物理学家波尔
波尔(Niels Henrik David Bohr,1885~1962),丹麦物理学家。他於1913年在原子
结构问题上迈出了革命性的一步,提出了定态假设和频率法则,从而奠定了这一研究方向的基础。波尔指出:
(1)在原子系统的设想的状态中存在著所谓的"稳定态"。在这些状态中,粒子的运动虽然
在很大程度上遵守经典力学规律,但这些状态稳定性不能用经典力学来解释,原子系统的每个变化只能从一个稳定态完全跃迁到另一个稳定态。
(2)与经典电磁理论相反,稳定原子不会发生电磁辐射,只有在两个定态之间跃迁才会产生电磁辐射。辐射的特性相当於以恒定频率作谐振动的带电粒子按经典规律产生的辐射,但频率u与原子的运动不是单一关系,而是由下面的关系来决定h = E'-E"。这就是波尔的
原子能。
生平简述
波尔1885年10月7日出生於丹麦的哥本哈根。他父亲是一位生理学教授,思想开明。
为使两个儿子从小就热爱自然科学,经常与朋友们一起就科学、哲学、文化及政治等问题进行有趣的讨论,以薰陶波尔和它的弟弟海拉德。除此之外,波尔的父亲还极为重视两个儿子的体质,培养他们的体育兴趣。所以,波尔和弟弟在少年时代就成了著名足球运动员,长大以後,他弟弟还进入了国家足球队,而波尔还具有了兵兵球、帆船和滑雪等终身爱好。
波尔在童年时代是一个行动缓慢、做事专心的孩子。他在学校里各门功课都很好,尤其是物理学和数学。他还酷爱文学,但本族语学得很费力。他一生都用功克服这一困难,花了很多时间一遍一遍地抄写手稿不管是科学论文、大会发言稿,还是给朋友的信件。这反映了波尔对准确性的迫切要求和使自己的著作能传递尽可能多信息的强烈愿望。为了培养波尔的动手能力,他父亲为他购置了车床和工具。心灵手巧的波尔很快就熟练地掌握了金工技术,并敢於修理一切损坏了的东西,家里的钟表或自行车坏了,都是波尔自己动手修理。
在中学时代,波尔虽然是班里的第一名,但他从来不爱虚荣,甚至不曾为争夺第一名奋斗过。
他思维非常迅速,自然地、毫不拘束地发展著自己的才能,并毫不动摇地选择了自己的道路做一个物理学家。
1903年,波尔顺利地中学毕业,进入了哥本哈根大学自然科学系。
1912年春转到了曼彻斯特大学的卢瑟福实验室工作。
1912年7月底回国,因为他将在8月1日举行婚礼。
1912年9月,波尔到哥本哈根大学担任编外副教授,主讲热力学的力学基础。
1914年10月,波尔又应邀到英国曼彻斯特大学任副教授,主讲热力学、运动学、电磁学
和电子理论,并继续进行实验研究和原子结构理论及带电粒子制动理论的研究,取得了丰硕
的成果。
19l8年11月第一次世界大战结束後,卢瑟福又邀请波尔去担任他们不久前专门设置的哲学博士职务,但波尔为了发展丹麦的物理学研究而婉言谢绝了。1920年9月,在波尔的
不懈努力下,哥本哈根大学终於建成了理论物理研究所,这个研究所成了吸引年轻而有富有天才的理论学家和实验物理学家研究原子及微观世界问题的白心。
1922年,波尔因对研究原子的结构和原子的辐射所做得重大贡献而获得诺贝尔物理学奖。
为此,整个丹麦都沉浸在喜悦之中,举国上下都为之庆贺,波尔成了最著名的丹麦公民。为了支持正义与和平,波尔将自己的诺贝尔金质奖章捐给了芬兰战争。後来,人们又为他募集黄金重铸了一枚,永远陈列在丹麦博物馆里。
1924年6月,波尔被英国剑桥大学和曼彻斯特大学授予科学博士名誉学位,剑桥哲学学会接受他为正式会员,12月又被选为俄罗斯科学院的外国通讯院士。
1927年初,海森堡、玻恩、约尔丹、薛定夸、狄拉克等成功地创立了原子内部过程的全新理论量子力学,波尔对量子力学的创立起了巨大的促进作用。
1927年9月,波尔首次提出了"互补原理",奠定了哥本哈根学派对量子力学解释的基础。1945年8月20日,波尔又回到了丹麦,继续担任理论物理研究所所长,并被重新选为丹
麦皇家科学协会主席。在以後的日子里,波尔不仅积极参加和领导原子物理的理论研究,而且继续致力於发展原子能的和平利用。随著时间的推移,波尔为争取和平事业和国际合作而
进行的斗争广为人们所知,他的威信越来越高,影响越来越大了。因此,1957年他理所当然的被授予第一届"和平利用原子能"奖。
波尔成了丹麦的骄傲,全国广泛举行了庆祝他诞辰60周年和70周年的活动。在庆祝他60周年诞辰时,为他建立了40万克朗的独立基金,以便他用来鼓励各种研究活动。在祝他70周年诞辰时,国王授予他丹麦一级勋章,政府和科协会决定设立铸有他头像的波尔
金质奖章,用来奖励那些有卓越贡献的现代物理学家。
波尔在暮年时,仍然积极参加组织活动和社会活动,为巩固各国科学家的国际合作而到处奔波,直到1962年11月18日与世长辞。
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