família que valorava la ciència. El seu pare Christian era professor de fisiologia a la Universitat de Copenhaguen i sovint acollia companys de ciència a casa per a animar discussions. El jove Niels i els seus dos germans escoltaven sovint, cosa que probablement va inspirar els estudis futurs del jove estudiant. Tot i que mai no va guanyar, Christian Bohr va ser nominat al premi Nobel per un company el 1907 i per dos el 1908, tot per les seves investigacions sobre la fisiologia de la respiració.

2. NIELS BOHR ERA UN ALUMNE ESTEL·LAR PERUT UN ESCRIPTOR MEDIOCRE.

Bohr es va inscriure a la Gammelholm Latin School als 7 anys i va sortir bé en totes les seves classes, excepte en la composició. Segons l'Institut Niels Bohr de la Universitat de Copenhaguen, una vegada va presentar un assaig que contenia només dues frases: 'Un viatge al port: el meu germà i jo vam anar a passejar pel port. Allà vam veure com els vaixells aterraven i marxaven.

Però a l’escola secundària, estava corregint els errors que va descobrir als seus manuals de física. Va destacar en la majoria dels seus estudis i es va graduar primer a la seva classe. Més tard a la vida, va escriure diversos escrits filosòfics sobre física, després d'haver superat la seva aversió juvenil a l'exposició.

3. VA DESACTIVAR EXPLOSIONS AL LABORATORI DE QUÍMICA DE LA SEVA UNIVERSITAT.

Bohr va començar els seus estudis universitaris el 1903 a la mateixa institució que donava feina al seu pare, la Universitat de Copenhaguen. Mentre inicialment estudiava matemàtiques i filosofia, va guanyar un concurs de física patrocinat per la Reial Acadèmia Danesa de Ciències i aviat va canviar la seva carrera a física. Bohr va estudiar altres camps, inclosa la química inorgànica, potser amb menys èxit: es va guanyar la reputació de provocar explosions al laboratori i, finalment, va trencar una quantitat rècord de vidre a l'escola. Tanmateix, assoliria un màster el 1909 i un doctorat el 1911 en física.

4. BOHR NO ESTÀ D'ACORD AMB LA TEORIA 'PLUM PUDDING' DEL SEU PROFESSOR.

Després de graduar-se, Bohr va continuar els seus estudis a la Universitat de Cambridge amb J.J. Thomson, que havia descobert l'electró el 1897. Thomson havia dirigit la seva atenció als raigs catòdics, que llavors es creia que formaven part de l'èter, una substància teòrica i ingràvida que es troba a tot arreu de l'univers. Però finalment va determinar que els raigs eren en realitat partícules fins i tot més petites que l'àtom, mostrant que podien ser desviats per l'electricitat. Això va portar Thomson a proposar l'estructura dels 'àtoms de' pudding de prunes ', en la qual els electrons carregats negativament estan incrustats en una esfera de matèria amb càrrega positiva, com les panses en un pudding anglès. Posteriorment, Bohr contradiria l'estructura del 'pudding de prunes' amb el seu model atòmic.

5. BOHR va clavar la veritable estructura d'un àtom el 1913.

Després de trobar el seu treball en desacord amb Thomson’s, Bohr es va incorporar al laboratori d’Ernest Rutherford de la Universitat de Manchester, que també havia estudiat amb Thomson. Rutherford havia descobert el nucli atòmic a través d’un experiment en el qual va disparar partícules alfa contra una fina làmina d’or. Com que algunes de les partícules rebotaven en lloc d’anar a través de l’or, va determinar que la majoria de la massa de l’àtom havia de ser dins d’un nucli petit i central, amb els electrons que orbitaven al seu voltant.



quant pesa un núvol

Això es va convertir en el fonament del seu treball amb Bohr. La parella va estudiar l’estructura de l’àtom i Bohr va determinar que el model de Rutherford no havia de ser del tot correcte. Segons les lleis de la física, els electrons en òrbita haurien de xocar amb el nucli i desestabilitzar l'àtom. Bohr va acabar de modificar el model de Rutherford explicant que els electrons que orbitaven al voltant d’un nucli carregat positivament poden saltar entre els nivells d’energia, cosa que estabilitza els àtoms.

6. VA FUNDAR L’INSTITUT DE COPENHAGEN PER A LA FÍSICA TEORRICA.

Basant-se en la seva investigació atòmica, la Universitat de Copenhaguen va contractar Bohr com a professor de física teòrica el 1916 quan tenia només 31 anys. Poc després va començar a impulsar un nou institut per al seu camp, que permetés a investigadors de tot el món col·laborar amb científics danesos en una instal·lació d’última generació. Se li va concedir l'aprovació i l'institut es va obrir el 1921 amb Bohr com a director. (El seu germà matemàtic Harald, un exjugador de futbol olímpic, obria l’institut de matemàtiques de la universitat al costat nou anys després.) El 1965 la universitat va canviar el nom de l’institut Niels Bohr, i avui treballen més de 1000 membres del personal i estudiants. estudiar allà.

7. BOHR GUANYÀ EL PREMI NOBEL AL MATEIX TEMPS —I AL MATEIX CAMP— QUE ALBERT EINSTEIN.

Bohr i Einstein no només van ser contemporanis; van ser bons amics que van participar en una sèrie de converses sobre física al llarg de dècades, sobretot en les conferències Solvay de 1927 conegudes ara com els debats de Bohr – Einstein. Van argumentar dues posicions molt diferents pel que fa a les observacions dels electrons que es comporten com a partícula en alguns experiments i com a ona en altres, tot i que un electró no hauria de ser capaç de ser tots dos. Bohr va teoritzar el concepte de complementarietat per explicar el fenomen, és a dir, que alguna cosa pot ser dues coses alhora, però només podem observar una d’aquestes coses alhora. En establir un principi fonamental de la mecànica quàntica, Bohr va argumentar que l'acte d'observació de les partícules les fa existir, que es coneix com la Interpretació de Copenhaguen.

Einstein, per la seva banda, va argumentar que les partícules existeixen tant si les observem activament com si no. (Imagineu-vos una versió molt complexa de la pregunta 'si un arbre cau al bosc'). Fins i tot amb les seves teories oposades, tots dos van rebre el Premi Nobel de Física el 1922: Bohr pel seu model atòmic i Einstein pel seu treball efecte fotoelèctric (en lloc de la seva controvertida teoria de la relativitat). Llavors, com van rebre els dos físics els premis per la mateixa cosa el mateix any? A Einstein se li va concedir el premi de 1921 amb un any de retard, a causa d’una tècnica.

8. LA CERVECERIA CARLSBERG VA DONAR Cervesa gratuïta il·limitada a BOHR.

El gegant danès de la cervesa Carlsberg, conegut per tenir els seus propis laboratoris per promoure l’estudi de les ciències naturals relacionades amb la fabricació de la cervesa, va convidar Bohr a viure a la seva residència honorària, una casa a prop de les seves instal·lacions de producció, que va ser cedida a un mereixedor artista, científic o escriptor la vida. Tenia una aixeta connectada directament a la fàbrica de cervesa per obtenir cervesa gratuïta. El 1932, Bohr i la seva família es van instal·lar i es van quedar els propers 30 anys.

la família reial britànica té cognom?

El dolç negoci immobiliari no va ser la primera interacció de Carlsberg amb el científic. La fundació de la cerveseria va ajudar Bohr a pagar les seves investigacions a Anglaterra i va finançar l’Institut de Física Teòrica.

9. BOHR AJUDA ELS CIENTÍFICS JUEUS A ESCAPAR-SE DELS NAZIS-FINS QUE TAMBÉ HAVIA DE FUGIR.

Quan els nazis van dominar Europa a l’altura de la Segona Guerra Mundial, Bohr va ajudar els científics a fugir del règim a Alemanya proporcionant-los finançament, espai de laboratori i cases temporals a Copenhaguen. El mateix Bohr es va veure obligat a fugir el 1943 després que els nazis superessin el seu país: la mare de Bohr era jueva i tota la seva família va ser perseguida. Van fugir de Dinamarca en un vaixell pesquer amb destinació a Suècia, després Bohr i el seu fill Aage van ser traslladats de contraban a Anglaterra a la badia buida d'un avió de bombarders britànic Mosquito. A Londres, va consultar el programa ultraclasificat dels governs canadenc i britànic per desenvolupar armes nuclears, anomenades aliatges de tubs.

10. VA UTILITZAR ELS ALIAS 'NICHOLAS BAKER'.

El 1939, funcionaris nord-americans havien après que Alemanya intentava construir una bomba atòmica. Cinc anys més tard, el govern dels Estats Units va convidar Bohr a treballar en el Projecte Manhattan, el seu programa més secret per desenvolupar bombes nuclears basades en urani i plutoni amb l'objectiu de forçar les nacions de l'Eix a rendir-se. Durant dos anys, Bohr va col·laborar amb físics nord-americans i britànics al Laboratori Nacional Los Alamos de Nou Mèxic, fent servir el nom de Nicholas Baker com a tapa. El 1944, va escriure al primer ministre britànic Winston Churchill amb un informe de progrés:

“El que fins fa uns anys es podia considerar com un somni fantàstic s'està realitzant actualment dins de grans laboratoris i enormes plantes de producció erigides secretament en algunes de les regions més solitàries dels Estats Units. Allà, un grup de físics més nombrós que mai recollit per a un únic propòsit, treballant colze a colze amb tot un exèrcit d’enginyers i tècnics, prepara nous materials capaços d’alliberar una immensa energia i desenvolupa enginyosos dispositius per a l’ús més eficaç de aquests materials. [...]

“No es pot evitar comparar la situació amb la dels alquimistes d’antanys, a les palpentes a les fosques en els seus vanos esforços per fer or. Avui en dia els físics i els enginyers controlen i dirigeixen, sobre la base d’un coneixement fermament establert, reaccions violentes mitjançant les quals s’acumulen nous materials molt més preciosos que l’or, àtom per àtom ”.

11. BOHR VA DESITJAR LA CIÈNCIA NUCLEAR QUE S’USA PER A LA PAU.

Va ser un ferm creient en compartir la ciència darrere de les armes nuclears, una visió que no van adoptar els líders nord-americans i britànics. En tornar a Dinamarca després de la guerra, Bohr va dirigir la seva investigació atòmica cap al desenvolupament d’un poder sostenible en lloc d’armes. Ell i diversos col·legues van fundar Risø, un laboratori d’investigació amb un modern accelerador de partícules dedicat al desenvolupament d’energia nuclear amb finalitats pacífiques, als anys cinquanta.

Al mateix temps, Bohr va cofundar el Centre Europeu d’Investigació Nuclear (CERN), que va celebrar conferències i va dur a terme investigacions a l’Institut de Física Teòrica de Bohr durant els seus primers cinc anys, abans de traslladar-se a Ginebra, Suïssa, el 1957. El centre ara alberga el Gran Col·lisionador d’Hadrons, l’accelerador de partícules més gran del món, que genera camps elèctrics per accelerar el moviment de les partícules atòmiques i utilitza imants per dirigir el seu flux. Les col·lisions de les partícules revelen informació sobre les seves propietats. Utilitzant el Large Hadron Collider, un equip d’investigadors va observar per primera vegada un nou tipus de partícula, el bosó de Higgs, el 2012.

12. EL SEU FILL AAGE TAMBÉ GUANYÀ UN PREMI NOBEL.

La vida de Bohr no es va centrar només en la seva feina: també era un home de família. Es va casar amb Margrethe Nørlund el 1912 i van tenir sis fills, dels quals quatre van sobreviure a l'edat adulta. El seu fill Aage seguiria de prop els passos del seu pare, convertint-se no només en físic, sinó també en director de l’Institut de Física Teòrica (després que el seu pare morís el 1962) i guanyador del Premi Nobel de Física de 1975 per les seves investigacions sobre estructura dels nuclis atòmics. Els Bohr són una de les sis parelles pare-fill que han guanyat cadascun un premi Nobel (el professor de Niels Bohr J.J. Thomson i el seu fill George Paget Thomson són un altre).

13. UN ELEMENT S’ANOMENA DARRERE D’ELL.

Bohr encara va contribuir a la física després de la seva mort, en certa manera. El 1981, investigadors alemanys van aconseguir crear un únic àtom de l’element 107, l’isòtop 262, resultat del bombardeig d’àtoms de bismut amb àtoms de crom. El van anomenar Bohrium. L'element altament radioactiu no es produeix a la natura i, fins ara, només alguns àtoms d'ell s'han creat mai en un laboratori.

història de les tortugues ninja mutants adolescents