Niels Bohr volt a modern fizika egyik legfontosabb tudósa, legismertebb a kvantumelmélethez nyújtott jelentős hozzájárulásáról és az atomok szerkezetére vonatkozó Nobel-díjjal nyert kutatásáról.
Bohr 1885-ben Koppenhágában született jól képzett szülőknek. Bohr fiatalkorban érdeklődött a fizika iránt. Az egyetemi és a posztgraduális évek során a tárgyat tanulmányozta, és 1911-ben a koppenhágai egyetemen fizikai doktorátust szerzett.
Még diákjaként Bohr megnyerte a Koppenhágai Tudományos Akadémia által meghirdetett versenyt a folyadék felületi feszültségének oszcilláló folyadék fúvókákkal történő mérésének vizsgálatára. Apja (neves fiziológus) laboratóriumában dolgozva Bohr több kísérletet végzett, sőt még saját üvegcsöveket készített.
Bohr meghaladta a folyadék felületi feszültségének jelenlegi elméletét, figyelembe véve a víz viszkozitását, valamint véges amplitúdók beépítésével, nem pedig végtelenül. Az utolsó pillanatban benyújtotta esszéjét, első helyezést és aranyérmet nyert. Fejlesztette ezeket az ötleteket, és elküldte őket a londoni Királyi Társaságnak, amely 1908-ban a Nobelprize.org szerint közzétette őket a Királyi Társaság Filozófiai tranzakcióinak folyóiratában.
Későbbi munkája egyre elméletibb lett. A fémek elektronelméletével kapcsolatos doktori értekezésének kutatása során Bohr először találkozott Max Planck korai kvantumelméletével, amely az energiát apró részecskéknek vagy kvantumoknak írta le.
1912-ben Bohr a Nobel-díjas J.J. Thompson Angliában, amikor bemutatták Ernest Rutherfordnak, akinek a magjának felfedezése és egy atommodell kidolgozása 1908-ban Nobel-díjat kapott neki. Rutherford felügyelete alatt Bohr megkezdte az atomok tulajdonságainak tanulmányozását.
Bohr fizikai előadást tartott a koppenhágai egyetemen 1913 és 1914 között, majd hasonló pozíciót folytatott a Manchesterbeli Victoria Egyetemen 1914 és 1916 között. 1916-ban visszament a Koppenhágai Egyetemre, hogy elméleti fizika professzora legyen. 1920-ban kinevezték az Elméleti Fizikai Intézet vezetőjévé.
Rutherford atommag leírását és Planck kvantum-elméletét ötvözve Bohr elmagyarázta, mi történik egy atom belsejében, és képet alkotott az atom szerkezetéről. Ez a munka 1922-ben saját Nobel-díjat kapott.
Ugyanebben az évben, amikor Rutherfordnál kezdte tanulmányait, Bohr feleségül vette életének szerelmét, Margaret Nørlundot, akivel hat fia volt. Később az életében a Dán Királyi Tudományos Akadémia elnökévé, valamint a világ minden tájáról működő tudományos akadémiák tagjává vált.
Amikor a nácik megtámadták Dániát a második világháborúban, Bohrnek sikerült elmenekülnie Svédországba. A háború utolsó két évét Angliában és az Egyesült Államokban töltötte, ahol részt vett az atomenergia projektben. Fontos azonban számára, hogy készségeit jó és nem erőszakos módon használja fel. Munkáját az atomfizika békés felhasználására és az atompusztító fegyverek fejlesztéséből adódó politikai problémák megoldására fordította. Úgy vélte, hogy a nemzeteknek teljesen nyitottaknak kell lenniük egymással, és ezeket a nézeteket az 1950-ben az Egyesült Nemzetek Szervezetéhez intézett nyitott levelében leírta.
Atomi modell
Bohr legnagyobb hozzájárulása a modern fizikához az atommodell volt. A Bohr-modell az atomot kicsi, pozitív töltésű atommagként mutatja, amelyet keringő elektronok vesznek körül.
Bohr volt az első, aki felfedezte, hogy az elektronok különálló pályákon mozognak a mag körül, és hogy a külső pályán lévő elektronok száma meghatározza az elem tulajdonságait.
A periódusos táblázatban található 107. számú bohrium (Bh) kémiai elemet nevezték neki.
Folyékony cseppek elmélete
Bohr elméleti munkája jelentősen hozzájárult a tudósok atommaghasadás megértéséhez. Folyadékcsepp-elmélete szerint a folyadékcsepp az atommag pontos pontos ábrázolását biztosítja.
Ez az elmélet az 1930-as években az uránatomok megosztására irányuló első kísérletekben szerepet játszott, ami fontos lépés az atombomba kifejlesztésében.
Annak ellenére, hogy a II. Világháború alatt hozzájárult az USA atomenergia projektjéhez, Bohr az atomfizika békés alkalmazásának szószólója volt.
Kvantum elmélet
Bohr komplementaritás fogalma, amelyről 1933 és 1962 között számos esszében írt, kijelenti, hogy az elektron kétféle módon tekinthető, akár részecskeként, akár hullámként, de soha nem mindkettő egyszerre.
Ez a koncepció, amely a korai kvantumelmélet alapját képezi, azt is elmagyarázza, hogy függetlenül attól, hogy miként tekintik az elektronot, tulajdonságainak minden megértését empirikus mérésből kell gyökerezni. Bohr elmélete hangsúlyozza azt a pontot, hogy a kísérlet eredményeit mélyen befolyásolják az elvégzéséhez használt mérési eszközök.
Bohr hozzájárulását a kvantummechanika tanulmányozásához örökre emlékezik meg a koppenhágai egyetem Elméleti Fizikai Intézetében, amelyet 1920-ban segített megtalálni, és 1962-ben haláláig vezette. Azóta átadják a nevének Niels Bohr Intézetének.
Niels Bohr idézetek
"Minden nagy és mély nehézség magában hordozza a saját megoldását. Ez arra készteti bennünket, hogy változtassuk meg gondolkodásunkat annak érdekében, hogy megtaláljuk."
"Minden, amit valódinak nevezünk, olyan dolgokból készül, amelyeket nem lehet valósnak tekinteni."
"A diktatúra legjobb fegyvere a titoktartás, a demokrácia legjobb fegyvere pedig a nyitottság fegyvere."
"Soha ne fejezze ki magát tisztábban, mint gondolnád."
