Niels Bohr là một trong những nhà khoa học hàng đầu về vật lý hiện đại, nổi tiếng với những đóng góp đáng kể cho lý thuyết lượng tử và nghiên cứu giành giải thưởng Nobel về cấu trúc của các nguyên tử.
Sinh ra ở Copenhagen vào năm 1885 với cha mẹ được giáo dục tốt, Bohr bắt đầu quan tâm đến vật lý từ nhỏ. Ông học môn này trong suốt những năm đại học và sau đại học và lấy bằng tiến sĩ vật lý năm 1911 tại Đại học Copenhagen.
Khi còn là một học sinh, Bohr đã giành chiến thắng trong cuộc thi do Viện hàn lâm Khoa học tại Copenhagen tổ chức để nghiên cứu về các phép đo sức căng bề mặt chất lỏng bằng cách sử dụng các tia nước dao động. Làm việc trong phòng thí nghiệm của cha mình (một nhà sinh lý học nổi tiếng), Bohr đã thực hiện một số thí nghiệm và thậm chí tự làm ống nghiệm thủy tinh.
Bohr đã vượt lên trên và vượt ra ngoài lý thuyết hiện tại về sức căng bề mặt chất lỏng bằng cách tính đến độ nhớt của nước cũng như kết hợp các biên độ hữu hạn hơn là cực đại. Anh ấy đã nộp bài luận vào phút cuối, giành vị trí thứ nhất và huy chương vàng. Ông đã cải thiện những ý tưởng này và gửi chúng đến Hội Hoàng gia ở London, người đã công bố chúng trên tạp chí Philosophical Transitions of the Royal Society năm 1908, theo Nobelprize.org.
Công việc tiếp theo của ông ngày càng trở nên lý thuyết. Đó là trong khi tiến hành nghiên cứu cho luận án tiến sĩ về lý thuyết điện tử của kim loại, Bohr lần đầu tiên bắt gặp lý thuyết lượng tử ban đầu của Max Planck, mô tả năng lượng là các hạt nhỏ hoặc lượng tử.
Năm 1912, Bohr đang làm việc cho người đoạt giải Nobel J.J. Thompson ở Anh khi được giới thiệu với Ernest Rutherford, người phát hiện ra hạt nhân và sự phát triển của mô hình nguyên tử đã mang lại cho ông giải thưởng Nobel về hóa học vào năm 1908. Dưới sự dạy dỗ của Rutherford, Bohr bắt đầu nghiên cứu tính chất của các nguyên tử.
Bohr đã tổ chức một buổi giảng dạy về vật lý tại Đại học Copenhagen từ 1913 đến 1914 và tiếp tục giữ một vị trí tương tự tại Đại học Victoria ở Manchester từ 1914 đến 1916. Ông trở lại Đại học Copenhagen vào năm 1916 để trở thành giáo sư vật lý lý thuyết. Năm 1920, ông được bổ nhiệm làm viện trưởng Viện Vật lý lý thuyết.
Kết hợp mô tả của Rutherford về hạt nhân và lý thuyết về lượng tử của Planck, Bohr đã giải thích những gì xảy ra bên trong một nguyên tử và phát triển một bức tranh về cấu trúc nguyên tử. Công trình này mang lại cho ông một giải thưởng Nobel của riêng mình vào năm 1922.
Cùng năm anh bắt đầu việc học với Rutherford, Bohr kết hôn với tình yêu của đời mình, Margaret Nørlund, người anh có sáu người con trai. Sau này, ông trở thành chủ tịch của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Đan Mạch, đồng thời là thành viên của các học viện khoa học trên toàn thế giới.
Khi phát xít Đức xâm chiếm Đan Mạch trong Thế chiến II, Bohr đã tìm cách trốn sang Thụy Điển. Ông đã trải qua hai năm chiến tranh ở Anh và Hoa Kỳ, nơi ông tham gia Dự án Năng lượng nguyên tử. Tuy nhiên, điều quan trọng với anh là sử dụng các kỹ năng của mình cho tốt và không bạo lực. Ông dành riêng công việc của mình cho việc sử dụng hòa bình vật lý nguyên tử và hướng tới giải quyết các vấn đề chính trị phát sinh từ việc phát triển vũ khí hủy diệt nguyên tử. Ông tin rằng các quốc gia nên hoàn toàn cởi mở với nhau và viết ra những quan điểm này trong Thư ngỏ gửi Liên Hợp Quốc năm 1950.
Mô hình nguyên tử
Đóng góp lớn nhất của Bohr cho vật lý hiện đại là mô hình nguyên tử. Mô hình Bohr cho thấy nguyên tử là một hạt nhân nhỏ, tích điện dương được bao quanh bởi các electron quay quanh.
Bohr là người đầu tiên phát hiện ra rằng các electron di chuyển trên các quỹ đạo riêng biệt xung quanh hạt nhân và số lượng electron trong quỹ đạo bên ngoài quyết định tính chất của một nguyên tố.
Nguyên tố hóa học bohrium (Bh), số 107 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, được đặt theo tên ông.
Lý thuyết giọt chất lỏng
Công trình lý thuyết của Bohr đã đóng góp đáng kể cho sự hiểu biết của các nhà khoa học về phân hạch hạt nhân. Theo lý thuyết giọt chất lỏng của anh ta, một giọt chất lỏng cung cấp một đại diện chính xác của hạt nhân nguyên tử.
Giả thuyết này là công cụ trong những nỗ lực đầu tiên để phân tách các nguyên tử uranium vào những năm 1930, một bước quan trọng trong sự phát triển của bom nguyên tử.
Bất chấp những đóng góp của ông cho Dự án Năng lượng nguyên tử của Hoa Kỳ trong Thế chiến II, Bohr là một người ủng hộ thẳng thắn cho ứng dụng hòa bình của vật lý nguyên tử.
Thuyết lượng tử
Khái niệm về sự bổ sung của Bohr, mà ông đã viết trong một số bài tiểu luận từ năm 1933 đến 1962, nói rằng một điện tử có thể được xem theo hai cách, như là một hạt hoặc như một sóng, nhưng không bao giờ cả hai cùng một lúc.
Khái niệm này, tạo thành nền tảng của lý thuyết lượng tử sớm, cũng giải thích rằng bất kể người ta xem một điện tử như thế nào, tất cả sự hiểu biết về các tính chất của nó phải bắt nguồn từ phép đo thực nghiệm. Lý thuyết của Bohr nhấn mạnh điểm rằng kết quả của một thí nghiệm bị ảnh hưởng sâu sắc bởi các công cụ đo lường được sử dụng để thực hiện chúng.
Những đóng góp của Bohr cho nghiên cứu cơ học lượng tử mãi mãi được tưởng niệm tại Viện Vật lý lý thuyết tại Đại học Copenhagen, nơi ông đã giúp tìm thấy vào năm 1920 và hướng đến cái chết của ông vào năm 1962. Từ đó, nó được đổi tên thành Viện Niels Bohr.
Trích dẫn Niels Bohr
"Mỗi khó khăn lớn và sâu sắc đều mang trong mình giải pháp riêng. Nó buộc chúng ta phải thay đổi suy nghĩ để tìm ra nó."
"Tất cả mọi thứ chúng ta gọi là thực đều được tạo ra từ những thứ không thể được coi là thực."
"Vũ khí tốt nhất của chế độ độc tài là bí mật, nhưng vũ khí tốt nhất của một nền dân chủ nên là vũ khí của sự cởi mở."
"Không bao giờ thể hiện bản thân rõ ràng hơn bạn có thể nghĩ."
