نيلز بور: السيرة الذاتية والمساهمات - علم - 2026

نيلز بور (1885-1962) عالم فيزياء دنماركي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922 لأبحاثه المتعلقة ببنية الذرات ومستويات إشعاعها. نشأ بوهر وتلقى تعليمه في الأراضي الأوروبية ، في أرقى الجامعات الإنجليزية ، وكان أيضًا باحثًا مشهورًا وفضولًا حول الفلسفة.

عمل جنباً إلى جنب مع علماء مشهورين آخرين وحائزين على جائزة نوبل ، مثل جيه جيه طومسون وإرنست رذرفورد ، الذين شجعوه على مواصلة بحثه في المجال الذري.

أدى اهتمام بوهر بالتركيب الذري إلى التنقل بين الجامعات للعثور على جامعة تمنحه المساحة لتطوير بحثه وفقًا لشروطه الخاصة.

بدأ نيلز بور من الاكتشافات التي قام بها رذرفورد واستمر في تطويرها حتى يتمكن من وضع بصمته الخاصة عليها.

جاء بوهر لعائلة مكونة من أكثر من ستة أطفال ، وكان مدرسًا لعلماء بارزين آخرين مثل فيرنر هايزنبرغ ورئيس الأكاديمية الملكية الدنماركية للعلوم ، فضلاً عن كونه عضوًا في الأكاديميات العلمية الأخرى حول العالم.

سيرة شخصية

ولد نيلز بور في السابع من أكتوبر عام 1885 في كوبنهاغن ، عاصمة الدنمارك. تم تسمية والد نيلز كريستيان وكان أستاذا لعلم وظائف الأعضاء في جامعة كوبنهاغن.

من جانبها ، كانت والدة نيلز هي إيلين أدلر ، التي كانت عائلتها تتمتع بامتيازات اقتصادية ، ولها تأثير في البيئة المصرفية الدنماركية. سمح وضع عائلة نيلز له بالحصول على تعليم يعتبر مميزًا في ذلك الوقت.

دراسات

أصبح نيلز بور مهتمًا بالفيزياء ، ودرسها في جامعة كوبنهاغن ، وحصل منها على درجة الماجستير في الفيزياء عام 1911. سافر لاحقًا إلى إنجلترا ، حيث درس في مختبر كافنديش بجامعة كامبريدج.

كان الدافع الرئيسي للدراسة هناك هو تلقي وصاية جوزيف جون طومسون ، الكيميائي من أصل إنجليزي والذي حصل على جائزة نوبل عام 1906 لاكتشافه الإلكترون ، وتحديداً للدراسات التي أجراها حول كيفية انتقال الكهرباء عبر الغازات..

كانت نية بوهر هي ترجمة أطروحة الدكتوراه الخاصة به إلى اللغة الإنجليزية ، والتي كانت مرتبطة تحديدًا بدراسة الإلكترونات. ومع ذلك ، لم يُظهر طومسون أي اهتمام حقيقي ببور ، ولهذا قرر الأخير المغادرة هناك وتحديد مساره الدراسي في جامعة مانشستر.

العلاقة مع إرنست رذرفورد

أثناء وجوده في جامعة مانشستر ، أتيحت الفرصة لنيلز بور للمشاركة مع الفيزيائي والكيميائي البريطاني إرنست رذرفورد. كان أيضًا مساعدًا لطومسون وحصل لاحقًا على جائزة نوبل. لقد تعلم بور الكثير من رذرفورد ، خاصة في مجال النشاط الإشعاعي ونماذج الذرة.

مع مرور الوقت ، نما التعاون بين العالمين ونمت صداقتهما. كان أحد الأحداث التي تفاعل فيها كلا العالمين في المجال التجريبي مرتبطًا بنموذج الذرة الذي اقترحه رذرفورد.

كان هذا النموذج صحيحًا في المجال المفاهيمي ، لكن لم يكن من الممكن تصوره من خلال تأطيره في قوانين الفيزياء الكلاسيكية. بالنظر إلى هذا ، تجرأ بوهر على القول إن السبب في ذلك هو أن ديناميكيات الذرات لم تكن خاضعة لقوانين الفيزياء الكلاسيكية.

معهد الشمال للفيزياء النظرية

اعتبر نيلز بور رجلاً خجولًا ومنطوياً ، لكن سلسلة من المقالات التي نشرها عام 1913 أكسبته شهرة واسعة في المجال العلمي ، مما جعله شخصية عامة معروفة. كانت هذه المقالات مرتبطة بمفهومه عن بنية الذرة.

سافر بوهر في عام 1916 إلى كوبنهاغن وهناك ، في مسقط رأسه ، بدأ بتدريس الفيزياء النظرية في جامعة كوبنهاغن ، حيث درس.

كونه في هذا المنصب وبفضل الشهرة التي اكتسبتها سابقًا ، حصل بوهر على المال الكافي الذي كان ضروريًا لإنشاء معهد الشمال للفيزياء النظرية في عام 1920.

أدار الفيزيائي الدنماركي هذا المعهد من عام 1921 إلى عام 1962 ، وهو العام الذي توفي فيه. في وقت لاحق ، غير المعهد اسمه وأصبح يسمى معهد نيلز بور ، تكريما لمؤسسه.

وسرعان ما أصبح هذا المعهد مرجعًا لأهم الاكتشافات التي تمت في ذلك الوقت فيما يتعلق بالذرة وتشكيلها.

في وقت قصير كان معهد الشمال للفيزياء النظرية على قدم المساواة مع الجامعات الأخرى ذات التقاليد الأكثر في المنطقة ، مثل جامعات غوتنغن وميونيخ الألمانية.

مدرسة كوبنهاغن

كانت العشرينيات من القرن الماضي مهمة جدًا لنيلز بور ، حيث أصدر خلال تلك السنوات مبدأين من المبادئ الأساسية لنظرياته: مبدأ المراسلات ، الصادر عام 1923 ، ومبدأ التكامل ، الذي أُضيف في عام 1928.

كانت المبادئ المذكورة أعلاه هي الأساس الذي بدأت على أساسه مدرسة كوبنهاغن لميكانيكا الكم ، والتي تسمى أيضًا تفسير كوبنهاغن.

وجدت هذه المدرسة خصومًا لدى علماء عظماء مثل ألبرت أينشتاين نفسه ، الذي انتهى به الأمر بعد معارضة الأساليب المختلفة إلى الاعتراف بنيلز بور كأحد أفضل الباحثين العلميين في ذلك الوقت.

من ناحية أخرى ، في عام 1922 حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عن تجاربه المتعلقة بإعادة الهيكلة الذرية ، وفي نفس العام ولد ابنه الوحيد ، آجي نيلز بور ، الذي تدرب في النهاية في المعهد الذي ترأسه نيلز. في وقت لاحق أصبح مديرًا لها ، وبالإضافة إلى ذلك ، حصل في عام 1975 على جائزة نوبل في الفيزياء.

خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ، استقر بوهر في الولايات المتحدة وركز على الدعاية لمجال الانشطار النووي. كان هذا هو السياق الذي حدد بوهر الخاصية الانشطارية للبلوتونيوم.

في نهاية ذلك العقد ، في عام 1939 ، عاد بور إلى كوبنهاغن وتلقى تعيين رئيس الأكاديمية الملكية الدنماركية للعلوم.

الحرب العالمية الثانية

في عام 1940 ، كان نيلز بور في كوبنهاغن ، ونتيجة للحرب العالمية الثانية ، أُجبر بعد ذلك بثلاث سنوات على الفرار إلى السويد مع عائلته ، لأن بور من أصول يهودية.

من السويد ، سافر بوهر إلى الولايات المتحدة. هناك استقر وانضم إلى الفريق التعاوني لمشروع مانهاتن ، الذي أنتج أول قنبلة ذرية. تم تنفيذ هذا المشروع في مختبر يقع في لوس ألاموس ، نيو مكسيكو ، وخلال مشاركته في المشروع المذكور ، قام بور بتغيير اسمه إلى نيكولاس بيكر.

العودة للوطن والموت

في نهاية الحرب العالمية الثانية ، عاد بور إلى كوبنهاغن ، حيث أصبح مرة أخرى مديرًا لمعهد الشمال للفيزياء النظرية ودافع دائمًا عن تطبيق الطاقة الذرية بأهداف مفيدة ، والسعي دائمًا لتحقيق الكفاءة في العمليات المختلفة.

يرجع هذا الميل إلى حقيقة أن بور كان مدركًا للضرر الكبير الذي يمكن أن يحدثه ما اكتشفه ، وفي الوقت نفسه كان يعلم أن هناك فائدة بناءة أكثر لهذا النوع من الطاقة القوية جدًا. لذلك ، منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، كرس نيلز بور نفسه لعقد مؤتمرات تركز على الاستخدام السلمي للطاقة الذرية.

كما ذكرنا سابقًا ، لم يفوت بوهر حجم الطاقة الذرية ، لذلك بالإضافة إلى الدعوة لاستخدامها بشكل صحيح ، اشترط أيضًا أن الحكومات هي التي يجب أن تضمن عدم استخدام هذه الطاقة بطريقة مدمرة.

تم تقديم هذه الفكرة في عام 1951 ، في بيان وقعه أكثر من مائة باحث وعالم مشهور في ذلك الوقت.

نتيجة لهذا العمل ، وعمله السابق لصالح الاستخدام السلمي للطاقة الذرية ، في عام 1957 منحته مؤسسة فورد جائزة Atoms for Peace ، التي تُمنح لشخصيات سعت إلى تعزيز الاستخدام الإيجابي لهذا النوع من الطاقة.

توفي نيلز بور في 18 نوفمبر 1962 في مسقط رأسه في كوبنهاغن عن عمر يناهز 77 عامًا.

مساهمات واكتشافات نيلز بور

بوهر وألبرت أينشتاين

نموذج وهيكل الذرة

يعتبر نموذج نيلز بور الذري أحد أعظم مساهماته في عالم الفيزياء والعلوم بشكل عام. كان أول من عرض الذرة كنواة موجبة الشحنة محاطة بالإلكترونات التي تدور حولها.

تمكن بوهر من اكتشاف آلية العمل الداخلية للذرة: الإلكترونات قادرة على الدوران بشكل مستقل حول النواة. يحدد عدد الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي للنواة خصائص العنصر المادي.

للحصول على هذا النموذج الذري ، طبق بور نظرية ماكس بلانك الكمومية على النموذج الذري الذي طوره رذرفورد ، ونتيجة لذلك حصل على النموذج الذي أكسبه جائزة نوبل. قدم بوهر التركيب الذري كنظام شمسي صغير.

مفاهيم الكم على المستوى الذري

إن ما أدى إلى اعتبار نموذج بوهر الذري ثوريًا هو الطريقة التي استخدمها لتحقيق ذلك: تطبيق نظريات فيزياء الكم وعلاقتها بالظواهر الذرية.

من خلال هذه التطبيقات ، تمكن بوهر من تحديد حركات الإلكترونات حول النواة الذرية ، بالإضافة إلى التغيرات في خصائصها.

بنفس الطريقة ، من خلال هذه المفاهيم ، كان قادرًا على الحصول على فكرة عن قدرة المادة على امتصاص وإصدار الضوء من أكثر الهياكل الداخلية غير المحسوسة.

اكتشاف نظرية بوهر فان ليوين

نظرية Bohr-van Leeuwen هي نظرية مطبقة في مجال الميكانيكا. عمل بوهر لأول مرة في عام 1911 وأكمله لاحقًا فان ليوين ، وكان تطبيق هذه النظرية قادرًا على التفريق بين نطاق الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الكمومية.

تنص النظرية على أن المغنطة الناتجة عن تطبيق الميكانيكا الكلاسيكية والميكانيكا الإحصائية ستكون دائمًا صفرية. نجح بوهر وفان ليوين في إلقاء نظرة على مفاهيم معينة لا يمكن تطويرها إلا من خلال فيزياء الكم.

اليوم يتم تطبيق نظرية كلا العلماء بنجاح في مجالات مثل فيزياء البلازما والميكانيكا الكهربائية والهندسة الكهربائية.

مبدأ التكامل

ضمن ميكانيكا الكم ، يحافظ مبدأ التكامل الذي صاغه بور ، والذي يمثل نهجًا نظريًا ونتيجة في نفس الوقت ، على أن الأشياء الخاضعة لعمليات كمومية لها سمات تكميلية لا يمكن ملاحظتها أو قياسها في وقت واحد.

وُلد مبدأ التكامل هذا من افتراض آخر طوره بوهر: تفسير كوبنهاجن. أساسي لبحوث ميكانيكا الكم.

تفسير كوبنهاغن

بمساعدة العالمين Max Born و Werner Heisenberg ، طور نيلز بور هذا التفسير لميكانيكا الكم ، مما جعل من الممكن توضيح بعض العناصر التي تجعل العمليات الميكانيكية ممكنة ، بالإضافة إلى الاختلافات بينها. تمت صياغته عام 1927 ، ويعتبر تفسيرًا تقليديًا.

وفقًا لتفسير كوبنهاجن ، ليس للأنظمة الفيزيائية خصائص محددة قبل إخضاعها للقياسات ، وميكانيكا الكم قادرة فقط على التنبؤ بالاحتمالات التي ستؤدي بها القياسات التي تم إجراؤها إلى نتائج معينة.

هيكل الجدول الدوري

من خلال تفسيره للنموذج الذري ، تمكن بوهر من هيكلة الجدول الدوري للعناصر الموجودة في ذلك الوقت بمزيد من التفصيل.

كان قادرًا على توضيح أن الخصائص الكيميائية وقدرة الارتباط لعنصر ما ترتبط ارتباطًا وثيقًا بشحنة التكافؤ.

أدى تطبيق عمل بوهر على الجدول الدوري إلى تطوير مجال جديد من الكيمياء: كيمياء الكم.

وبالمثل ، فإن العنصر المعروف باسم البورون (Bohrium ، Bh) ، يتلقى اسمه تكريما لنيلز بور.

التفاعلات النووية

باستخدام نموذج مقترح ، كان بور قادرًا على اقتراح وإنشاء آليات للتفاعلات النووية من عملية من مرحلتين.

عن طريق قصف الجسيمات منخفضة الطاقة ، تتشكل نواة جديدة منخفضة الاستقرار ستصدر في النهاية أشعة جاما ، بينما تتحلل سلامتها.

اعتبر هذا الاكتشاف من قبل بوهر مفتاحًا في المجال العلمي لفترة طويلة ، حتى تم العمل عليه وتحسينه ، بعد سنوات ، من قبل أحد أبنائه ، آج بور.

شرح الانشطار النووي

الانشطار النووي هو عملية تفاعل نووي حيث تبدأ النواة الذرية بالانقسام إلى أجزاء أصغر.

هذه العملية قادرة على إنتاج كميات كبيرة من البروتونات والفوتونات ، وإطلاق الطاقة في نفس الوقت وبشكل مستمر.

طور نيلز بور نموذجًا جعل من الممكن شرح عملية الانشطار النووي لبعض العناصر. يتألف هذا النموذج من مراقبة قطرة من السائل تمثل بنية النواة.

وبنفس الطريقة التي يمكن بها فصل التركيب المتكامل للقطرة إلى جزأين متشابهين ، كان بور قادرًا على إظهار أن الأمر نفسه يمكن أن يحدث مع نواة الذرة ، كونها قادرة على توليد عمليات تكوين جديدة أو تدهور على المستوى الذري.

المراجع

1. بور ، ن. (1955). الإنسان والعلوم الفيزيائية. Theoria: مجلة دولية للنظرية والتاريخ وأسس العلوم ، 3-8.
2. لوزادا ، آر إس (2008). نيلز بور. قانون الجامعة ، 36-39.
3. نوبل ميديا ​​AB. (2014). نيلز بور - حقائق. تم الاسترجاع من Nobelprize.org: nobelprize.org
4. سافوي ، ب. (2014). دليل صارم على نظرية بور-فان ليوين في الحد شبه الكلاسيكي. RMP ، 50.
5. محررو Encyclopædia Britannica. (17 نوفمبر 2016). نموذج مركب النواة. تم الاسترجاع من Encyclopedia Britannica: britannica.com.