Нильс Хе́нрик Дави́д Бор ( дат. Niels Henrik David Bohr , датский: [ˈne̝ls ˈpoɐ̯ˀ] ; 7 октября 1885 , Копенгаген , Дания — 18 ноября 1962 , Копенгаген , Дания ) — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей квантовой механики . Лауреат Нобелевской премии по физике в 1922 году за вклад в ядерные реакции. Член Датского королевского общества в 1917 году и его президент с 1939 по 1962 гг. Участник Манхэттенского проекта по разработке атомной бомбы. .

Внеся вклад в теоретическую физику , Бор известен как создатель первой квантовой теории атома и активный участник разработки основ квантовой механики . Он также внёс значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций , процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. Бор был научным наставником многих видных физиков из разных стран Европы своего времени ( Гейзенберг , Хевеши , Крамерс , Клейн ).

Бор основал Институт теоретической физики в Копенгагенском университете , теперь известен как Институт Нильса Бора , открывшийся в 1920 году. Был членом более чем 20 академий наук мира, в том числе иностранным почётным членом Академии наук СССР ( 1929 ; членом-корреспондентом — с 1924 ).

Бор был убежденным защитником пацифизма , прав человека и демократии , но считал нужным противодействовать нацизму любым способом. Интересовался философией науки , а также, читал многих философов-мыслителей с других областей (особенно, экзистенциалиста Кьеркегора ).

Обзор жизни и творчества

Семья. Детство и юность

Нильс Бор родился в 1885 году в семье профессора физиологии Копенгагенского университета (1858—1911), дважды становившегося кандидатом на Нобелевскую премию по физиологии и медицине , и Эллен Адлер (1860—1930), дочери влиятельного и весьма состоятельного еврейского банкира и парламентария-либерала ( дат. ; 1826—1878) и Дженни Рафаэль (1830—1902) из британской еврейской банкирской династии . Родители Бора поженились в 1881 году.

Молодость. Теорема Бора — ван Лёвен (1885—1911)

В школе проявлял явную склонность к физике и математике , а также к философии . Этому способствовали регулярные визиты коллег и друзей отца — философа Харальда Гёффдинга , физика Кристиана Кристиансена , лингвиста Вильгельма Томсена . Близким другом и одноклассником Бора в этот период был его троюродный брат (по материнской линии), известный в будущем гештальт-психолог Эдгар Рубин (1886—1951; среди предложенных им оптических иллюзий так называемая ( англ. ; 1915) . Рубин привлёк Бора к изучению философии.

Другим увлечением Бора был футбол . Нильс и его брат Харальд (впоследствии ставший известным математиком ) выступали за любительский клуб « АБ » (первый — на позиции вратаря , а второй — полузащитника ). В дальнейшем Харальд успешно играл в сборной Дании и выиграл в её составе «серебро» на Олимпиаде-1908 , где датская команда уступила в финале англичанам .

В 1903 году Нильс Бор поступил в Копенгагенский университет , где изучал физику , химию , астрономию , математику . Вместе с братом он организовал студенческий философский кружок, на котором его участники поочерёдно выступали с докладами . В университете Нильс Бор выполнил свои первые работы по исследованию колебаний струи жидкости для более точного определения величины поверхностного натяжения воды. Теоретическое исследование в 1906 году было отмечено золотой медалью Датского королевского общества . В последующие годы ( 1907 — 1909 ) оно было дополнено экспериментальными результатами, полученными Бором в физиологической лаборатории отца , и опубликовано по представлению корифеев тогдашней физики Рамзая и Рэлея .

В 1910 году Бор получил степень магистра , а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов . В своей диссертационной работе Бор, развивая идеи Лоренца , доказал важную теорему классической статистической механики , согласно которой магнитный момент любой совокупности элементарных электрических зарядов , движущихся по законам классической механики в постоянном магнитном поле , в стационарном состоянии равен нулю. В 1919 году эта теорема была независимо переоткрыта Хендрикой ван Леувен и носит название теоремы Бора — ван Лёвен . Из неё непосредственно следует невозможность объяснения магнитных свойств вещества (в частности, диамагнетизма ), оставаясь в рамках классической физики . Это, видимо, стало первым столкновением Бора с ограниченностью классического описания, подводившим его к вопросам квантовой теории.

Бор в Англии. Модель Бора (1911—1916)

В 1911 году Бор получил стипендию в размере 2500 крон от фонда Карлсберга для стажировки за границей . В сентябре 1911 года он прибыл в Кембриджский университет в Англии, чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством знаменитого Дж. Дж. Томсона . Бор изучил всего И.Ньютона, увлекался астрономией польских и итальянских учёных - Коперника и Галилея. Однако сотрудничество не сложилось: Томсона не заинтересовал молодой 26-летний датчанин, с ходу указавший на ошибку в одной из его работ и к тому же плохо изъяснявшийся на английском . Впоследствии Бор так вспоминал об этом:

Я был разочарован, Томсона не заинтересовало то, что его вычисления оказались неверными. В этом была и моя вина. Я недостаточно хорошо знал английский и потому не мог объясниться… Томсон был гением, который, на самом деле, указал путь всем… В целом, работать в Кембридже было очень интересно, но это было абсолютно бесполезным занятием.

В итоге в марте 1912 года Бор переехал в Манчестер к Эрнесту Резерфорду , с которым незадолго до того познакомился . В 1911 году Резерфорд по итогам своих опытов опубликовал планетарную модель атома. Бор активно включился в работу по этой тематике, чему способствовали многочисленные обсуждения с работавшим тогда в Манчестере известным химиком Георгом Хевеши и с самим Резерфордом. Исходной идеей было то, что свойства элементов определяются целым числом — атомным номером , в роли которого выступает заряд ядра, который может изменяться в процессах радиоактивного распада . Первым применением резерфордовской модели атома для Бора стало рассмотрение в последние месяцы своего пребывания в Англии процессов взаимодействия альфа- и бета-лучей с веществом . Летом 1912 года Бор вернулся в Данию .

1 августа 1912 года в Копенгагене состоялась свадьба Бора и Маргарет Нёрлунд, сестры близкого друга Харальда — Нильса Эрика Нёрлунда , с которой он познакомился в 1909 году . Во время свадебного путешествия в Англию и Шотландию Бор с супругой посетили Резерфорда в Манчестере. Бор передал ему свою подготовленную к печати статью «Теория торможения заряженных частиц при их прохождении через вещество» (она была опубликована в начале 1913 года ). Вместе с тем было положено начало тесной дружбе семей Боров и Резерфордов. Общение с Резерфордом оставило неизгладимый отпечаток (как в научном, так и в личностном плане) на дальнейшей судьбе Бора, спустя много лет написавшего:

Очень характерным для Резерфорда был благожелательный интерес, который он проявлял ко всем молодым физикам, с которыми ему приходилось долго или коротко иметь дело. <…> для меня Резерфорд стал вторым отцом.

По возвращении в Копенгаген Бор преподавал в университете, в то же время интенсивно работая над квантовой теорией строения атома. Первые результаты содержатся в черновике, посланном Резерфорду ещё в июле 1912 года и носящем название «резерфордовского меморандума» . Однако решающие успехи были достигнуты в конце 1912 — начале 1913 года . Ключевым моментом стало знакомство в феврале 1913 года с закономерностями расположения спектральных линий и общим комбинационным принципом для частот излучения атомов. Впоследствии сам Бор говорил:

Как только я увидел формулу Бальмера , весь вопрос стал мне немедленно ясен.

В марте 1913 года Бор послал предварительный вариант статьи Резерфорду, а в апреле съездил на несколько дней в Манчестер для обсуждения своей теории. Итогом проведённой работы стали три части революционной статьи «О строении атомов и молекул» , опубликованные в журнале «Philosophical Magazine» в июле, октябре и декабре 1913 года и содержащие квантовую теорию водородоподобного атома . В теории Бора можно выделить два основных компонента : общие утверждения (постулаты) о поведении атомных систем, сохраняющие своё значение и всесторонне проверенные, и конкретная модель строения атома , представляющая в наши дни лишь исторический интерес. Постулаты Бора содержат предположения о существовании стационарных состояний и об излучательных переходах между ними в соответствии с представлениями Планка о квантовании энергии вещества. Модельная теория атома Бора исходит из предположения о возможности описания движения электронов в атоме, находящемся в стационарном состоянии, на основе классической физики , на которое накладываются дополнительные квантовые условия (например, квантование углового момента электрона). Теория Бора сразу же позволила обосновать испускание и поглощение излучения в сериальных спектрах водорода , а также объяснить (с поправкой на приведённую массу электрона) наблюдавшиеся ранее Чарлзом Пикерингом и Альфредом Фаулером водородоподобные спектры с полуцелыми квантовыми числами как принадлежащие ионизированному гелию . Блестящим успехом теории Бора стало теоретическое получение значения постоянной Ридберга .

Работа Бора сразу привлекла внимание физиков и стимулировала бурное развитие квантовых представлений . Его современники по достоинству оценили важный шаг, который сделал датский учёный. Так, в 1936 году Резерфорд писал:

Я считаю первоначальную квантовую теорию спектров, выдвинутую Бором, одной из самых революционных из всех когда-либо созданных в науке; и я не знаю другой теории, которая имела бы больший успех.

В 1949 году Альберт Эйнштейн так вспоминал о своих впечатлениях от знакомства с теорией Бора:

Все мои попытки приспособить теоретические основы физики к этим результатам [то есть следствиям закона Планка для излучения чёрного тела] потерпели полную неудачу. Это было так, точно из-под ног ушла земля и нигде не было видно твёрдой почвы, на которой можно было бы строить. Мне всегда казалось чудом, что этой колеблющейся и полной противоречий основы оказалось достаточным, чтобы позволить Бору — человеку с гениальной интуицией и тонким чутьём — найти главные законы спектральных линий и электронных оболочек атомов, включая их значение для химии. Это мне кажется чудом и теперь. Это наивысшая музыкальность в области мысли.

Весной 1914 года Бор был приглашён Резерфордом заменить Чарльза Дарвина , внука знаменитого естествоиспытателя , в качестве лектора по математической физике в Манчестерском университете (Шустеровская школа математической физики) . Он оставался в Манчестере с осени 1914 года до лета 1916 года . В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик. Уже в сентябре 1914 года он писал:

Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем.

В 1914 году Бор сумел частично объяснить расщепление спектральных линий в эффектах Штарка и Зеемана , однако ему не удалось получить расщепление более чем на два компонента. В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 года Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода .

Дальнейшее развитие модели. Принцип соответствия (1916—1923)

Летом 1916 года Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете . В апреле 1917 года он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников. 3 марта 1921 года , после преодоления множества организационных и административных трудностей, в Копенгагене был наконец открыт Институт теоретической физики , носящий ныне имя своего первого руководителя ( институт Нильса Бора ).

Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою модель, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия . В 1918 году в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 году , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона . Начиная с 1918 года, принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна , определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора (в частности, для гармонического осциллятора ); дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений . Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия:

…"принцип соответствия", согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы. Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних.

Принцип соответствия сыграл огромную роль и при построении последовательной квантовой механики . Именно из него исходил в 1925 году Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики . В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки .

В 1921 — 1923 годах в ряде работ Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева , представив схему заполнения электронных орбит ( оболочек , согласно современной терминологии) . Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 году нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене . Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам , как думали ранее .

В 1922 году Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» . В своей лекции «О строении атомов» , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 года , Бор подвёл итоги десятилетней работы.

Однако было очевидно, что теория Бора в своей основе содержала внутреннее противоречие, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. Например, Бору совместно с его ассистентом Хендриком Крамерсом так и не удалось решить задачу о движении электронов в атоме гелия (простейшей двухэлектронной системе), которой они занимались с 1916 года . Бор отчётливо понимал ограниченность существующих подходов (так называемой «старой квантовой теории») и необходимость построения теории, основанной на совершенно новых принципах:

…весь подход к проблеме в целом носил ещё в высшей степени полуэмпирический характер, и вскоре стало совершенно ясно, что для исчерпывающего описания физических и химических свойств элементов необходим новый радикальный отход от классической механики, чтобы соединить квантовые постулаты в логически непротиворечивую схему.

Становление квантовой механики. Принцип дополнительности (1924—1930)

Новой теорией стала квантовая механика , которая была создана в 1925 — 1927 годах в работах Вернера Гейзенберга , Эрвина Шрёдингера , Макса Борна , Поля Дирака . Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий (ибо использование классической терминологии уже не было правомерным), то есть дать интерпретацию её формализма.

Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор. Итогом стала концепция дополнительности , которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 года . Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 году дуализма волна — частица . До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света ( фотонов ), которые было трудно согласовать с принципом соответствия , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слейтером статью, в которой было сделано неожиданное предположение о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах (законы сохранения принимали статистический характер). Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ханса Гейгера .

Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 года во время отпуска в Норвегии , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел. Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо . Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга . Данные измерений объектов микромира, полученные при помощи различных экспериментальных установок, в условиях, когда взаимодействие между измерительным прибором и объектом составляет неотъемлемую часть процесса измерений, находятся в своеобразном дополнительном отношении друг к другу. На формирование идей Бора, как он сам признавал, повлияли философско-психологические изыскания Сёрена Кьеркегора , Харальда Гёффдинга и Уильяма Джемса .

Принцип дополнительности лёг в основу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики и анализа процесса измерения характеристик микрообъектов. Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы (её координата , импульс , 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). Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности .

Через месяц после конгресса в Комо , на пятом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе , начались знаменитые дискуссии Бора и Эйнштейна об интерпретации квантовой механики . Спор продолжился в 1930 году на шестом конгрессе, где Бор объяснил с позиций квантовой механики парадокс фотонного ящика Эйнштейна , а затем возобновился с новой силой в 1935 году после появления известной работы Эйнштейна, Подольского и Розена о полноте квантовой механики (см. ЭПР-парадокс ). Дискуссии не прекращались до самой смерти Эйнштейна , порой принимая ожесточённый характер. Впрочем, участники никогда не переставали относиться друг к другу с огромным уважением, что нашло отражение в словах Эйнштейна, написанных в 1949 году :

Я вижу, что я был … довольно резок, но ведь … ссорятся по-настоящему только братья или близкие друзья.

Хотя Бор так и не сумел убедить Эйнштейна в своей правоте, эти обсуждения и решения многочисленных парадоксов позволили Бору чрезвычайно улучшить ясность своих мыслей и формулировок, углубить понимание квантовой механики :

Урок, который мы из этого извлекли, решительно продвинул нас по пути никогда не кончающейся борьбы за гармонию между содержанием и формой; урок этот показал нам ещё раз, что никакое содержание нельзя уловить без привлечения соответствующей формы, и что всякая форма, как бы ни была она полезна в прошлом, может оказаться слишком узкой для того, чтобы охватить новые результаты.

Ядерная физика (1930-е годы)

В 1932 году Бор с семьёй переехал в так называемый «Дом чести», резиденцию самого уважаемого гражданина Дании, выстроенную основателем пивоваренной компании « Карлсберг ». Здесь его посещали знаменитости не только научного (например, Резерфорд), но и политического мира (королевская чета Дании, английская королева Елизавета , президенты и премьер-министры различных стран) .

В 1934 году Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын — 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось . Всего у Нильса и Маргарет было шестеро детей. Один из них, Оге Бор , также стал выдающимся физиком, лауреатом Нобелевской премии ( 1975 ).

В 1930-е годы Бор увлёкся ядерной тематикой , переориентировав на неё свой институт: благодаря своей известности и влиянию он сумел добиться выделения финансирования на строительство у себя в Институте новых установок — циклотрона , ускорителя по модели Кокрофта — Уолтона , ускорителя ван де Граафа . Сам он внёс в это время существенный вклад в теорию строения ядра и ядерных реакций.

В 1936 году Бор, исходя из существования недавно наблюдавшихся нейтронных резонансов, сформулировал фундаментальное для ядерной физики представление о характере протекания ядерных реакций : он предположил существование так называемого составного ядра («компаунд-ядра»), то есть возбуждённого состояния ядра с временем жизни порядка времени движения нейтрона через него. Тогда механизм реакций, не ограничивающийся лишь нейтронными реакциями, включает два этапа: 1) образование составного ядра, 2) его распад. При этом две эти стадии протекают независимо друг от друга, что обусловлено равновесным перераспределением энергии между степенями свободы компаунд-ядра. Это позволило применить статистический подход к описанию поведения ядер, что позволило вычислить сечения ряда реакций , а также интерпретировать распад составного ядра в терминах испарения частиц , создав по предложению Якова Френкеля капельную модель ядра .

Однако такая простая картина имеет место лишь при больших расстояниях между резонансами (уровнями ядра), то есть при малых энергиях возбуждения. Как было показано в 1939 году в совместной работе Бора с Рудольфом Пайерлсом и Георгом Плачеком , при перекрытии резонансов компаунд-ядра равновесие в системе не успевает установиться и две стадии реакции перестают быть независимыми, то есть характер распада промежуточного ядра определяется процессом его формирования. Развитие теории в этом направлении привело к созданию в 1953 году Виктором Вайскопфом , Германом Фешбахом и К. Портером так называемой «оптической модели ядра», описывающей ядерные реакции в широком диапазоне энергий .

Одновременно с представлением о составном ядре Бор (совместно с Ф. Калькаром) предложил рассматривать коллективные движения частиц в ядрах, противопоставив их картине независимых нуклонов . Такие колебательные моды жидкокапельного типа находят отражение в спектроскопических данных (в частности, в мультипольной структуре ядерного излучения). Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой (коллективной) модели ядра, развитой в начале 1950-х годов Оге Бором , Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером .

Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер , при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 года Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизой Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 года . В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду. Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях . Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» (низкоэнергетичными) нейтронами , а урана-238 — быстрыми .

Противостояние нацизму. Война. Борьба против атомной угрозы (1940—1950)

После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген . В 1933 году усилиями Нильса Бора, его брата Харальда , директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам .

После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением. Тем не менее он решил оставаться в Копенгагене, пока это будет возможно, чтобы гарантировать защиту института и своих сотрудников от посягательств оккупационных властей. В октябре 1941 года Бора посетил Гейзенберг , в то время руководитель нацистского атомного проекта. Между ними состоялся разговор о возможности реализации ядерного оружия, о котором немецкий учёный писал следующим образом:

Копенгаген я посетил осенью 1941 г., по-моему, это было в конце октября. К этому времени мы в «Урановом обществе» в результате экспериментов с ураном и тяжёлой водой пришли к выводу, что возможно построить реактор с использованием урана и тяжёлой воды для получения энергии. <…> В то время мы переоценивали масштаб необходимых технических затрат. <…> При таких обстоятельствах мы думали, что разговор с Бором был бы полезен. Такой разговор состоялся во время вечерней прогулки в районе Ни-Карлсберга. Зная, что Бор находится под надзором германских политических властей и что его отзывы обо мне будут, вероятно, переданы в Германию, я пытался провести этот разговор так, чтобы не подвергать свою жизнь опасности. Беседа, насколько я помню, началась с моего вопроса, должны ли физики в военное время заниматься урановой проблемой, поскольку прогресс в этой области сможет привести к серьёзным последствиям в технике ведения войны. Бор сразу же понял значение этого вопроса, поскольку мне удалось уловить его реакцию лёгкого испуга. Он ответил контрвопросом: «Вы действительно думаете, что деление урана можно использовать для создания оружия?» Я ответил: «В принципе возможно, но это потребовало бы таких невероятных технических усилий, которые, будем надеяться, не удастся осуществить в ходе настоящей войны». Бор был потрясён моим ответом, предполагая, очевидно, что я намереваюсь сообщить ему о том, что Германия сделала огромный прогресс в производстве атомного оружия. Хотя я и пытался после исправить это ошибочное впечатление, мне все же не удалось завоевать доверие Бора…

Таким образом, Гейзенберг намекает, что Бор не понял, что он имел в виду. Однако сам Бор был не согласен с такой трактовкой своей беседы с Гейзенбергом. В 1961 году в разговоре с Аркадием Мигдалом он заявил:

Я понял его отлично. Он предлагал мне сотрудничать с нацистами…

В 2002 году потомки Бора опубликовали неотправленные письма Бора Гейзенбергу, вероятно, написанные в 1957 году . В первом из них Бор пишет, что отлично помнит их разговор, в котором Гейзенберг высказал уверенность в окончательной победе Германии и предложил Бору присоединиться к разработке атомной бомбы.

К осени 1943 года оставаться в Дании стало невозможно, поэтому Бор вместе с сыном Оге был переправлен силами Сопротивления сначала на лодке в Швецию , а оттуда на бомбардировщике в Англию , при этом они едва не погибли . Тётя Бора (старшая сестра его матери) — известный датский педагог Ханна Адлер (1859—1947) — была депортирована в концлагерь , несмотря на 84-летний возраст и правительственную защиту . В Великобритании и США , куда он вскоре переехал, учёный включился в работу над созданием атомной бомбы и участвовал в ней вплоть до июня 1945 года. В США они с сыном носили имена Николас и Джим Бейкер.

Вместе с тем, уже начиная с 1944 года , Бор осознавал всю опасность атомной угрозы. Встреча с премьер-министром Великобритании 16 мая 1944 года не привела к каким-либо результатам. После этого Нильс Бор начал добиваться приёма у президента США Ф. Рузвельта . В своём меморандуме на имя президента Рузвельта (3 июля 1944) он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия , к обеспечению строгого международного контроля за ним и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии . Впоследствии он направил в адрес руководителей США ещё два меморандума — от 24 марта 1945 и от 17 мая 1948 года . Бор пытался донести свои мысли до Черчилля и Рузвельта и при личных встречах с ними, однако безрезультатно. Более того, эта деятельность, а также приглашение приехать на время войны в Советский Союз , полученное от Петра Капицы в начале 1944 года, привели к подозрениям в шпионаже в пользу СССР .

В ноябре 1945 года Бора по заданию советской разведки и по рекомендации П. Капицы посетил советский физик Я. П. Терлецкий , который задал ему ряд вопросов об американском атомном проекте (об атомных реакторах). Бор рассказал лишь то, что к этому моменту было опубликовано в открытых источниках, и сообщил о визите Терлецкого контрразведывательным службам .

В 1950 году Бор опубликовал открытое письмо ООН , настаивая на мирном сотрудничестве и свободном обмене информацией между государствами как залоге построения «открытого мира» . В дальнейшем он неоднократно высказывался на эту тему, своим авторитетом подкрепляя призывы к миру и предотвращению угрозы ядерной войны .

Последние годы

В последние годы Бор занимался в основном общественной деятельностью, выступал с лекциями в различных странах, писал статьи на философские темы. Непосредственно в области физики в 1940—1950-х годах он продолжал заниматься проблемой взаимодействия элементарных частиц со средой. Сам Бор считал принцип дополнительности своим самым ценным вкладом в науку . Он пытался расширить его применение на другие области человеческой деятельности — биологию, психологию, культуру, много размышляя о роли и значении языка в науке и жизни .

Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа . Урна с его прахом находится в семейной могиле на кладбище Ассистенс в Копенгагене .

Научная школа Бора

Бор создал крупную международную школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. С начала 1920-х годов Копенгаген стал «центром притяжения» для наиболее активных физиков: большинство создателей квантовой механики ( Гейзенберг , Дирак , Шрёдингер и другие) в то или иное время там работали, их идеи выкристаллизовывались в продолжительных изнурительных беседах с Бором . Большое значение для распространения идей Бора имели его визиты с лекциями в различные страны. Так, большую роль в истории науки сыграли семь лекций, прочитанных Бором в июне 1922 года в Гёттингенском университете (так называемый «Боровский фестиваль») . Именно тогда он познакомился с молодыми физиками Вольфгангом Паули и Вернером Гейзенбергом, учениками Зоммерфельда . Свои впечатления от первой беседы с Бором во время прогулки Гейзенберг выразил следующим образом:

Эта прогулка оказала сильнейшее влияние на моё последующее научное развитие, или, пожалуй, можно сказать лучше, что моё собственно научное развитие только и началось с этой прогулки.

В дальнейшем связь группы Бора с гёттингенской группой, руководимой Максом Борном , не прерывалась и дала множество выдающихся научных результатов. Естественно, весьма сильны были связи Бора с кембриджской группой, которую возглавлял Резерфорд: в Копенгагене в разное время работали Чарльз Дарвин , Поль Дирак , Ральф Фаулер , Дуглас Хартри , Невилл Мотт и другие . В своём институте Бор принимал также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Он неоднократно приезжал в СССР , последний раз в 1961 году .

К школе Нильса Бора можно отнести таких учёных, как Хендрик Крамерс , Оскар Клейн , Лев Ландау , Виктор Вайскопф , , Джон Уилер , Феликс Блох , Оге Бор , Хендрик Казимир , Ёсио Нисина , Кристиан Мёллер , Абрахам Пайс и многих других. Характер научной школы Бора и его взаимоотношений с учениками могут быть прояснены следующим эпизодом. Когда Ландау во время визита Бора в Москву в мае 1961 года спросил у своего наставника: «Каким секретом вы обладали, который позволил вам в такой степени концентрировать вокруг себя творческую теоретическую молодёжь?», тот ответил:

Никакого особого секрета не было, разве только то, что мы не боялись показаться глупыми перед молодёжью.

Память

• С 1965 года Копенгагенский институт теоретической физики носит название « институт Нильса Бора ». После смерти его основателя и бессменного руководителя Институт возглавил Оге Бор (до 1970 г.).
• В 1963 и 1985 годах в Дании были выпущены марки с изображением Нильса Бора.
• 105-й элемент таблицы Менделеева ( дубний ), открытый в 1970 году, до 1997 года был известен как нильсборий. В этом же году было утверждено название борий для 107-го элемента, открытого в 1981 году.
• Имя Бора носит , открытый в 1985 году.
• В честь Нильса Бора в 1964 году назван кратер на Луне .
• В 1997 году Джим Оттавиани вместе с художником комиксов Стивом Либером описал и проиллюстрировал известную встречу Нильса Бора и Вернера Гейзенберга во время Второй мировой войны . Этот проект расширился за счёт включения других эпизодов из истории науки и вылился в графический роман «Наука с двумя кулаками» (англ. — Two-Fisted Science) .
• В 1997 году Датский национальный банк выпустил в обращение банкноту достоинством 500 крон с изображением Нильса Бора .
• В 1998 году опубликована пьеса «Копенгаген» английского драматурга Майкла Фрейна , посвященная исторической встрече Бора и Гейзенберга.
• Персонаж художественного телесериала « Бомба » (Россия, 2020).

Награды

• Медаль Хьюза (1921)
• Медаль и премия Гутри (1922)
• Нобелевская премия по физике (1922)
• Медаль Маттеуччи (1923)
• Силлимановская лекция (1923)
• Медаль Барнарда (1925)
• Медаль Франклина (1926)
• Медаль имени Макса Планка (1930)
• Фарадеевская лекция (1930)
• Медаль Копли (1938)
• Орден Слона (1947)
• Международная золотая медаль Нильса Бора (1955) — в честь Н. Бора была учреждена награда и её первым лауреатом стал сам Бор
• Премия «За мирный атом» (1957)
• Медаль и премия Резерфорда (1958)
• Медаль Гельмгольца (1961)
• Премия Соннинга (1961)
• Почётные учёные степени Кембриджского , Манчестерского , Оксфордского , Эдинбургского , Сорбоннского , Принстонского , Гарвардского университетов , университета Макгилла , Рокфеллеровского центра и др.

Публикации

Книги

• Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961.
• Бор Н. Избранные научные труды. — В 2 томах. — М.: Наука, 1970—71. Рецензии М. А. Ельяшевича на от 1 ноября 2011 на Wayback Machine и на от 1 ноября 2011 на Wayback Machine .

Статьи

• N. Bohr. // Philosophical Magazine. — 1913. — Vol. 26. — P. 1—24.
• Н. Бор. // УФН . — 1922 . — Т. 3 , № 1 . — С. 29-64 . — Перевод доклада, прочитанного 27 апреля 1920 года на заседании Немецкого Физического Общества в Берлине и опубликованного в журнале «Zeitschrift für Physik», Bd. 2, p. 423 (1920).
• Н. Бор. // УФН . — 1985 . — Т. 3 , № 4 . — С. 417-448 . — Перевод Нобелевского доклада, сделанного 11 декабря 1922 г. в Стокгольме и опубликованного в журнале «Die Naturwissenschaften», Bd. 11, p. 606 (1923).
• Н. Бор. // УФН . — 1928 . — Т. 7 , № 3 . — С. 306—337 . — Перевод статьи, содержащей основные идеи доклада на конгрессе в Комо и опубликованной в журналах « Nature » (Vol. 121, p. 580, 1928) и «Naturwissenschaften» (Bd. 16, p. 245, 1928).
• Н. Бор. // УФН . — 1936 . — Т. 14 , вып. 4 , № 4 . — С. 425—435 . — Перевод статьи в журнале « Nature », февраль 1936, стр. 19.
• А. Эйнштейн , Б. Подольский , В.А. Фок , Н. Бор , Н. Розен . // УФН . — 1936 . — Т. 14 , № 4 . — С. 436—457 . — Перевод статьи в журнале « Physical Review » (Vol. 48, p. 696, 1935), являющейся ответом на работу А. Эйнштейна , Б. Подольского и Н. Розена с тем же названием. В УФН приводятся обе статьи с комментариями В. А. Фока .
• Н. Бор , Ф. Калькар . // УФН / Пер. А. В. Лермонтовой под ред. В. А. Фока. — 1938 . — Т. 20 , № 3 . — С. 317—340 .
• Н. Бор. = // Nature 141, 326-327 (19 February 1938) // УФН / Пер. В. А. Фока. — 1938 . — Т. 20 , № 3 . — С. 341—343 .
• Н. Бор. = Niels Bohr, . The Library of Living Philosophers, Albert Einstein: Philosopher — Scientist, p. 201 (1949) // УФН / Пер. В. А. Фока и А. В. Лермонтовой. — 1958 . — Т. 66 , № 4 . — С. 571—598 . — Работа от 3 сентября 2011 на Wayback Machine В. А. Фока .
• Н. Бор. // УФН / Пер. В. А. Фока и А. В. Лермонтовой.. — 1962 . — Т. 76 , № 1 . — С. 20—24 . — Речь на Международном конгрессе по фармацевтическим наукам, произнесённая в Копенгагене 29 августа 1960 г.
• Н. Бор . = The Rutherford Memorial Lecture 1958. Reminiscences of the Founder of Nuclear Science and of some Developments Based on his Work // УФН / Пер. В. А. Угарова. — 1963. — Т. 80 , № 2 . — С. 215—250 . — Лекция памяти Э. Резерфорда, прочитанная 28 ноября 1958 г. в Лондонском физическом обществе и опубликованная в журнале «Proceedings of Physical Society», Vol. 78, p. 1083 (1961).
• Н. Бор. = Niels Bolir, The Solvay Meetings and the Development of Quantum Physics // La Theorie Quantique des Champs, Interscience Publishers, New York, 1962 // УФН / Пер. С. Г. Суворова. — 1967 . — Т. 91 , № 4 . — С. 737—753 . — Перевод послания 12-му Сольвеевскому конгрессу, состоявшемуся в Брюсселе в октябре 1961 г. Работа от 1 ноября 2011 на Wayback Machine С. Г. Суворова .
• Н. Бор. = Uber die Wirkung von Atomen bei Stossen, Zs. Phys. 34, 142; 154—157 (Nachschrift) (1925) // УФН / Послесловие в пер. А. М. Френка из т. I «Избранных научных трудов» Н. Бора. — 1977 . — Т. 122 , № 8 . — С. 571—574 .
• Н. Бор. (рус.) // Успехи физических наук . — Российская академия наук , 1985. — Т. 146 , вып. 5 . — С. 5—6 .
• Н. Бор. = Воhr N. The Causality Problem in Atomic Physics.— In: New Theories in Physics.— Paris, 1939.— pp. 11—30 // УФН / Пер. и комм. И. С. Алексеева. — 1985 . — Т. 147 , № 10 . — С. 343—355 . — Перевод доклада на Международном конгрессе физиков в Варшаве в 1938 г.
• Н. Бор. // УФН . — 1985 . — Т. 147 , № 2 . — С. 357—366 . — Перевод письма, отправленного на имя Генерального секретаря ООН 12 июня 1950 года и одновременно опубликованного в журнале « Science », Vol. 112, p. 1—6 (1950). Письмо от 1 ноября 2011 на Wayback Machine С. Г. Суворова .

См. также

Примечания

Литература

Книги

• Нильс Бор и развитие физики: Сборник статей / Под ред. В. Паули при участии Л. Розенфельда и В. Вайскопфа . — М. : Изд-во иностр. лит-ры , 1958.
• Нильс Бор: Жизнь и творчество: Сборник статей / Составитель У. И. Франкфурт; Отв. ред. Б. Г. Кузнецов . — М. : Наука , 1967. — 344, [2] с. — 31 000 экз. (в пер., суперобл.)
• Мур Р. . — М. : Мир , 1969. от 3 сентября 2011 на Wayback Machine В. Я. Френкеля в журнале УФН .
• , , Нильс Бор (1885—1962). — М. : Наука, 1977. — 384 с. — ( Научно-биографическая серия ). — 67 000 экз. (обл.)
• Данин Д. С. [lib.ru/MEMUARY/ZHZL/nils_bor.txt Нильс Бор]. — М. : Молодая гвардия , 1978. — 556 с. — ( Жизнь замечательных людей , вып. 11(581)).
• Данин Д. . — М. : Знание , 1985. — (Новое в жизни, науке, технике).

Статьи

• В. А. Белоконь . // УФН . — 1962 . — Т. 76 , № 1 . — С. 186—189 .
• Статьи в УФН , посвящённые памяти Нильса Бора:
  • И. Тамм . // УФН . — 1963 . — Т. 80 , № 1 . — С. 191—195 .
  • Е. Л. Фейнберг . // УФН . — 1963 . — Т. 80 , № 2 . — С. 197—205 .
  • В. Л. Гинзбург . // УФН . — 1963 . — Т. 80 , № 2 . — С. 207—214 .
  • М. М. Лебеденко . // УФН . — 1963 . — Т. 80 , № 2 . — С. 251—254 .
• Хютт В. П. Дополнительность Н. Бора и её методологическое значение // Логика и методология науки. — М. : Наука , 1967.
• Храмов Ю. А. Бор (Bohr) Нильс Хендрик Давид // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 39. — 400 с. — 200 000 экз.
• Статьи из номера УФН , посвящённого 100-летию со дня рождения Нильса Бора:
  • С. Т. Беляев , В. Г. Зелевинский . // УФН . — 1985 . — Т. 147 , № 10 . — С. 210—251 .
  • М. А. Ельяшевич . // УФН . — 1985. — Т. 147 , № 10 . — С. 253—301 .
  • А. Б. Мигдал . // УФН . — 1985 . — Т. 147 , № 10 .
• П. Е. Рубинин . // УФН . — 1997 . — Т. 167 , № 1 . — С. 101—106 .
• А. Пайс . Нильс Бор, человек и его наука // А. Пайс. от 18 января 2012 на Wayback Machine . — М.: ИКИ, 2002. — С. 15—44.

Ссылки

• (рус.) . Хиросима . журнал Скепсис. Дата обращения: 6 октября 2009. 13 марта 2012 года.
• (англ.) . Nobelprize.org . Nobel Prize Outreach AB. Дата обращения: 18 сентября 2022.
• на официальном сайте РАН

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных ссылок lib.ru/MEMUARY/ZHZL/nils_bor.txt