| Статистика |
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0 |
|
Нільс Бор. Барометр та правильні відповіді
|
Модель атома Бора, яка припускає, що електрони рухаються навколо атомного ядра подібно планетам, що обертаються навколо зірки, дозволила пояснити хімічні та оптичні властивості атомів. У 1922 році за цю роботу Нільс Бор був нагороджений Нобелівською премією.
Відкриття спонтанного розпаду атомів призвело до уяви про складну будову атома. Відкриття ядер атома дало можливість Резерфорду в 1911 році створити одну з перших моделей будови атома.
Датський фізик Нільс Бор 28 лютого 1913 року запропонував свою теорію будови атома, в якій електрон у атомі не підкоряється законам класичної фізики. Відповідно до цієї теорії електрон обертається навколо атома на строго стаціонарних кругових орбітах.
Бор ввів поняття квантового співвідношення між радіусом орбіти і швидкістю електрона.
Згодом теорія Бора була доповнена і переосмислена. На зміну теорії Бора прийшла квантова модель будови атома.
До речі, існують спогади Нільса Бора про його сон про структуру атома - ядро і електрони наснилися йому в образі Сонячної системи з планетами, які обертаються навколо Сонця.
Ернест Резерфорд, «батько» ядерної фізики та лауреат Нобелівської премії, розповів таку історію, яка є прекрасним прикладом того, що не завжди вдається легко і просто дати єдину правильну відповідь на запитання.
"Якийсь час тому колега звернувся до мене за допомогою. Він збирався поставити найнижчу оцінку на екзамені з фізики одному зі своїх студентів, у той час як цей студент стверджував, що заслуговує вищого балу, оскільки дав правильну відповідь на екзаменаційне питання. Обидва - і викладач і студент - погодилися покластися на судження третьої особи, незацікавленого арбітра. Вибір припав на мене.
Екзаменаційне питання : "Поясніть, яким чином можна виміряти висоту будівлі з допомогою барометра".
Відповідь студента була такою: "Потрібно піднятися з барометром на дах будівлі, спустити барометр на довгій мотузці до землі, а потім втягнути його назад і виміряти довжину мотузки, яка покаже точну висоту будівлі".
Випадок був і справді непростий, оскільки, з одного боку - відповідь була вірною, а з іншого - відповідь мало мала спільного із застосуванням знань з області фізики.
Я запропонував студенту спробувати дати іншу відповідь. Давши йому шість хвилин на підготовку, я попередив його, що відповідь повинна демонструвати знання фізичних законів. Після закінчення п'яти хвилин він так нічого і не написав на екзаменаційному аркуші. Я запитав його, чи здається він, але він заявив, що у нього є кілька рішень проблеми, і він просто вибирає краще.
Зацікавившись, я попросив юнака приступити до відповіді, не чекаючи закінчення відведеного терміну. Нова відповідь на питання : Підніміться з барометром на дах і киньте його вниз, замірте час падіння. Потім, використовуючи формулу , обчислити висоту будівлі".
Тут я запитав мого колегу, викладача, чи задоволений він цією відповіддю. Той, нарешті, здався, визнавши відповідь задовільною. Однак студент згадував, що знає декілька відповідей, і я попросив його відкрити їх нам.
- Є кілька способів виміряти висоту будівлі з допомогою барометра, - почав студент. Наприклад, можна вийти на вулицю в сонячний день і виміряти висоту барометра і довжину його тіні, а також виміряти довжину тіні будівлі. Потім, вирішивши нескладну пропорцію, визначити висоту самого будинку.
- Непогано, - сказав я. - Є інші способи?
- Так. Є дуже простий спосіб, який, впевнений, вам сподобається. Ви берете барометр в руки і піднімаєтеся по сходах, прикладаючи барометр до стіни і роблячи позначки. Порахувавши кількість цих позначок, і множимо його на висоту барометра, ви отримаєте висоту будівлі. Цілком очевидний метод.
Якщо ви хочете більш складний спосіб, - продовжував він, - то прив'яжіть до барометр шнурок і, розгойдуючи його, як маятник, визначити величину гравітації біля підніжжя будівлі і на даху. З різниці між цими величинами, в принципі, можна обчислити висоту будівлі.
У цьому ж випадку, прив'язавши до барометр шнурок, ви можете піднятися з вашим маятником на дах і, розгойдуючи його, обчислити висоту будівлі по періоду прецесії.
Нарешті, - сказав він, - серед безлічі інших способів вирішення цієї проблеми кращим, мабуть, є такий: візьміть барометр з собою, знайдіть керівника і скажіть йому: "Пан керівник, у мене є чудовий барометр. Він ваш, якщо ви скажете мені висоту будівлі".
Тут я запитав студента, невже він дійсно не знав загальноприйнятого вирішення цього завдання? Він зізнався, що знав, але сказав при цьому, що ситий по горло школою і коледжем, де вчителі нав'язують учням свій спосіб мислення".
Студентом цим був Нільс Бор (1885-1962), датський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики (1922).
Над дверима свого сільського будинку Бор прибив підкову, яка, за повір ’ ям, повинна приносити щастя.
Побачивши підкову, один з відвідувачів вигукнув: «Невже такий великий учений, як ви, може дійсно вірити, що підкова над дверима приносить удачу?»
- «Ні, - відповів Бор, - звичайно, я не вірю. Це забобон. Але, ви знаєте, кажуть, вона приносить удачу навіть тим, хто в це не вірить».
Нільс Бор любив ходити в кіно, причому з усіх жанрів визнавав лише один - ковбойські вестерни. Коли Бор вечорами починав скаржитися на втому і неуважність і говорив, що «треба щось зробити», всі його учні знали, що кращий спосіб розважити професора - зводити його на що-небудь на зразок «Самотнього вершника» або «Сутички в занедбаному ранчо».
Після одного з таких переглядів, коли по дорозі додому всі підсміювалися над незмінною ситуацією - герой завжди хапається за револьвер останнім, але встигає вистрілити першим, - Бор несподівано став стверджувати, що так насправді і повинно бути.
Він розвинув теорію, згідно з якою лиходій, що збирається напасти першим, повинен свідомо вибрати момент, коли почати рух, і це уповільнює його дії, тоді як реакція героя - акт чисто рефлекторний, і тому він діє швидше.
З Бором ніхто не погоджувався, розгорілася суперечка. Щоб вирішити його, послали в крамницю за парою іграшкових ковбойських револьверів. У серії «дуелей», яка послідувала, Бор, виступаючи в ролі позитивного героя, «перестріляв» всіх своїх молодих суперників!
Важко собі уявити, що привертало Бора в цих картинах. «Я цілком можу допустити, - говорив він, - що гарненька героїня, рятуючись втечею, може опинитися на звивистій гірській стежці. Менш імовірно, але все ж можливо, що міст над прірвою впаде якраз в той момент, коли вона на нього ступить. Виключно малоймовірно, що в останній момент вона схопиться за билинку і зависає над прірвою, але навіть з такою можливістю я можу погодитися. Зовсім вже важко, але все-таки можна повірити в те, що красень ковбой як раз в цей час буде проїзжати повз і виручить нещасну.
Але щоб у цей момент тут же опинився оператор з камерою, готовий зняти всі ці хвилюючі події на плівку, - вже в це, вибачте, я не вірю!»
Англійський фізик Е. Резерфорд в 1911 році вже знав це, але на Сольвеевском конгресі в Брюсселі промовчав, так як це свідчило про катастрофу. Через два роки він отримав пакет від датського фізика Нільса Бора з Копенгагена, який підтвердив правильність його відкриття. Їх сучасник, оцінюючи ситуацію, писав: "Це було так, ніби з під ніг пішла земля, і ніде не було видно твердої землі, на якій можна було будувати...".
Мова йде про планетарну модель атома Е. Резерфорда і про відкриття Н. Бора, все це свідчило про катастрофу класичної фізики!
Нільс Бор писав: «Перед нами - божевільна теорія. Питання в тому, чи достатньо вона божевільна, щоб бути вірною?»
Нільс Бор в 1961 році говорив: "На кожному етапі А.Ейнштейн кидав виклик науці, і не будь цих викликів, розвиток квантової фізики затягнувся би надовго".
У 1943 році Нільс Бор, рятуючись від окупантів, змушений був залишити Копенгаген. Не ризикуючи взяти з собою одну дуже цінну для нього річ, він розчинив її в "царській горілці" і колбу залишив бутель в лабораторії на видному місці . Після звільнення Данії, повернувшись, він виділив з розчину те, що розчинив, і по його замовленню створили нову Нобелівську медаль.
У нацистській Німеччині було заборонено прийняття Нобелівської премії після того , як в 1935 році премію миру присудили противнику націонал -соціалізму Карлу фон Осецькому . Німецькі фізики Макс фон Лауе і Джеймс Франк довірили зберігання своїх золотих медалей Нільса Бору . Коли в квітні 1940 року німці окупували Копенгаген , щоб уникнути можливої конфіскації співробітник Інституту Нільса Бора хімік Георг Хевеши розчинив ці медалі в царській горілці (сам Хевеши був удостоєний Нобелівської премії з хімії в 1943 році ) .
Після закінчення війни співробітники Нільса Бора виділили золото з розчину тетрахлорозолотой кислоти і передали його Шведської королівської академії наук , яка виготовила нові медалі і повернула їх фон Лауе і Франку
Згідно з опитуванням, проведеним серед вчених журналом "Фізик уолд", десятим фізиком за своєю значущістю в історії був Ернест Резерфорд, Дев'ятим - Ервін Шредінгер, восьмим - Поль Адріан Моріс Дірак, сьомим - Річард Фейнман, шостим - Галілео Галілей, п'ятим - Герман Гейзенберг, четвертим - Нільс Бор, третім - Джеймс Кларк Максвелл, другим - Ісаак Ньютон, а першим - Альберт Ейнштейн.
|
| Категорія: Видатні фізики | Додав: ponra (16.09.2012)
|
| Переглядів: 2330
| Рейтинг: 5.0/17 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
