gİRİŞAlfabetik Ödüllü kişi arama
Aage N. Bohr
Niels Bohr (1885 - 1962) Atom ve molekül yapısı için modern bir teori kuran
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.Danimarkalı ünlü fizikçi. Danimarka Krallığı, ya da kısaca Danimarka (Dancada Danmark) Kuzey Avrupa'da İskandinavya'da başkenti Kopenhag (København) olan bir ülkedir. Danimarka anayasal bir monarşi olup, devlet başkanı 2'inci Margrethe'dır. Grönland ve Faroe Adaları da Danimarka'ya aittir. İzlanda ise 1944'de dek Danimarka'nın egemenliği altında kalmıştır.
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.1885'te Kopenhag'da doğdu. Babası Kopenhag Üniversitesinde profesör olduğundan, iyi bir çevrede yetişti. Kendisinin merak ve kabiliyeti yanında, aynı üniversitede baba dostu iyi bir fizikçi bulunması, onun çalışmalarında büyük faydalar sağladı.
İlk çalışması olan, suyun yüzey gerilimi için teorik ve tecrübi araştırmalar, şöhretinin basamağı oldu. Bu başarısı ona 1907'de Kopenhag Akademisinin altın madalyasını kazandırdı. Cambridge ve Manchester'de çalışmalarına aralık vermeden devam etti (1912-1916). Rutherford'un 1911 yılında atom yapısı ile ilgili olarak ortaya sürdüğü fikirler üzerine kendi teorisini kurdu.
Rutherford teorisine göre atom, artı yüklü bir çekirdek ile bunun çevresinde dönen eksi yüklü elektronlardan meydana gelmekteydi. Böyle bir model klasik fizik kurallarına uymuyordu. Çünkü elektronların çekirdek etrafındaki hareketleriyle ışın salmaları sonucu enerji kaybedip çekirdeğe yapışmaları gerekirdi. Halbuki böyle bir olay mümkün değildi.
Öte taraftan 1885 yılı olayları, ölümler, doğumlar ve diğer önemli gelişmeler
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.Max Planck da enerjinin kuvanta denilen küçük tanecikler biçiminde olduğu teorisini ileri sürmüştü. Bohr, Rutherford ile Planck'ın görüşlerini birleştirerek yeni bir teori ortaya attı. Bohr'a göre elektronlar çekirdek etrafında değişik enerji seviyelerindeki yörüngelerde hareket ederler. Buna göre elektronlar enerji neşretmeyebilir, ancak bir yörüngeden diğer bir yörüngeye atlarken ya enerji alır veya verirler. Böylece bu teori sayesinde tayfların izahı da mümkün oluyordu.
Bohr, tutulan veya neşredilen ışınların frekansının elektron yörüngeleri arasındaki enerji farkından kaynaklandığını ortaya koydu. Bazı bilim adamları tarafından sonradan Bohr teorisine bazı değişiklikler getirildi. Mesela elektron yörüngelerinin elips biçiminde olması ve elektronların bir tanecik değil de dalga olduğu teorisi gibi. Bu başarı ve çalışmalarından dolayı Bohr'a, Kopenhag'da profesörlük unvanı verildi ve 1920'de Teorik Fizik Enstitüsüne direktör oldu.
Atom ve molekül yapısı için kurduğu modern teori sebebiyle 1922 Nobel Fizik Mükafatını kazandı. İkinci Dünya Harbinin sonlarına doğru İsveç'e, oradan da İngiltere'ye gitti. Nükleer silahların, savaşta kullanılmasına karşı çıktı. Daha sonra Danimarka Fen ve Edebiyat Akademisi Başkanlığına getirildi. Ölümüne kadar bu görevde kaldı. 1962 yılında öldü.
Ek bilgi
Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı Hans Christian Andersen, fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, hem bilgin kişiliği, hem insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere yetkin bir örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at"tı.
Niels, Kopenhag'da görkemli bir konakta dünyaya geldi. Babası üniversitede fizyoloji profesörüydü. Niels çocukluk yıllarında "hımbıl" görünümüyle hiç de parlak bir gelecek vaat etmiyordu. ileride seçkin bir matematikçi olan kardeşi Harald da pek farklı değildi.
İki kardeşin en çok hoşlandıkları şey anneleriyle tramvaya binip kenti dolaşmaktı. Bir keresinde, boş tramvayda anne can sıkıntısını gidermek için olmalı, çocuklara masal söyler. Anlamsız bakışları, sarkık yanakları ve açık ağızlarıyla duran iki oğlanı uzaktan izleyen bir yolcu, "Zavallı kadın, bu iki şapşala bir şey anlattığını sanıyor!" demekten kendini alamaz. Niels Bohr'un bir çocukluk anısı bu.
Oysa Niels'in okul yılları son derece parlak geçer. Babasının entelektüel ilgi alanı genişti: Biri felsefeci, biri dilci ve biri fizikçi üç arkadaşıyla her Cuma akşamı bir araya gelir, düşün dünyasında olup bitenleri tartışırlardı. İki oğlan da bir köşede oturup uzun süren tartışmaları sessizce izlerlerdi. Özellikle Niels'in spekülatif düşünceye yakın bir ilgisi vardı. Nitekim, üniversitede fiziğin yanı sıra ilginç bulduğu felsefe derslerini de kaçırmazdı.
Niels Bohr üniversiteyi üstün başarıyla bitirip; yirmi iki yaşında Danimarka Bilim Akademisi'nin altın madalya ödülünü alır. Delikanlının sonradan unutulan bir başarısı da İskandinav dünyasında tanınmış bir futbolcu olmasıydı. Bohr 1911'de doktora çalışmasını tamamlar tamamlamaz J.J. Thomson'la çalışmak üzere Cambridge-Cavendish Laboratuvarı'na koşar. Ancak genç bilimadamı burada umduğunu bulamaz. Herşeyden önce, İngilizce bilgisi yetersizdi; çevresiyle verimli iletişim kuramıyordu.
Sonradan, daha önce Rutherford'un olağanüstü yeteneğini farketmiş olan Thomson, nedense Danimarkalı gence sıradan biri gözüyle bakıyordu. Tartışmalı bir toplantıda Bohr'un ileri sürdüğü bir çözümü Thomson irdelemeksizin yanlış diye geri çevirir; ama daha sonra aynı düşünceyi kendisi dile getirir. Bu olayı içine sindiremeyen Bohr yeni bir arayış içine girer.
Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford'dur. Katıldığı bir konferansında Rutherford'un coşkusu ve atılım gücüyle büyülenen Bohr, Cavendish'i bırakır, Manchester'de onun ekibine katılır. Rutherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya yönelikti. Ama iki bilimadamı arasında başlayan ilişki ömür boyu süren dostluğa dönüşür. Öyle ki, Bohr biricik oğluna hocanın ilk adı "Ernest"i verir. Oysa, bursunun tükenmesi nedeniyle Manchester'de yalnızca altı ay kalabilmişti.
Bohr'un bilimde ilgi odağı atom çekirdeğine ilişkin deney sonuçları değil, kuramsal bir sorundu: Bir elektrik birimi olan elektronun atom kapsamındaki davranışının bilinen fizik yasalarına ters düşmesinin nedeni ne olabilirdi? Normal olarak, pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde dönen negatif yüklü elektronun, devinim sürecinde, elektromanyetik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi; atomun çökmesi gerekirdi.
Max Planck'ın kara-cisim radyasyon katastrofuna benzer bir katastrof! Planck karşılaştığı sorunu E = hf denklemiyle açıklamıştı. Bu sorun da belki kuvantum kavramına başvurularak açıklanabilirdi. Hiç değilse Niels Bohr böyle düşünmekteydi.
Sorun, "spektrum analizi" ya da "spektroskopi" denen konu kapsamındaydı. Bohr "çizgi spektrası"na ilişkin bir formülden nedense habersizdi (Bohr, formülü bir meslekdaşının yardımıyla sonunda öğrenir. Okul ders kitaplarına bile geçen formülün, Bohr'un gözünden kaçmış olması ilginçtir).
Bir aritmetik oyununu andıran işlemi 1885'de Balmer adında İsviçreli bir lise öğretmeni bulmuştu. Buna göre, örneğin, hidrojen spektrumundaki kırmızı çizginin frekansını saptamak için, 3'ün karesi alınır, l bu sayıya bölünür, çıkan bölüm 32.903.640.000.000.000 sayısıyla çarpılır. Yeşil çizginin frekansı için işleme 4, mor çizginin frekansı için 5'le başlanır. Balmer, formülünü ortaya koyduğunda hidrojen spektrumunda yalnızca üç çizgi biliniyordu. Sonra bulunan çizgiler için işleme 6, 7, 8, ... sayılarıyla başlanır.
Bohr 1912'de Kopenhag'a döndüğünde çözüm aradığı problemi birlikte getirmişti. Atomun yapısını açıklamaya çalışan Bohr için Balmer formülü niçin önemliydi? Yanıt basittir: Bohr, Planck sabiti h'yi kullanarak bu formülle enerji kuvantalarından oluşan spektrumu açıklayabileceğini görmüştü.
Başka bir deyişle, formülün sağladığı ipucuyla atomların normalde neden enerji salmadığı, elektronların neden hız kaybedip çekirdeğe gömülmediği açıklık kazanmaktaydı. Bohr'un o zaman bilinen fizikle bağdaşmaz görünen görüşü başlıca dört nokta içeriyordu:
(1) Elektron, olası tüm yörüngelerde değil, yalnız enerjisi Planck sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devinir.
(2) Elektron, enerji değişimiyle kuantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir; ancak çekirdeğe en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.
(3) Bir kuantum yörüngede devinen elektron bir iç yörüngeye düşmedikçe radyasyon salmaz. Bu düşüş belli bir miktarda ışık enerjisi üretmekle kalır. Üretilen enerjinin frekansı iki yörünge arasındaki enerji farkının Planck sabitine bölünmesine eşittir:
Frekans = Enerji Kaybı / Planck Sabiti
(4) Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.
Atom yapısının anahtarını, salınan ışığın spektrumunda arayan bu görüşün, birtakım gözlemlere açıklık getirmekle birlikte, doğruluğu kuşku konusuydu. Bir kez aynı gözlemler başka hipotezlerle de açıklanabilirdi. Sonra, elektronların Bohr'un öngördüğü biçimde davrandığını gösteren somut kanıtlar da ortada yoktu henüz. Kaldı ki, kuantum yörüngeleri düşüncesi olgusal dayanaktan yoksundu.
Bohr'un hipotezi öncelikle hidrojen spektrumunu açıklamaya yönelikti. Gerçi olgusal olarak henüz yoklanmamıştı, ama hipotezin Balmer formülünde yer alan sayının anlamını belirginleştirmesi, geçerliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı. Ayrıca, Bohr'un değişik kuantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü, önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I was born in Copenhagen on June 19, 1922, as the fourth son of Niels Bohr and Margrethe Bohr (née Nørlund). During my early childhood, my parents lived at the Institute for Theoretical Physics (now the Niels Bohr Institute), and the remarkable generation of scientists who came to join my father in his work became for us children Uncle Kramers, Uncle Klein, Uncle Nishina, Uncle Heisenberg, Uncle Pauli, etc. When I was about ten years old, my parents moved to the mansion at Carlsberg, where they were hosts for widening circles of scholars, artists, and persons in public life.
I went to school for twelve years at Sortedam Gymnasium (H. Adler's fæellesskole) and am indebted to many of my teachers, both in the humanities and in the sciences, for inspiration and encouragement.
I began studying physics at the University of Copenhagen in 1940 (a few months after the German occupation of Denmark). By that time, I had already begun to assist my father with correspondence, with his writing of articles of a general epistemological character, and gradually also in connection with his work in physics. In those years, he was concerned partly with problems of nuclear physics and partly with problems relating to the penetration of atomic particles through matter.
In October 1943, my father had to flee Denmark to avoid arrest by the Nazis, and the whole family managed to escape to Sweden, where we were warmly received. Shortly afterwards, my father proceeded to England, and I followed after him. He became associated with the atomic energy project and, during the two years until we returned to Denmark, in August 1945, we travelled together spending extensive periods in London, Washington, and Los Alamos. I was acting as his assistant and secretary and had the opportunity daily to share in his work and thoughts. We were members of the British team, and my official position was that of a junior scientific officer employed by the Department of Scientific and Industrial Research in London. In another context, I have attempted to describe some of the events of those years and my father's efforts relating to the prospects raised by the atomic weapons1.
On my return to Denmark, I resumed my studies at the University and obtained a master's degree in 1946. My thesis was concerned with some aspects of atomic stopping problems.
For the spring term of 1948, I was a member of the Institute for Advanced Study in Princeton. On a visit during that period to Columbia University and through discussions with professor I.I. Rabi, I became interested in a newly discovered effect in the hyperfine structure in deuterium. This led on to my association with Columbia University from January 1949 to August 1950. As described in my lecture, this was for me a very fruitful association.
Soon after my return to Copenhagen, I began the close cooperation with Ben Mottelson which has continued ever since. The main direction of our work is described in the lectures included in the present volume. During the last fifteen years, a major part of our efforts has been connected with the attempt to present the status of our understanding of nuclear structure in a monograph, of which Volume I (Single-Particle Motion) appeared in 1969, and Volume II (Nuclear Deformations) in 1975. We feel that in our cooperation, we have been able to exploit possibilities that lie in a dialogue between kindred spirits that have been attuned through a long period of common experience and jointly developed understanding. It has been our good fortune to work closely together with colleagues at the Niels Bohr Institute and Nordita, including the many outstanding scientists who have come from all parts of the world and have so greatly enriched the scientific atmosphere and personal contacts.
I have been connected with the Niels Bohr Institute since the completion of my university studies, first as a research fellow and from 1956 as a professor of physics at the University of Copenhagen. After the death of my father in 1962, I followed him as director of the Institute until 1970.
For our whole circle, it has been a challenge to exploit the opportunities provided by the traditions of the Institute, of which I would like especially to mention two aspects. One concerns the fruitful interplay between experimental and theoretical investigations. The other concerns the promotion of international cooperation as a vital factor in the development of science itself and also as a means to strengthen the mutual knowledge and understanding between nations.
In 1957, Nordita (Nordisk Institut for Teoretisk Atomfysik) was founded on the premises of the Niels Bohr Institute, and the two institutes operate in close association. I have been a member of the Board of Nordita from 1957 until 1975, and since then director of this institute.
In March 1950, in New York City, I was married to Marietta Soffer. We have three children, Vilhelm, Tomas, and Margrethe. Both for my wife and myself, the personal friendships that have grown out of scientific contacts with colleagues from many different countries have been an important part of our lives, and the travels we have made together in connection with the world-wide scientific co-operation have given us rich treasures of experiences.
--------------------------------------------------------------------------------
1. Niels Bohr. His life and work as seen by his friends and colleagues, p. 191. Ed. by S. Rozental, North-Holland Publishing Company, Amsterdam 1967.
From Les Prix Nobel en 1975, Editor Wilhelm Odelberg, [Nobel Foundation], Stockholm, 1976
This autobiography/biography was written at the time of the award and later published in the book series Les Prix Nobel/Nobel Lectures. The information is sometimes updated with an addendum submitted by the Laureate.
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.Danimarkalı ünlü fizikçi. Danimarka Krallığı, ya da kısaca Danimarka (Dancada Danmark) Kuzey Avrupa'da İskandinavya'da başkenti Kopenhag (København) olan bir ülkedir. Danimarka anayasal bir monarşi olup, devlet başkanı 2'inci Margrethe'dır. Grönland ve Faroe Adaları da Danimarka'ya aittir. İzlanda ise 1944'de dek Danimarka'nın egemenliği altında kalmıştır.
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.1885'te Kopenhag'da doğdu. Babası Kopenhag Üniversitesinde profesör olduğundan, iyi bir çevrede yetişti. Kendisinin merak ve kabiliyeti yanında, aynı üniversitede baba dostu iyi bir fizikçi bulunması, onun çalışmalarında büyük faydalar sağladı.
İlk çalışması olan, suyun yüzey gerilimi için teorik ve tecrübi araştırmalar, şöhretinin basamağı oldu. Bu başarısı ona 1907'de Kopenhag Akademisinin altın madalyasını kazandırdı. Cambridge ve Manchester'de çalışmalarına aralık vermeden devam etti (1912-1916). Rutherford'un 1911 yılında atom yapısı ile ilgili olarak ortaya sürdüğü fikirler üzerine kendi teorisini kurdu.
Rutherford teorisine göre atom, artı yüklü bir çekirdek ile bunun çevresinde dönen eksi yüklü elektronlardan meydana gelmekteydi. Böyle bir model klasik fizik kurallarına uymuyordu. Çünkü elektronların çekirdek etrafındaki hareketleriyle ışın salmaları sonucu enerji kaybedip çekirdeğe yapışmaları gerekirdi. Halbuki böyle bir olay mümkün değildi.
Öte taraftan 1885 yılı olayları, ölümler, doğumlar ve diğer önemli gelişmeler
...Tümünü okumak için linke tıklayınız.Max Planck da enerjinin kuvanta denilen küçük tanecikler biçiminde olduğu teorisini ileri sürmüştü. Bohr, Rutherford ile Planck'ın görüşlerini birleştirerek yeni bir teori ortaya attı. Bohr'a göre elektronlar çekirdek etrafında değişik enerji seviyelerindeki yörüngelerde hareket ederler. Buna göre elektronlar enerji neşretmeyebilir, ancak bir yörüngeden diğer bir yörüngeye atlarken ya enerji alır veya verirler. Böylece bu teori sayesinde tayfların izahı da mümkün oluyordu.
Bohr, tutulan veya neşredilen ışınların frekansının elektron yörüngeleri arasındaki enerji farkından kaynaklandığını ortaya koydu. Bazı bilim adamları tarafından sonradan Bohr teorisine bazı değişiklikler getirildi. Mesela elektron yörüngelerinin elips biçiminde olması ve elektronların bir tanecik değil de dalga olduğu teorisi gibi. Bu başarı ve çalışmalarından dolayı Bohr'a, Kopenhag'da profesörlük unvanı verildi ve 1920'de Teorik Fizik Enstitüsüne direktör oldu.
Atom ve molekül yapısı için kurduğu modern teori sebebiyle 1922 Nobel Fizik Mükafatını kazandı. İkinci Dünya Harbinin sonlarına doğru İsveç'e, oradan da İngiltere'ye gitti. Nükleer silahların, savaşta kullanılmasına karşı çıktı. Daha sonra Danimarka Fen ve Edebiyat Akademisi Başkanlığına getirildi. Ölümüne kadar bu görevde kaldı. 1962 yılında öldü.
Ek bilgi
Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı Hans Christian Andersen, fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, hem bilgin kişiliği, hem insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere yetkin bir örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at"tı.
Niels, Kopenhag'da görkemli bir konakta dünyaya geldi. Babası üniversitede fizyoloji profesörüydü. Niels çocukluk yıllarında "hımbıl" görünümüyle hiç de parlak bir gelecek vaat etmiyordu. ileride seçkin bir matematikçi olan kardeşi Harald da pek farklı değildi.
İki kardeşin en çok hoşlandıkları şey anneleriyle tramvaya binip kenti dolaşmaktı. Bir keresinde, boş tramvayda anne can sıkıntısını gidermek için olmalı, çocuklara masal söyler. Anlamsız bakışları, sarkık yanakları ve açık ağızlarıyla duran iki oğlanı uzaktan izleyen bir yolcu, "Zavallı kadın, bu iki şapşala bir şey anlattığını sanıyor!" demekten kendini alamaz. Niels Bohr'un bir çocukluk anısı bu.
Oysa Niels'in okul yılları son derece parlak geçer. Babasının entelektüel ilgi alanı genişti: Biri felsefeci, biri dilci ve biri fizikçi üç arkadaşıyla her Cuma akşamı bir araya gelir, düşün dünyasında olup bitenleri tartışırlardı. İki oğlan da bir köşede oturup uzun süren tartışmaları sessizce izlerlerdi. Özellikle Niels'in spekülatif düşünceye yakın bir ilgisi vardı. Nitekim, üniversitede fiziğin yanı sıra ilginç bulduğu felsefe derslerini de kaçırmazdı.
Niels Bohr üniversiteyi üstün başarıyla bitirip; yirmi iki yaşında Danimarka Bilim Akademisi'nin altın madalya ödülünü alır. Delikanlının sonradan unutulan bir başarısı da İskandinav dünyasında tanınmış bir futbolcu olmasıydı. Bohr 1911'de doktora çalışmasını tamamlar tamamlamaz J.J. Thomson'la çalışmak üzere Cambridge-Cavendish Laboratuvarı'na koşar. Ancak genç bilimadamı burada umduğunu bulamaz. Herşeyden önce, İngilizce bilgisi yetersizdi; çevresiyle verimli iletişim kuramıyordu.
Sonradan, daha önce Rutherford'un olağanüstü yeteneğini farketmiş olan Thomson, nedense Danimarkalı gence sıradan biri gözüyle bakıyordu. Tartışmalı bir toplantıda Bohr'un ileri sürdüğü bir çözümü Thomson irdelemeksizin yanlış diye geri çevirir; ama daha sonra aynı düşünceyi kendisi dile getirir. Bu olayı içine sindiremeyen Bohr yeni bir arayış içine girer.
Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford'dur. Katıldığı bir konferansında Rutherford'un coşkusu ve atılım gücüyle büyülenen Bohr, Cavendish'i bırakır, Manchester'de onun ekibine katılır. Rutherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya yönelikti. Ama iki bilimadamı arasında başlayan ilişki ömür boyu süren dostluğa dönüşür. Öyle ki, Bohr biricik oğluna hocanın ilk adı "Ernest"i verir. Oysa, bursunun tükenmesi nedeniyle Manchester'de yalnızca altı ay kalabilmişti.
Bohr'un bilimde ilgi odağı atom çekirdeğine ilişkin deney sonuçları değil, kuramsal bir sorundu: Bir elektrik birimi olan elektronun atom kapsamındaki davranışının bilinen fizik yasalarına ters düşmesinin nedeni ne olabilirdi? Normal olarak, pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde dönen negatif yüklü elektronun, devinim sürecinde, elektromanyetik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi; atomun çökmesi gerekirdi.
Max Planck'ın kara-cisim radyasyon katastrofuna benzer bir katastrof! Planck karşılaştığı sorunu E = hf denklemiyle açıklamıştı. Bu sorun da belki kuvantum kavramına başvurularak açıklanabilirdi. Hiç değilse Niels Bohr böyle düşünmekteydi.
Sorun, "spektrum analizi" ya da "spektroskopi" denen konu kapsamındaydı. Bohr "çizgi spektrası"na ilişkin bir formülden nedense habersizdi (Bohr, formülü bir meslekdaşının yardımıyla sonunda öğrenir. Okul ders kitaplarına bile geçen formülün, Bohr'un gözünden kaçmış olması ilginçtir).
Bir aritmetik oyununu andıran işlemi 1885'de Balmer adında İsviçreli bir lise öğretmeni bulmuştu. Buna göre, örneğin, hidrojen spektrumundaki kırmızı çizginin frekansını saptamak için, 3'ün karesi alınır, l bu sayıya bölünür, çıkan bölüm 32.903.640.000.000.000 sayısıyla çarpılır. Yeşil çizginin frekansı için işleme 4, mor çizginin frekansı için 5'le başlanır. Balmer, formülünü ortaya koyduğunda hidrojen spektrumunda yalnızca üç çizgi biliniyordu. Sonra bulunan çizgiler için işleme 6, 7, 8, ... sayılarıyla başlanır.
Bohr 1912'de Kopenhag'a döndüğünde çözüm aradığı problemi birlikte getirmişti. Atomun yapısını açıklamaya çalışan Bohr için Balmer formülü niçin önemliydi? Yanıt basittir: Bohr, Planck sabiti h'yi kullanarak bu formülle enerji kuvantalarından oluşan spektrumu açıklayabileceğini görmüştü.
Başka bir deyişle, formülün sağladığı ipucuyla atomların normalde neden enerji salmadığı, elektronların neden hız kaybedip çekirdeğe gömülmediği açıklık kazanmaktaydı. Bohr'un o zaman bilinen fizikle bağdaşmaz görünen görüşü başlıca dört nokta içeriyordu:
(1) Elektron, olası tüm yörüngelerde değil, yalnız enerjisi Planck sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devinir.
(2) Elektron, enerji değişimiyle kuantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir; ancak çekirdeğe en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.
(3) Bir kuantum yörüngede devinen elektron bir iç yörüngeye düşmedikçe radyasyon salmaz. Bu düşüş belli bir miktarda ışık enerjisi üretmekle kalır. Üretilen enerjinin frekansı iki yörünge arasındaki enerji farkının Planck sabitine bölünmesine eşittir:
Frekans = Enerji Kaybı / Planck Sabiti
(4) Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.
Atom yapısının anahtarını, salınan ışığın spektrumunda arayan bu görüşün, birtakım gözlemlere açıklık getirmekle birlikte, doğruluğu kuşku konusuydu. Bir kez aynı gözlemler başka hipotezlerle de açıklanabilirdi. Sonra, elektronların Bohr'un öngördüğü biçimde davrandığını gösteren somut kanıtlar da ortada yoktu henüz. Kaldı ki, kuantum yörüngeleri düşüncesi olgusal dayanaktan yoksundu.
Bohr'un hipotezi öncelikle hidrojen spektrumunu açıklamaya yönelikti. Gerçi olgusal olarak henüz yoklanmamıştı, ama hipotezin Balmer formülünde yer alan sayının anlamını belirginleştirmesi, geçerliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı. Ayrıca, Bohr'un değişik kuantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü, önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I was born in Copenhagen on June 19, 1922, as the fourth son of Niels Bohr and Margrethe Bohr (née Nørlund). During my early childhood, my parents lived at the Institute for Theoretical Physics (now the Niels Bohr Institute), and the remarkable generation of scientists who came to join my father in his work became for us children Uncle Kramers, Uncle Klein, Uncle Nishina, Uncle Heisenberg, Uncle Pauli, etc. When I was about ten years old, my parents moved to the mansion at Carlsberg, where they were hosts for widening circles of scholars, artists, and persons in public life.
I went to school for twelve years at Sortedam Gymnasium (H. Adler's fæellesskole) and am indebted to many of my teachers, both in the humanities and in the sciences, for inspiration and encouragement.
I began studying physics at the University of Copenhagen in 1940 (a few months after the German occupation of Denmark). By that time, I had already begun to assist my father with correspondence, with his writing of articles of a general epistemological character, and gradually also in connection with his work in physics. In those years, he was concerned partly with problems of nuclear physics and partly with problems relating to the penetration of atomic particles through matter.
In October 1943, my father had to flee Denmark to avoid arrest by the Nazis, and the whole family managed to escape to Sweden, where we were warmly received. Shortly afterwards, my father proceeded to England, and I followed after him. He became associated with the atomic energy project and, during the two years until we returned to Denmark, in August 1945, we travelled together spending extensive periods in London, Washington, and Los Alamos. I was acting as his assistant and secretary and had the opportunity daily to share in his work and thoughts. We were members of the British team, and my official position was that of a junior scientific officer employed by the Department of Scientific and Industrial Research in London. In another context, I have attempted to describe some of the events of those years and my father's efforts relating to the prospects raised by the atomic weapons1.
On my return to Denmark, I resumed my studies at the University and obtained a master's degree in 1946. My thesis was concerned with some aspects of atomic stopping problems.
For the spring term of 1948, I was a member of the Institute for Advanced Study in Princeton. On a visit during that period to Columbia University and through discussions with professor I.I. Rabi, I became interested in a newly discovered effect in the hyperfine structure in deuterium. This led on to my association with Columbia University from January 1949 to August 1950. As described in my lecture, this was for me a very fruitful association.
Soon after my return to Copenhagen, I began the close cooperation with Ben Mottelson which has continued ever since. The main direction of our work is described in the lectures included in the present volume. During the last fifteen years, a major part of our efforts has been connected with the attempt to present the status of our understanding of nuclear structure in a monograph, of which Volume I (Single-Particle Motion) appeared in 1969, and Volume II (Nuclear Deformations) in 1975. We feel that in our cooperation, we have been able to exploit possibilities that lie in a dialogue between kindred spirits that have been attuned through a long period of common experience and jointly developed understanding. It has been our good fortune to work closely together with colleagues at the Niels Bohr Institute and Nordita, including the many outstanding scientists who have come from all parts of the world and have so greatly enriched the scientific atmosphere and personal contacts.
I have been connected with the Niels Bohr Institute since the completion of my university studies, first as a research fellow and from 1956 as a professor of physics at the University of Copenhagen. After the death of my father in 1962, I followed him as director of the Institute until 1970.
For our whole circle, it has been a challenge to exploit the opportunities provided by the traditions of the Institute, of which I would like especially to mention two aspects. One concerns the fruitful interplay between experimental and theoretical investigations. The other concerns the promotion of international cooperation as a vital factor in the development of science itself and also as a means to strengthen the mutual knowledge and understanding between nations.
In 1957, Nordita (Nordisk Institut for Teoretisk Atomfysik) was founded on the premises of the Niels Bohr Institute, and the two institutes operate in close association. I have been a member of the Board of Nordita from 1957 until 1975, and since then director of this institute.
In March 1950, in New York City, I was married to Marietta Soffer. We have three children, Vilhelm, Tomas, and Margrethe. Both for my wife and myself, the personal friendships that have grown out of scientific contacts with colleagues from many different countries have been an important part of our lives, and the travels we have made together in connection with the world-wide scientific co-operation have given us rich treasures of experiences.
--------------------------------------------------------------------------------
1. Niels Bohr. His life and work as seen by his friends and colleagues, p. 191. Ed. by S. Rozental, North-Holland Publishing Company, Amsterdam 1967.
From Les Prix Nobel en 1975, Editor Wilhelm Odelberg, [Nobel Foundation], Stockholm, 1976
This autobiography/biography was written at the time of the award and later published in the book series Les Prix Nobel/Nobel Lectures. The information is sometimes updated with an addendum submitted by the Laureate.