Niels Bohr

NIELS BOHR
(1885-1962)

Bohr, Danimarkalı bir fizikçidir Danimarkalıların övünç duyduğu dört şey olduğu söylenir: Gemi endüstrisi, süt ürünleri,peri masalları yazarı Hans Anderson ve fizikçi Niels Bohr Bohr, yalnız büyük bir fizikçi değil, aynı zamanda çok yetkin bir düşünür ve barışseverdir Bilgin kişiliğiyle,insancıl davranışlarıyla örnek bir kişilikti Atomun ilk kuantum modelini önerdi Kuantum mekaniğinin ilk gelişmesinde aktif olarak katıldı ve bu konuda pek çok felsefi çalışmalar yaptı Çekirdek fiziğine, çekirdeğin sıvı damlası modelinin geliştirilmesi ve çekirdek fisyonunu da içeren başka birçok önemli katkılar yaptı Atomların yapısı ve onlardan yayılan ışınım üzerine yaptığı çalışmalar için 1922'de fizikte Nobel ödülünü kazandı Bohr, yaşamının büyük bir kısmını Kopenhang'da geçirdi ve 1911'de Kopenhang Üniversitesinde doktorasını aldı Bir sonraki yıl Cambridge'te JJ Thomson'un yönetiminde çalıştığı İngiltere' ye gitti, ancak genç bilimci burada aradığını bulamadı Bunda belki de İngilizcesinin yetersiz oluşu ve çevresiyle yeterince ilişki kuramaması da etkili oldu Thomson, nedense bu Danimarkalı gence sıradan biri gözüyle bakıyordu Tartışmalı bir toplantıda Bohr'un ileri sürdüğü bir çözümü irdelemeszini geri çevirmişi; ama kısa süre sonra kendisi bu düşünceleri dile getirmeye başlamıştı Bu olayı içine sindireyen Bohr Cambridge- Cavendish'ten Manchester'e Ernest Rutherford'un yanına gitti Rutherford bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızıdır Rtuherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya daha çok eğilimliydi Bu farklı iki eğilim, iki büyük insan arasında ömür boyu sürecek dostluğun kurulmasına engel olmadı 1912'de evlendi ve 1913'te o ilk destansı atom modelini öne sürdüBohr Atom Modeli

1916'da fizik profesörü olarak Kopenhang Üniversitesi'ne döndü 1920'ler ve 1930'lar boyunca Kopenhang'da Carlsberg bira fabrikasının desteği ile İleri Araştırmalar Enstitüsü'nü yönetti (Bu muhakkak ki teorik fizik alanına bira tarafından yapılan en büyük destek idi) Enstitü, dünyanın en iyi fizikçileri için bir mıknatıs gibiydi ve fikir alış verişi için bir forum niteliğindeydi Adam adama temeline dayalı fizik yapmaya katı bir şekilde inanan Bohr, konukları ile sorunları ortaya koymada, düşüncelerde ve tartışmalarda her zaman başı çekti Einstein ve Schrödinger'in kuantum kuramına (daha doğrusu Kopenhag yorumuna) yönelttiği eleştirileri başarıyla yanıtlamada da başı çekti Einstein 1930'da ünlü kutudaki saat deneyini, Podolsky ve Rosen ile birlikte 1935'te EPR Deneyi ni, Schrödinger de Schrödinger'in kedisi deneylerini ileri sürmüşlerdi Bütün bu tartışmalarda doğanın nesnel gerçekliği, parçacık ve dalga özelliğinin yorumlanması, belirsizlik ilkesinin aşılıp aşılamayacağı konuları gündeme geldi Bohr, bu eleştirilerin yanıtlanmasında tam bir kompozitör rolü oynadı

Bohr, 1939'da bilimsel bir konferansa katılmak üzere Birleşik Devletleri ziyaret ettiğinde, Hahn ve Strassman tarafından Berlin'de uranyumun fisyonunun keşfedildiği haberini de getirdi Kısa bir süre sonra diğer bilim adamları tarafından doğrulanan sonuçlar, İkinci Dünya Savaşı sırasında Birleşik Devletler'de geliştirilen atom bombasının temelleriydi Bohr, Danimarka'ya döndü ve 1940'taki Alman işgali sırasında oradaydı Nazi işgal hükümetinin kendisi konumundaki insanların öldürülmesi emrini öğrenince 1943'te İsveç'e kaçtı Daha önce de tehlike altındaki pek çok Danimarka vatandaşının ve başka bilim adamının Nazi zulmünden kaçmasına yardım etti

Her ne kadar Bohr, 1945'e kadar bizzat Los Alamos'taki Manhattan Projesi'nde çalıştıysa da,ilgili ülkeler arasındaki açıklık konusunda ilk adımın nükleer silahların kontrol altına alınması olduğunu derinden hissetti Bu amaçla ABD Başkanı Roosevelt'le ve İngiltere Başbakanı Churcill ile görüşmeler yaptı ve atom hakkındaki bilgilerin zamanın Sovyetler Birliği ile paylaşılması gerektiğini savundu Savaştan sonra,atom enerjisinin barışçı kullanımının geliştirilmesini içeren kararını, birçok insani yayın organında açıkladı 1957'de de Barış İçin Atom ödülünü aldı Oğlu Aage Bohr da büyük bir fizikçi oldu O da 1975 Nobel fizik ödülünü kazandı

John Archibald Wheeler'in özetlediği gibi " Bohr büyük bir bilim adamıydı Dünya'nın en büyük Danimarka vatandaşı idi O, büyük bir insandı"

Niels Henrik David Bohr
Niels Henrik David Bohr Doğum 7 Ekim 1885
Kopenhag Danimarka Ölüm 18 Kasım 1962
Kopenhag Danimarka Milliyeti Danimarkalı Dalı Fizikçi Öğretmenleri Christian Christiansen Önemli başarıları Kopenhag yorumu, Atom bombası Aldığı ödüller 1922 Yesbel Fizik Ödülü




Niels Henrik David Bohr (7 Ekim 1885, Kopenhag - 18 Kasım 1962, Kopenhag), Danimarkalı ünlü fizikçi
Kuantum kuramının atom yapısının belirlenmesinde ilk kez kendi adıyla anılan atom modelini oluşturdu Kuantum fiziğinin gelişmesinde 50 yıla yakın bir süre öncü rol oynadı Ayrıca atom çekirdeğinin "sıvı damlacığı modeli"ni geliştirdi


Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: Gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı ve fizik bilgini Niels Bohr Bohr, bilgin kişiliği ve insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at" idi
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 irdelemeden yanlış diye geri çevirir, daha sonra aynı çözümü kendisi dile getirir Bu olayı içine sindiremeyen Bohr yeni arayışlar içine girer
Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford'tur Katıldığı bir konferansında Rutherford'un coşkusuyla büyülenen Bohr, Cavendish'i bırakır, Manchester'de onun ekibine katılır Rutherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya yönelikti Ama iki bilimadamı arasındaki ilişki ömür boyu süren bir dostluğa dönüştü Öyle ki, Bohr biricik oğluna hocanın adını (Ernest') verdi Oysa, bursunun tükenmesi nedeniyle Manchester'de yalnızca altı ay kalabilmiştir
Bohr oluşturduğu atomun kuantum kuramını yayımlamadan önce Rutherford'un incelemesine sunmuştu Rutherford her şeyde basitliği arayan titiz bir kişiydi Bohr'un yazısı karmaşık, uzun ve gereksiz yinelemelerle doluydu Rutherford düzeltilmesini gerekli gördüğü noktalara değindikten sonra,," diyerek genç bilimadamını yüreklendirmişti

Bohr ve Einstein (1925)


Bohr'un kuramı 1913'te İngiltere'de yayımlanır Ne var ki, bilimadamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur Onlara göre ortaya konan, bir kuram olmaktan çok rakamlarla oluşturulmuş bir düzenlemeydi Oysa, başta Einstein olmak üzere kimi bilimadamları, çalışmanın büyük bir buluş olduğunu farketmişlerdi Kuramın, spektroskopi biliminin atomik temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılır Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar
Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr, 1922'de Nobel Ödülü'nü alır Artık kısaca "Bohr Enstitüsü" diye anılmaya başlayan Enstitü'ye dünyanın pek çok ülkesinden genç fizikçilerin akını başlar Gelenler arasında Heisenberg, Pauli, Gamow, Landau gibi sonradan ün kazanan genç araştırmacılar da vardır Kısa sürede dünyanın en canlı bilim merkezine dönüşen Enstitü bir grup üstün yetenekli genç için bulunmaz bir eğitim ortamı olmuştu
Bohr çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanısıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmesini de biliyordu Bir teori üzerine tartışırken, sözlerini şöyle bağlamıştı: "Bu teorinin çılgınca bir şey olduğunu biliyoruz Ama ayrıldığımız nokta, teorinin, doğru olması için yeterince çılgınca olup olmadığıdır"
Son önemli çalışmasını, 1939'da yaptı Yeni keşfedilmiş olan çekirdek bölünmesinin neden bazı çekirdeklerde olup diğerlerinde olmadığını açıklamak için, bir büyük çekirdek ile bir sıvı damlası arasındaki benzerliği kullanmıştı II Dünya Savaşı sırasında Bohr, New Mexico'daki Los Alamos'ta (ABD) atom bombasının geliştirilmesine katkıda bulundu Savaştan sonra Kopenhag'a döndü ve burada 1962'de öldü

Çalışmaları

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 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'te 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 32903640000000000 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 kuvantlarından 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 kuvantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir; ancak çekirdeğe en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz
3. Bir kuvantum 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 kuşkuluydu Aynı gözlemler başka hipotezlerle de açıklanabilirdi Ayrıca, elektronların Bohr'un öngördüğü biçimde davrandığını gösteren somut kanıtlar da ortada yoktu henüz Kaldı ki, kuvantum 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, geçerliliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı Ayrıca, Bohr'un değişik kuvantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü, önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır

Niels Bohr hakkinda gerceklik payinin yüksek oldugu bir hikaye anlatilagelmektedir [değiştir]

Bu soru Kopenhag'daki bir Üniversitenin fizik sınavından alınmıştır:
"Bir gökdelenin yüksekliğini barometre ile nasıl bulursunuz, anlatınız"
Öğrencilerden birinin cevabı : " Barometrenin ucuna bir ip bağlarsınız sonra gökdelenin tepesinden asıp sallarsınız Barometre yere değdiğinde ipin boyuyla barometrenin boyunun toplamı gökdelenin yüksekliğini verecektir"
Bu oldukca orjinal cevap hocayı çileden çıkartmaya yetti ve öğrenci dersten kaldı Öğrenci cevabının doğruluğu konusunda itirazda bulundu ve Üniversite durumu çözmek için başka bir hoca gönderdi
Bu noktada öğrenci hakkında ne düşünürdünüz? Sizin kararınız ne olurdu ? Çocuk kalmalı mı geçmeli mi ?
Yeni hoca, cevabın aslında doğru olduğuna fakat kayda değer bir fizik bilgisinin varlığını göstermediğine karar verdi Sorunu çözmek üzere Öğrencinin en azından asgari bir temel fizik bilgisi olup olmadığını anlamak için ona altı dakika vererek sorunun sözlü cevabını vermesi kararını aldı İlk beş dakika genç sessizliğe gömüldü Alnı düşünceden kırış kırış olmuştu Hoca zamanın tükenmekte olduğunu hatırlattığında genç çesitli cevaplarının olduğunu fakat hangisini kullanacağına karar veremediğini söyledi Tekrar acele etmesi tavsiye edilince genç şöyle cevapladı:
"İlk olarak, barometreyi gökdelenin tepesine çıkartıp kenarından aşağı bırakıp yere inene kadar geçen süreyi ölçersiniz Binanın yüksekliği (H==05 x g x t kare) formülü uygulanarak hesaplanabilir Fakat barometre için kötü bir seçim"
"Veya güneş parlıyorsa, barometrenin yüksekliğini ölçersiniz Sonra onu bir yere dikip gölge uzunluğunu ve sonra da gökdelenin gölge uzunluğunu ölçebilirsiniz Bundan sonrası basit bir orantıyı çözmek olacaktır"
"Fakat bu konuda çok bilimsel bir cevap istiyorsanız barometrenin ucuna bir sicim bağlayıp onu bir sarkaç gibi sallandırabilirsiniz önce yer seviyesinde daha sonra da gökdelenin tepesinde Yüksekligi T==2pi kare kvk (I /g)formülündeki farktan yararlanarak bulabilirsiniz"
"Yahut da gökdelenin dışarısında bir yangın çıkış merdiveni varsa barometreyi bir cetvel gibi kullanarak yukarıya çıkarken gökdelenin boyunu barometre yüksekliği biriminden sayıp bunları toplayabilirsiniz"
"Eğer ille de sıkıcı ve ortodoks olmak istiyorsanız, tabii ki barometre ile gökdelenin tepesindeki ve yer seviyesindeki basıncı ölçer milibar cinsinden çıkan farkı feet'e çevirebilirsiniz ve yüksekliği bulursunuz"
"Ancak bizler daima zihnin bağımsızlığı ve bilimsel metodlar kullanma konusunda teşvik edildiğimiz içindir ki en iyi yol şüphesiz hademenin kapısını çalmak ve yeni bir barometre isteyip istemediğini sorarak gökdelenin yüksekliğini söylemesi durumunda ona bu barometreyi vereceğimizi söylemek olurdu"
Şimdi genci dinledikten sonra hala aynı şeyi mi düşünuyorsunuz ? Geçmeli mi kalmalı mı ?
Öğrencinin adı: Niels Bohr, Fizik'te nobel ödülü kazanan tek Danimarkalı