Реферат: Оже Бор

{ Bohr Oge } (19.06.1922)

Оже Нильс Бор - известный датский физик, сын знаменитого Нильса Бора, лауреат Нобелевской премии по физике за 1975 год (совместно с Моттельсоном и Рейнуотером) "за открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы в атомном ядре и развитие теории строения атомного ядра, базирующейся на этой взаимосвязи" (т.е. за создание коллективной модели атомного ядра).

Подробная биография

Оже Нильс Бор родился в Копенгагене (Дания) 19 июня 1922 года. Его отцом был всемирно известный физик Нильс Бор, мать звали Маргарет Бор (девичья фамилия - Норлунд). Он был четвертым из шести сыновей.

Мальчик воспитывался в атмосфере Института теоретической физики (ныне Институт Нильса Бора) в Копенгагене, который возглавлял его отец, встречал многих ведущих физиков с мировыми именами, что не могло не сказаться на его мировоззрении, привязанностях.

Закончив гимназию в Сортсдаме, он начал изучать физику в Копенгагенском университете в 1940 году - в том самом году, когда Германия оккупировала Данию. Чтобы избежать неминуемого ареста службой гестапо, Нильс Бор в 1943 году бежал в Швецию, где к нему присоединились все остальные члены семьи. Оже сопровождал своего отца в Англию, а затем в США, где Бор-старший играл ведущую роль в Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы. В Лос-Аламосской научной лаборатории (штат Нью-Мексико) Оже Бор был для своего отца секретарем и ассистентом во всех его делах.

Когда закончилась вторая мировая война, семейство Бор вернулось в Данию. Получив степень магистра в Копенгагенском университете в 1946 году, Оже Бор стал ассистентом-исследователем в Институте теоретической физики.

В 1949 году он вернулся в Соединенные Штаты для работы в Институте фундаментальных исследований в Принстоне (штат Нью-Джерси), а также для проведения исследований в Колумбийском университете, где И. А. Раби пробудил у Бора интерес к изучению сверхтонкой структуры дейтерия, в частности к расщеплению линий его атомного спектра. Бор остался здесь до 1950 года, чтобы выполнить теоретические исследования. Все это время он работал в одном кабинете с Джеймсом Рейнуотером, обсуждая фундаментальные вопросы строения атомного ядра.

Бор и Рейнуотер не были удовлетворены двумя предыдущими моделями атомного ядра. В капельной модели (Нильс Бор, 1936 год) предполагалось, что протоны и нейтроны (собирательное название – нуклоны - частицы ядра) удерживаются вместе ядерными силами во многом так же, как молекулы воды удерживаются в капле дождя. Капельная теория давала удовлетворительное объяснение наблюдениям по делению ядра, но не могла объяснить некоторые другие его свойства и, прежде всего, спектр возбужденных состояний.

Другая модель атомного ядра была предложена Марией Гепперт-Майер и И. Хансом Д. Йенсеном, названная оболочечной моделью. В ней предпологается, что нуклоны в ядре движутся по независимым концентрическим орбитам, или оболочкам, аналогичным электронным оболочкам. В результате взаимодействия нуклонов возникает поле сил, которое, по предположению Гепперт-Майер и Йенсена, имеет сферическую форму, но эксперимент показывал, что распределение электрических зарядов, окружающих некоторые ядра, не сферично. И хотя эта модель объясняла наличие "магических чисел" для нуклонов в ядре, стало ясно, что модель, по крайней мере, не точна.

Послушав лекцию Чарлза Х. Таунса в 1949 году, Рейнуотер понял, что орбиты могут искажаться под действием центробежных сил.

Аналогичные идеи пришли и к Бору, поэтому по возвращении в Копенгаген в 1950 году Бор и Бенжамин Р. Моттельсон начали совместную работу, пытаясь дать новое описание атомного ядра. Взяв за основу представления Рейнуотера, они создали синтетическую модель, объединяющую жидкостные свойства ядра с его оболочечной структурой - коллективную модель.

В коллективной модели поверхность ядра ведет себя как поверхность капли жидкости, которая подвержена деформациям, проявляющиеся на поверхности в форме колебаний и вращений. Если внешняя оболочка заполнена нуклонами, то по теории Оже Бора и Моттельсона ядро имеет сферическую форму. Если же внешняя оболочка заполнена не до конца, то форма ядра искажается и становится дыне-образной. В таком деформированном ядре будут наблюдаться новые моды колебаний и вращений, включая поверхностные волны и колебания размеров ядра.

Коллективная модель позволила Бору и Моттельсону вычислить вероятные свойства деформированных ядер и подтвердить гипотезу Рейнуотера. О своих результатах они сообщили в 1953 году. В следующем году Бор получил докторскую степень в Копенгагенском университете, а в 1956 году занял пост профессора физики.

В 1950 году он женился на Мариетте Беттине Соффер; у них родились два сына и дочь.

После смерти своего отца в 1962 году Бор был назначен директором Института теоретической физики, на этом посту он оставался до 1970 года (до выхода в отставку).

В 1975 году он стал директором Нордического института теоретической атомной физики (Нордита).

В 1975 году Бор, Моттельсон и Рейнуотер разделили Нобелевскую премию по физике "за открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы в атомном ядре и развитие теории строения атомного ядра, базирующейся на этой взаимосвязи". В Нобелевской лекции Бор назвал свою работу с Моттельсоном "важным испытательным полигоном для многих общих идей ядерной динамики". Отклик на эти идеи, сказал он, "сыграл важную роль в развитии динамических концепций, простирающихся от небесной механики до спектров элементарных частиц".

Получив Нобелевскую премию, Бор продолжал теоретические исследования в Нордита вплоть до своего ухода в отставку в 1981 году.

В 1978 году, через три года после смерти первой жены, он женился на Бенте Мейер.

Любит слушать классическую музыку. Выступает за международную кооперацию научных исследований, называя ее "жизненным фактором развития самой науки", а также "средством укрепления знаний друг о друге и взаимопонимания между народами".

Среди прочих наград Бор можно назвать премию Дэнни Хейнемана Американского физического общества (1960), премию "За мирный атом", учрежденную Фондом Форда (1969), медаль Резерфорда Лондонского физического института (1972) и медаль Джона Прайса Уизерилла Франклиновского института (1974). Он обладает почетными учеными степенями университетов Осло, Гейдельберга, Трондхейма, Манчестера и Упсалы. Он член академий наук Дании, Норвегии, Швеции, Польши, Финляндии и Югославии, а также состоит членом американской Национальной академии наук. Американской академии наук и искусств, Американского философского общества и других профессиональных обществ.