تبلیغات
بهترین تحقیقات - نیلز هنریك دیوید بوهر

نیلز هنریك دیوید بوهر

سه شنبه 29 اردیبهشت 1388  11:31 ق.ظ

نوع مطلب :مقالات علمی ،

نیلز هنریك دیوید بوهر در سال 1885 و در كپنهاك دانمارك به دنیا آمد. پدر او كریستیان بوهر استاد فیزیولوژی دانشگاه كپنهاك و مادرش اِلن آلدر بوهر دختر یك خانواده یهودی دانماركی سرشناس در مراكز بانكی و پارلمانی بود. خانواده بوهر كلیسا رو نبودند ولی زن خانواده برخلاف یهودی بودنش توافق كرده بود كه بچه ها مسیحی بار آورده شوند بوهر در سال 1903 در رشته فیزیك دانشگاه كپنهاك نام نویسی كرد. در دانشگاه نیلز با انجام آزمایشهایی درباره نیروی كشش سطحی آب و اندازه گیری آن نیرو خود را ممتاز كرد و توانست به پاس انجام آن كار مدال طلای آكادمی علوم و ادبیات دانمارك را به دست آورد. وی در سال 1911 با نوشتن تزی درباره نظریه الكترونی فلزات- كه تأكید آن بر نارسایی های فیزیك كلاسیك درتوضیح رفتار ماده در سطح اتمی بود- درجه دكترای خود را دریافت كرد. نوشتن آن تز آغاز تمركز اندیشه وی بر روی موضوع تحقیق بقیه دوره زندگی خود بود. بوهر در انگلستان پس از همكاری مختصری با ج.ج. تامسون در كمبریج رهسپار آزمایشگاه رادرفورد در منچستر شد. داشتن رابطه با رادرفورد سرمشق حیات علمی بعدی او شد. آن دو از همان نخستین ملاقات با یكدیگر دوست شدند و تا پایان عمر دوستانی نزدیك باقی ماندند. در واقع رادرفورد بود كه بوهر را به بالاترین تراز پژوهش در زمینه فیزیك آورد. بوهر كه در درك اهمیت نظری شگرف و ارزش انكشافی الگوی هسته ای اتم كه در سال 1910 توسط رادرفورد عرضه شده بود- ذهنی تند و تیز داشت از آن استفاده كرد تا نكات ریز را روشن سازد:
1- خواص شیمیایی یك اتم از جمله جای آن در جدول تناوبی بستگی به آرایش الكترونهای آن دارد.
2- خواص رادیواكتیو (پرتو زا) با هسته مرتبط است.
3- ایزوتوپها متناظرند با اتمهایی كه دارای الكترونهای یكسان اما هسته های جرمی متفاوتند.
4- فروپاشی پرتو زا بار هسته و در نتیجه تعداد الكترونها و هویت شیمیایی اتم را تغییر می دهد.
بوهر سپس به نحوه تعیین ماهیت دقیق رابطه میان عدد اتمی یك عنصر كه فشرده و خلاصه ای از رفتار شیمیایی آن به شمار می رود و تعداد الكترونهای موجود در اتم پی برد. بوهر در سال 1912 به دانمارك بازگشت و به سمت دانشیاری فیزیك دانشگاه كپنهاك منصوب شد. او پس از شكل گیری حرفه آینده اش در كپنهاك با مارگارت نورلند ازدواج كرد. ازدواج آن دو پیوندی محكم و پر از خوشبختی از آب در آمد و برای بوهر منبع مادام العمر وفاق و قوت شد. زن و شوهر شش فرزند پسر پیدا كردند كه چهارتن از آنها به سن بلوغ و بالاتر از آن رسیدند. بوهر در پی استقرار در كپنهاك به اندیشه درباره جنبه های نظری مدل اتم هسته دار رادرفورد ادامه داد. این مدل مانند منظومه شمسی بسیار كوچك با هسته ای در میان به مثابه خورشید و الكترونهایی در حال گردش به گرد آن به مثابه سیارات بود. فیزیكدانان آن را در در كل پذیرفته بودند اما در آن اشكال بزرگی هم كه امروزه آن را یك ناهنجاری می خوانند می دیدند. به موجب نظریه الكترومغناطیس ذره باردار و چرخانی مانند الكتروند باید در هر دور گردش مقداری انرژی به صورت تابش پخش و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری در چنین حالتی دایره مسیر باید مارپیچ وار تنگ و تنگ تر شده الكترون سرانجام به درون هسته سقوط میكند اما این وضع پیش نیامده و الكترونها به داخل هسته فرو نمی ریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار باقی می ماند. ناهنجاری بدین سان در این مغایرت رفتار الكترون با پیش بینی نظریه الكترومغناطیس بود.
بوهر برای یافتن توضیح مسأله شیوه تازه ای به كار برد و گفت: تئوری بی تئوری. الكترون تا زمانی كه به چرخش ادامه می دهد هیچ تابشی از خود به بیرون نمی فرستد. او این را در حالی می گفت كه نظریه و شواهد آزمایشگاهی، هر دو، نشان می دادند كه وقتی هیدروژن حرارت ببیند از خود نور تابش میكند و عقیده این بود كه آن نور از الكترون اتم هم تابش می شود. بوهر در سال 1913 با آن روش به تجسم ساختاری برای اتم دست یافت. بوهر در توضیح چگونگی رفتار الكترون از وجود رابطه جدیدی بین ماده و ور سخن به میان آورد و گفت كه الكترون در رفتن از مداری به مدار دیگر انرژی، بصورت بسته یا پیمانه هایی از انرژی تشعشعی جذب یا تابش می كند (چیزی كه امروزه فوتون یا كوآنتوم نور نامیده می شود). هرچه طول موج تابیده كمتر باشد انرژی فوتون آن بیشتر است.
هیدروژن سه خط طیفی روشن به رنگهای قرمز، سبز متمایل به آبی و آبی دارد. بوهر تشریح كرد كه این خطوط رنگی واضح طیف همان تابشهای اتم هیدروژن هستند. نور قرمز هنگامی تابش می شود كه الكترون از مدار سوم به مدار دوم بجهد و نور سبز متمایل به آبی مربوط به جهش الكترون از مدار چهارم به دوم است. در آغاز بسیاری از فیزیكدانان مسن تر از جمله ج.ج تامسون درباره درستی نظریه بوهر تردید كردند اما رادرفورد از حامیان آن شد بطوریكه نظریه جدید سرانجام پذیرفته شد. بوهر در سال 1913 سه مقاله درباره ساختار اتم منتشر كرد كه یكی از آنها مقاله «درباره ساختمان اتم و مولكول» بود. او سالهای 1914 تا 1916 را در منچستر گذرانید و یكبار دیگر در آنجا تحت حمایت رادرفورد به كار پراخت. پس از آن در سال 1916 تصدی كرسی استادی فیزیك دانشگاه كپنهاك به او پیشنهاد شد. وی به قصد قبول آن به دانمارك بازگشت و تا پایان عمر مدیر آن مؤسسه باقی ماند.
فرهنگستان علوم سوئد در نوامبر سال 1922 جایزه فیزیك نوبل را به نیلز بوهر اعطاء كرد. او ششمین دانماركی و نخستین فیزیكدان دانماركی بود كه به دریافت آن نشان افتخار نائل می آمد. بوهر در دهه 1930 ضمن ادامه كار روی نظریه كوانتومی، سهمی نیز در پیشبرد زمینه جدید فیزیك هسته ای ادا كرد. برداشت او از هسته اتم كه وی آن را به قطره ای مایع تشبیه كرد، قدم مهمی در راه درك پدیده های هسته ای بسیار شد. مدل او به ویژه در درك نحوه شكافت هسته اتم كه در سال 1939 مشاهده شد نقشی كلیدی داشت. پس از جنگ جهانی دوم، بوهر كه بیشتر و به عبث كوشیده بود تا رهبران كشورهای متفق را به پذیرش نظرات خود در مورد پیشگامی بین المللی به منظور محدود ساختن خطرات جنگ هسته ای برانگیزد. در ماه ژوئن 1950 نامه سرگشاده ای خطاب به سازمان ملل متحد انتشار داد و درخواست خویش مبنی بر ایجاد یك «دنیای آزاد» را به عنوان پیش شرط صلح تكرار كرد. از جمله فعالیتهای علمی بعدی او نقش رهبرانه ای بود كه در سال 1955 در سازمان دادن به مؤسسه ای دانماركی برای استفاده سازنده از كار مایه هسته ای ایفا كرد. بوهر در سالهای پایانی عمر خود در عرصه دانش فیزیك بیشتر یك تماشاگر بود تا یك ایفا كننده نقش و با این حال هنوز در ایجاد یك جو اخلاقی قوی در جامعه اعمال نفوذ مهمی می كرد. او در دوره اشتغال به حرفه خود به دو نسل فیزیكدان اثر گذاشت، به روش برخورد آنها با مسائل علمی شكل داد و برای نشان دادن راه درست زیستن به انسان دانش پژوه الگویی از شخص خود ارائه داد. بوهر در 18 نوامبر سال 1962 در سن هفتاد و هفت سالگی در كپنهاك درگذشت. وی شخصیت علمی بسیار محبوبی بود كه پس از مرگش جهان متمدن یكسر در سوگ فرو رفت. بوهر در سرتاسر زندگی حرفه ای ممتاز خود شخصیتی روحاً انسان دوست و عمیقاً بین المللی بود.

نوشته شده توسط: کریم س | آخرین ویرایش:- | نظرات ()