Бор, Нильс Хендрик Давид

(1885-1962) датский физик-теоретик, один из создателей современной теории атома и атомного ядра

Нильс Хендрик Давид Бор родился в 1885 году в семье профессора физиологии Копенгагенского университета Христиана Бора. Он был вторым ребенком в семье. В 1892 году семилетний Нильс пошел в школу. Он был трудолюбивым, любознательным и вдумчивым учеником, обладал большими способностями в области физики и математики. Только сочинения по родному языку были у него слишком короткими.

С детских лет Нильс любил что-нибудь собирать и конструировать, ремонтировать, предварительно изучив функции всех частей. Особенно его интересовала работа больших башенных часов.

В 1903 году он поступил в Копенгагенский университет и в 1907 году его окончил. Еще в студенческую пору, в 1905 году, Нильс принял участие в конкурсе, который проводился Датским королевским обществом по теме «Использование вибрации струи для определения поверхностного натяжения жидкостей». В результате напряженной работы талантливый студент стал обладателем золотой медали Датского королевского общества.

Спустя два года после окончания университета, в 19(19 году, в трудах Лондонского королевского общества была опубликована работа Нильса Бора «Определение поверхностного натяжения воды методом колебания струи». В середине лета того же года он успешно защитил диссертацию, посвященную физическим свойствам металлов, и получил степень магистра. В мае 1911 года состоялась защита его докторской диссертации на тему «Анализ электронной теории металла», а в сентябре того же года Бор едет на годичную стажировку в Кембридж к английскому физику Джозефу Джону Томсону.

Томсон в это время занимался анализом положительных лучей - потоком положительно заряженных частиц - и поручил Бору провести с ними эксперимент. Экспериментальная установка вскоре была собрана, но дело дальше не пошло, и Нильс занялся подготовкой к изданию своей докторской диссертации. Однако Томсон, будучи ревностным приверженцем классической физики, почувствовал в молодом стажере «инакомыслящего» и поэтому не спешил читать его диссертацию. Эта работа так и осталась ненапечатанной.

В октябре 1911 года на ежегодном Кавендишском обеде состоялась первая встреча Нильса Бора с английским просри -сором Эрнестом Резерфордом, которая произвела на молодого датчанина огромное впечатление. Бор принимает решение работать вместе с этим удивительным человеком, но вопрос необходимо было согласовать с Томсоном, который не мог понять физических воззрений Бора, но и не хотел, видимо, ему мешать, поэтому без колебаний дал свое согласие.

В апреле 1912 года Бор приехал в Манчестер, в лабораторию Эрнеста Рсзерфорда, где занялся разрешением противоречий планетарной модели атома Резерфорда. В 1913 году на основе его модели атома и идеи немецкого физика Макса Планка о квантовании энергии Бор создает свою теорию водородоподобного атома. Его квантовая модель основывалась на двух постулатах, противоречивших законам классической физики. Эта модель положила начало новой эры в атомной теории. Исторически сложилось так, что создатель квантовой модели атома Нильс Бор поработал сперва с автором первой модели атома - Томсоном, а затем с автором планетарной модели - Резерфордом.

Осенью 1914 года Бор принимает приглашение Школы математической физики Манчестера и занимает в ней место доцента. Его работа в Манчестере началась в тяжелых условиях Первой мировой войны. Читая лекции по термодинамике, электромагнитной и электронной теории, Нильс Бор по-прежнему много работал над теорией атома. В 1915 году он опубликовал работы «О сериальном спектре водорода и строении атома», «Спектр водорода и гелия» и «О квантовой теории излучения в структуре атома». К 1916 году его теория разрабатывалась уже многими физиками.

В Манчестере он проработал два года, а в сентябре 1916 года занял должность профессора но теоретической физике в Копенгагенском университете. Позднее Бор стал председателем Датского физического общества, а в 1917 году - членом Датского королевского общества, переименованного позже в Датскую академию наук.

Нильс Бор много сделал для развития науки в своей родной Дании. Благодаря ему Копенгаген превратился в центр теоретической физики. Продолжая развивать свои идеи, в 1918 году ученый сформулировал важный для новой атомной теории принцип соответствия. Этот принцип и означал шаг вперед в ответе на вопросы, поставленные Резерфордом.

Бор мечтал о международной школе физиков-теоретиков на базе организуемого им института теоретической физики, торжественное открытие которого состоялось 15 сентября 1920 года. Первое приглашение на торжества по этому поводу было направлено Резерфорду, оказавшему ученому деятельную поддержку в организации этого научного центра. Институт теоретической физики сыграл большую роль в международном общении ученых и был назван Институтом Нильса Бора. В нем начинали свою деятельность такие выдающиеся ученые, как X. А. Крамере, Г. Хевенши, В. Паули и В. Гейзенберг.

Популярность Бора начинает расти, у него появляются иностранные ученики. В 1922 году он был удостоен Нобелевской премии по физике за создание квантовой теории планетарного атома и за заслуги в исследовании атомного излучения. Праздник Бора превратился в национальное торжество страны.

Будучи административным и научным руководителем Института теоретической физики, он сумел создать в нем свой стиль работы, построенный на уважении, дружбе, полной свободе слова и мысли, доброжелательности, остроумии и оптимизме. Сам Бор обладал глубоким умом, величайшей скромностью, честностью, справедливостью, даром предвидения, исключительным упорством в поисках истины и ее отстаивании. Его всегда окружали молодые ученые, он не работал в одиночестве, считая, что развитие науки невозможно без широкого сотрудничества. Сила его была в умении подбирать людей, сплачивать их в работоспособный коллектив, руководить им и трудиться вместе со всеми рука об руку. Этим Бор был подобен Резерфорду - своему учителю, на которого всегда стремился походить.

Исследования Бора были посвящены в основном разработке квантовой теории. В сентябре 1927 года на Международном конгрессе физиков в Италии он выступил с докладом «Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории». В этом же году ученый сформулировал важный для понимания системы физических идей квантовой механики принцип дополнительности, что привело его к дискуссиям с А. Эйнштейном.

В 1930 году к Нильсу Бору приехал молодой советский физик Лев Давыдович Ландау. П. Л. Капица писал, что Бор сразу же разглядел в нем не только талантливого ученого, но и человека больших душевных качеств, несмотря на некоторую резкость и экстравагантность его поведения. Ландау считал Бора своим единственным учителем в теоретической физике. У него он увидел и то, как следует учить и воспитывать молодежь. Пример Бора способствовал успеху крупной школы теоретической физики, которую впоследствии создал Ландау в Советском Союзе. В 1934 году Бор впервые приехал в нашу страну и посетил Москву, Ленинград и Харьков. Он познакомился с научно-исследовательскими институтами и выступил с докладами. Ландау писал об этих встречах: «Он думал не только о строении атома, он думал о строении мира, в котором живут его современники».

30-е годы XX века были временем бурных открытий в области атомной физики: заработал первый циклотрон, были открыты нейтрон и первая античастица - позитрон, обоснована протонно-нейтронная модель ядра, открыта искусственная радиоактивность и существование пары электрон-позитрон, разработана теория бета-распада. Нильс Бор также много сделал для развития ядерной физики. В 1936 году он выступил со статьей «Захват нейтрона и строение ядра», в которой предложил капельную модель ядра и механизм захвата нейтрона ядром. В 1939 году после открытия немецкими физиками Ганом и Штрассманом деления урана под действием нейтронов Бор создает теорию деления атомного ядра.

В это время в Германии уже властвовал Гитлер, и ученый понимал, к чему это может привести. Он был смертельным врагом фашизма. В 1938 году на Всемирном конгрессе антропологии и этнографии Бор выступил с докладом на тему «Философия естествознания и культуры народов», направленным против расовой теории нацистов. Во время доклада немецкая делегация покинула зал, а ученый был внесен в список смертельных врагов третьего рейха.

В 1939 году началась Вторая мировая война, а 9 апреля 1940 году правительство Дании объявило о капитуляции. Бор отказывается от услуг ученых разных стран и принимает решение остаться в Копенгагене, уничтожив архив Комитета содействия ученым-эмигрантам.

К этому времени уже началась работа по осуществлению цепной реакции деления. Широким фронтом развернулась работа физиков по созданию атомной бомбы, обладающей огромной разрушительной силой. Под руководством итальянского физика Энрико Ферми, эмигрировавшего в США, спасаясь от преследований со стороны фашистов, в 1942 году был построен первый реактор. Пребывание Бора в оккупированной гитлеровцами Дании становилось опасным, и осенью 1943 года он выехал в Швецию. Спасая великого ученого от нацистов, 6 октября 1943 года в люке бомбардировщика его вывезли в Англию, причем командиру самолета был дан приказ - в случае сближения с ним самолетов противника открыть люк.

В этом же году Бор переезжает в США. Здесь он принимает участие в работе над проектом атомной бомбы в Лос-Аламосе, живя под именем Николаса Бейкера.

Во имя сплочения нации Бор активно участвует в издании книги «Культура Дании на пороге 1940-го года», выход которой был своеобразным сигналом для возникновения и роста движения Сопротивления, для появления подпольных газет. Будучи гуманистом, ученый постоянно говорил влиятельным людям о мирном использовании атомной энергии. Он считал, что создание атомного оружия вызовет гибельную гонку вооружений и русские ученые в ближайшее время также могут создать атомную бомбу, поэтому уже сейчас их надо привлечь к совместной разработке атомных проблем.

В августе 1944 года Бор направляет президенту США Ф. Рузвельту записку, в которой он говорит о «страшной перспективе соперничества между государствами за обладание столь грозным оружием». Рузвельт разделял эти мысли ученого, но они полностью были отвергнуты премьер-министром Англии У. Черчиллем. Тревога Бора за судьбы мира передавалась и другим ученым. По инициативе венгерского физика Лео Сцилларда, эмигрировавшего в США, А. Эйнштейн пишет американскому президенту письмо, целью которого было предотвратить применение атомной бомбы в военных действиях. Встретившись с А. Эйнштейном, Бор едет в Англию с надеждой убедить Черчилля, но это ему не удается. Вернувшись в Америку, он начинает составлять новый меморандум президенту. Но 12 апреля 1945 года Рузвельт внезапно умер, а новым президентом США стал Г. Трумэн, придерживавшийся совершенно других политических взглядов. Несмотря на противодействие прогрессивно настроенных ученых, «холодная война» между Англией и США, с одной стороны, и СССР, с другой, начала набирать силу.

Испытательный взрыв первой атомной бомбы состоялся в день открытия Потсдамской конференции, 16 июля 1945 года, в пустыне недалеко от Лос-Аламоса и поразил ученых своей силой. Америка получила новое сверхмощное оружие, которое было испытано 6 и 9 августа 1945 года на японских городах Хиросима и Нагасаки. 11 августа Бор опубликовал в английской газете «Тайме» статью, в которой вновь призывал к тесному международному научному сотрудничеству и международному контролю за атомной энергией.

В августе 1945 года он возвращается в Данию, в свой Институт теоретической физики, где и был переизбран на должность президента Датской академии наук. На этот пост он переизбирался еще в 1949, 1954 и 1959 годах. С этого момента и до конца жизни его волновала проблема предотвращения атомной войны.

Нильс Бор в августе 1955 года принял участие в работе Женевской конференции «Атом для мира». В октябре 1957 года ему была присуждена первая международная премия «Атом для мира». В 1955 году, в день своего 70-летия, он был награжден орденом Данниборга I степени - высшим королевским орденом. Датское правительство и Датская академия наук в его честь учредили золотую медаль, на одной стороне которой был изображен профиль ученого, а на другой - модель атома с надписью вокруг нее: «Противоположности суть дополнения».

В 1961 году Бор опять приехал в нашу страну. В течение двух недель он посетил Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, Институты атомной энергии и физических проблем, Физический институт Академии наук в Москве, Московский и Тбилисский университеты. Бор был в восторге от прекрасной базы для проведения научных исследований. Он прочитал несколько лекций, первую из которых - студентам физического факультета Московского университета. Это была его последняя поездка в нашу страну.

В 1963 году исполнялось 50 лет боровской теории атома, но дожить до этого юбилея ему не пришлось. 18 ноября 1962 года Нильс Хендрик Давид Бор неожиданно скончался.

В некрологе, подписанном видными советскими учеными, говорилось, что физики всего мира потрясены вестью о кончине великого датского ученого и мыслителя. За последние полвека его идеи об основных законах атомной физики оказали на развитие этой науки такое большое влияние, какое редко выпадает на долю одного человека. В лице Нильса Бора люди потеряли друга всего человечества, гениального ученого и мыслителя, борца за мир и за взаимопонимание между народами.