玻尔资料－中外科学家

玻尔资料－中外科学家内容摘要：

1、玻尔资料光世昌老师搜集整理 山西省昔阳县中学校一、生平简介玻尔，N(8851962) 丹麦物理学家，哥本哈根学派的创始人。 1885 年 10 月 7 日生于哥本哈根，1903 年入哥本哈根大学数学和自然科学系，主修物理学。 1907 年以有关水的表面张力的论文获得丹麦皇家科学文学院的金质奖章，并先后于1909 年和 1911 年分别以关于金属电子论的论文获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。 随后去英国学习，先在剑桥 JJ汤姆孙主持的卡文迪什实验室，几个月后转赴曼彻斯特，参加了以 E卢瑟福为首的科学集体，从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。 1913 年玻尔任曼彻斯特大学物理学助教，1916 年任 2、哥本哈根大学物理学教授，1917年当选为丹麦皇家科学院院士。 1920 年创建哥本哈根理论物理研究所，任所长。 1922 年玻尔荣获诺贝尔物理学奖。 1923 年接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。 1937年 5、6 月间，玻尔曾经到过我国访问和讲学。 1939 年任丹麦皇家科学院院长。 第二次世界大战开始，丹麦被德国法西斯占领。 1943 年玻尔为躲避纳粹的迫害，逃往瑞典。 1944 年玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。 1947 年丹麦政府为了表彰玻尔的功绩，封他为“骑象勋爵”。 1952 年玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心(，并且自任主席。 1955年他参加创建北欧理论原子物理学研究所，担任管委 3、会主任。 同年丹麦成立原子能委员会，玻尔被任命为主席。 二、科学成就玻尔从 1905 年开始他的科学生涯，一生从事科学研究，整整达 57 年之久。 他的研究工作开始于原子结构未知的年代，结束于原子科学已趋成熟，原子核物理已经得到广泛应用的时代。 他对原子科学的贡献使他无疑地成了 20 世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。 1原子结构理论在 1913 年发表的长篇论文论原子构造和分子构造中创立了原子结构理论，为 20世纪原子物理学开劈了道路。 2创建著名的“哥本哈根学派”1921 年，在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。 玻尔领导这一研究所先后达 40 年之久。 这一研究所培养了 4、大量的杰出物理学家，在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心，而且至今仍有很高的国际地位。 3创立互补原理1928 年玻尔首次提出了互补性观点，试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。 其基本思想是，任何事物都有许多不同的侧面，对于同一研究对象，一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面，在这种意义上它们是“互斥”的；另一方面，那些另一些侧面却又不可完全废除的，因为在适当的条件下，人们还必须用到它们，在这种意义上说二者又是“互补”的。 按照玻尔的看法，追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”，是毫无意义的；人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内，才能而且 5、必能（或者说“就自是”）得到事物的完备描述。 玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。 在他看来，为了容纳和排比“我们的经验”，因果性概念已经不敷应用了，必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。 因此他说，互补性是因果性的“合理推广”。 尤其是在他的晚年，他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题，对西方学术界产生了相当重要的影响。 玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护，但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。 围绕着这样一些问题，爆发了历史上很少有先例的学术大论战，这场论战已经进行了好几十年，至今并无最后的结论，而且看来离结束还很遥远。 4在原子核物理方 6、面的成就作为卢瑟福的学生，玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外，对原子核问题也是一直很关心的。 从 20 世纪 30 年代开始，他的研究所花在原子核物理学方面的力量更大了。 他在 30 年代中期提出了核的液滴模型，认为核中的粒子有点像液滴中的分子，它们的能量服从某种统计分布规律，粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现，如此等等。 这种模型能够解释某些实验事实，是历史上第一种相对正确的核模型。 在这样的基础上，他又于 1936 年提出了复合核的概念，认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发，结果就导致核的蜕变。 这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有 7、它的用处。 当 L迈特纳和 OR弗里施根据 O哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时，玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究，玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀不是铀 和 JA惠勒于 1939 年在物理评论上发表的论文，被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。 众所周知，这方面的研究导致了核能的大规模释放。 三、趣闻轶事1 “不怕承认自己是傻瓜”玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖，他以自己的崇高威望在他周围吸引了国内外一大批杰出的物理学家，创建了哥本哈根学派。 他们不仅创建了量子力学的基础理论，并给予合理的解释，使量子力学得到许多新应用，如原子辐射、化学键、晶体结构、金属态等。 8、更难能可贵的是，玻尔与他的同事在创建与发展科学的同时，还创造了“哥本哈根精神”这是一种独特的、浓厚的、平等自由地讨论和相互紧密地合作的学术气氛。 直到今天，很多人还说“哥本哈根精神”在国际物理学界是独一无二的。 曾经有人问玻尔：“你是怎么把那么多有才华的青年人团结在身边的。 ”，他回答说：“因为我不怕在年青人面前承认自己知识的不足，不怕承认自己是傻瓜。 ”实际上，人们对原子物理的理解，即对所谓原子系统量子理论的理解，始于本世纪初，完成于 20 年代，然而“从开始到结束，玻尔那种充满着高度创造性，锐敏和带有批判性的精神，始终指引着他的事业的方向，使之深入，直到最后完成。 ”爱因斯坦与玻尔围绕关于量子力 9、学理论基础的解释问题，开展了长期而剧烈的争论，但他们始终是一对相互尊敬的好朋友。 玻尔高度评价这种争论，认为它是自己“许多新思想产生的源泉”，而爱因斯坦则高度称赞玻尔：“作为一位科学思想家，玻尔所以有这么惊人的吸引力，在于他具有大胆和谨慎这两种品质的难得融合；很少有谁对隐秘的事物具有这一种直觉的理解力，同时又兼有这样强有力的批判能力。 他不但具有关于细节的全部知识，而且还始终坚定地注视着基本原理。 他无疑是我们时代科学领域中最伟大的发现者之一。 ”2玻尔与爱因斯坦真挚的诤友玻尔和爱因斯坦是在 1920 年相识的。 那一年，年轻的玻尔第一次到柏林讲学，和爱因斯坦结下了长达 35 年的友谊。 但也就是在他们 10、初次见面之后，两人即在认识上发生分岐，随之展开了终身论战。 他们只要见面，就会唇枪舌剑，辩论不已。 1946 年，玻尔为纪念爱因斯坦 70 寿辰文集撰写文章。 当文集出版时，爱因斯坦则在文集末尾撰写了长篇答词 ，尖锐反驳玻尔等人的观点。 他们的论战长达 30 年之久，直至爱因斯坦去世。 但是，长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊，他们一直互相关心，互相尊重。 爱因斯坦本来早该获得诺贝尔奖，但由于当时有不少人对相对论持有偏见，直到 1922 年秋才回避相对论的争论，授予他上年度诺贝尔物理奖，并决定把本年度的诺贝尔物理奖授予玻尔。 这两项决定破例同时发表。 爱因斯坦当时正赴日本，在途经上海时接到了授奖通知。 而玻尔对爱 11、因斯坦长期未能获得诺贝尔奖深感不安，怕自己在爱因斯坦之前获奖。 因此，当玻尔得知这一消息后非常高兴。 立即写信给旅途中的爱因斯坦。 玻尔非常谦虚，他在信中表示，自己之所以能取得一些成绩，是因为爱因斯坦作出了奠基性的贡献。 因此，爱因斯坦能在他之前获得诺贝尔奖，他觉得这是“莫大的幸福”。 爱因斯坦在接到玻尔的信后，当即回了信。 信中说：“我在日本启程之前不久收到了您热情的来信。 我可以毫不夸张地说，它象诺贝尔奖一样，使我感到快乐。 您担心在我之前获得这项奖金。 您的这种担心我觉得特别可爱它显示了玻尔的本色。 ”3玻尔喜欢不怕他的费曼当费曼还在美国 验室工作时，职位很低。 第二次世界大战期间，这个实验室研究设计并制造 12、了原子弹，所以有不少重要的物理学家都来过这里。 一天，玻尔与他的儿子小玻尔（当时他们的名字分别叫尼古拉贝克和吉姆 贝克）也来了。 即使是对于该实验室的大头头们，玻尔也是个神，每个人都想一睹玻尔的风采。 与玻尔聚会讨论的会议开始了，人到了很多，费曼坐在一个角落里，只能从前面二个人的脑袋之间看到玻尔，举行下一次会议的那天早晨，费曼接到一个电话，“喂，是费曼么。 ”“是的。 ”“我是吉姆 贝克，我父亲与我想找你谈谈。 ”“我吗。 我是费曼，我只是个（小伙计）”“是找你，8 点钟见面行吗。 ”到了 8 点，费曼与玻尔父子在办公室相见。 玻尔说：“我们一直在想怎样能使炸弹更有威力，想法是这样的”费曼说：“不行，这个想 13、法不行，不有效”“那么换一个办法如何呢。 ”“那要好一些，但这里也有愚蠢之处。 ”他们讨论了约二个小时，对于各种想法反复推敲着、争论着。 玻尔不断地点燃着烟斗，因为它老是灭掉。 最后玻尔边点燃烟斗边说：“我想现在我们应该把大头头们叫来讨论了。 ”小玻尔后来对费曼解释，上一次开会时，他父亲对他说：“记住那个坐在后面的小伙子的名字了么。 他是这里唯一不怕我的人，只有他才会指出我的想法是否疯了。 所以下次我们讨论想法时，将不与那些只会说是的，玻尔先生，这一切都行得通 的人讨论。 把那个小家伙叫来，我们先跟他讨论。 ”费曼于是恍然大悟，为什么玻尔单打电话叫他。 20 世纪之初，卢瑟福的有核原子模型刚刚确立，人们对于 14、原子内部的结构和运动还所知甚少，而无论是光谱学方面的少数几条定律还是化学方面的元素周期表，也还都停留在经验规律的水平上，还根本没有得到任何满意的理论解释。 另一方面，卢瑟福的有核原子模型却明显地和经典物理学不相容，就是说，按照经典理论，卢瑟福模型将不会有物质原子所具有的那种稳定性。 在这样的形势下，玻尔经一两个月的废寝忘食的探索，初步创立了他自己的原子结构理论。 他于 1912 年，回国，在母校任讲师，利用课余时间继续研究扩展自己的理论。 1913 年，他以论原子构造和分子构造为题，先后分三大部分发表了长篇论文，为 20 世纪原子物理学开辟了道路。 他在自己的理论中，采用了当时已有的量子概念，提出了几条 15、基本的“公设” ，提出了至今仍很重要的原子定态、量子跃迁等概念；有力地冲击了经典理论，推动了量子力学的形成。 玻尔的理论在解释氢原子光谱的频率规律方面取得了相当圆满的结果，在说明星体光谱中某些线系的起源方面纠正了流行的看法，他的定态概念得到了越来越确切的实验验证，他的某些理论预见也得到了实验的证实，成就十分巨大。 但是，在开始时，这种理论还不能很好地说明其他元素的光谱，而且根本无法说明任何一条光谱线的强度和偏振，而玻尔的宏伟目标却从一开始就是要说明各种原子和分子的形形色色的物理性质和化学性质，特别是说明显示这些性质的变化情况的元素周期表，为了达到这样的目的。 为了更深入地探索经典理论和量子理论之间的 16、关系，玻尔逐步发展并于 1918 年初次阐述了他的理论。 他认为，按照经典理论来描述的周期性体系的运动和该体系的实际量子运动之间存在着一定对应关系；具体地说，体系的经典广义坐标傅里叶系数和体系的跃迁几率之间存在着简单的对应关系。 后来这一理论被称为对应原理。 这一原理在当时的发展水平上成了从经典理论通向量子理论的桥梁，而且后来也形成了海森伯矩阵力学的直接的前奏。 玻尔的理论触发了大量的研究工作。 玻尔吸收了别人的研究成果，利用自己的对应原理，对各种元素的光谱和 X 射线谱、光谱线的（正常）塞曼效应和斯塔克效应、原子中电子的分组和元素周期表，甚至还有分子的形成，都提出了相对合理的理论诠释。 由于这些辉煌的成绩，他获得了 1922 年的诺贝尔物理学奖。 卡文迪什实验室 (英国剑桥大学的物理学系。 筹建于 18。