एक विशेषज्ञ वह व्यक्ति है जिसने एक बहुत ही संकीर्ण क्षेत्र में सभी संभावित गलतियां कर ली हैं।
Niels Henrik David Bohr एक डेनिश भौतिकविद् थे जिन्होंने परमाणु संरचना और क्वांटम सिद्धांत को समझने में मौलिक योगदान दिया, जिसके लिए उन्हें 1922 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला। Bohr एक दार्शनिक भी थे और वैज्ञानिक अनुसंधान के प्रचारक थे।
Bohr ने परमाणु के Bohr मॉडल को विकसित किया, जिसमें उन्होंने प्रस्तावित किया कि इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर असतत हैं और इलेक्ट्रॉन परमाणु नाभिक के चारों ओर स्थिर कक्षाओं में घूमते हैं लेकिन एक ऊर्जा स्तर या कक्षा से दूसरे में कूद सकते हैं। हालांकि Bohr मॉडल को अन्य मॉडलों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है, इसके अंतर्निहित सिद्धांत मान्य रहते हैं। उन्होंने पूरकता के सिद्धांत की कल्पना की: कि वस्तुओं का विश्लेषण विरोधाभासी गुणों के संदर्भ में अलग से किया जा सकता है, जैसे तरंग के रूप में या कणों की धारा के रूप में व्यवहार करना। पूरकता की धारणा Bohr की विज्ञान और दर्शन दोनों में सोच पर हावी रही।
Bohr ने Copenhagen विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान की स्थापना की, जिसे अब Niels Bohr Institute के रूप में जाना जाता है, जो 1920 में खुला। Bohr ने Hans Kramers, Oskar Klein, George de Hevesy, और Werner Heisenberg सहित भौतिकविदों का मार्गदर्शन किया और उनके साथ सहयोग किया। उन्होंने एक नए ज़िरकोनियम जैसे तत्व के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, जिसका नाम hafnium रखा गया, Copenhagen के Latin नाम के बाद, जहां इसकी खोज की गई थी। बाद में, तत्व bohrium का नाम उनके बाद रखा गया।
1930 के दशक में Bohr ने नाज़ीवाद से शरणार्थियों की मदद की। जब Denmark को जर्मन द्वारा कब्जा कर लिया गया, तो उनकी Heisenberg के साथ एक प्रसिद्ध मुलाकात हुई, जो जर्मन परमाणु हथियार परियोजना के प्रमुख बन गए थे। सितंबर 1943 में Bohr को पता चला कि उन्हें जर्मन द्वारा गिरफ्तार किया जाने वाला है, और वह Sweden भाग गए। वहां से, उन्हें Britain भेजा गया, जहां वह British Tube Alloys परमाणु हथियार परियोजना में शामिल हो गए, और Manhattan Project के लिए British मिशन का हिस्सा थे। युद्ध के बाद, Bohr ने परमाणु ऊर्जा पर अंतर्राष्ट्रीय सहयोग के लिए आह्वान किया। वह CERN की स्थापना और Danish Atomic Energy Commission के Research Establishment Risø से जुड़े रहे और 1957 में Nordic Institute for Theoretical Physics के पहले अध्यक्ष बने।
प्रारंभिक वर्ष
Bohr का जन्म Copenhagen, Denmark में 7 अक्तूबर 1885 को हुआ था, जो Christian Bohr के तीन बच्चों में से दूसरे थे, जो Copenhagen विश्वविद्यालय में शरीर क्रिया विज्ञान के प्रोफेसर थे, और Ellen Bohr जिनका जन्म नाम Adler था, जो David B. Adler की बेटी थीं, जो समृद्ध Danish यहूदी Adler बैंकिंग परिवार से थे। उनकी एक बड़ी बहन, Jenny, और एक छोटा भाई Harald था। Jenny एक शिक्षक बनी, जबकि Harald एक गणितज्ञ और फुटबॉलर बन गए जिन्होंने London में 1908 Summer Olympics में Danish राष्ट्रीय टीम के लिए खेला। Niels भी एक उत्सुक फुटबॉलर था, और दोनों भाइयों ने Copenhagen-based Akademisk Boldklub Academic Football Club के लिए कई मैच खेले, Niels गोलकीपर के रूप में।
Bohr को Gammelholm Latin School में शिक्षित किया गया, जब वह सात साल का था। 1903 में, Bohr ने Copenhagen University में एक स्नातक के रूप में नामांकन किया। उनका मुख्य विषय भौतिकी था, जिसका अध्ययन उन्होंने Professor Christian Christiansen के अंतर्गत किया, जो उस समय विश्वविद्यालय के एकमात्र भौतिकी प्रोफेसर थे। उन्होंने Professor Thorvald Thiele के अंतर्गत खगोल विज्ञान और गणित का भी अध्ययन किया, और Professor Harald Høffding के अंतर्गत दर्शन का अध्ययन किया, जो उनके पिता के मित्र थे।
1905 में Royal Danish Academy of Sciences and Letters द्वारा एक स्वर्ण पदक प्रतियोगिता प्रायोजित की गई थी, जिसमें Lord Rayleigh द्वारा 1879 में प्रस्तावित तरल पदार्थ के सतह तनाव को मापने की एक विधि का जांच करना था। इसमें जल जेट की त्रिज्या के दोलन की आवृत्ति को मापना शामिल था। Bohr ने विश्वविद्यालय में अपने पिता की प्रयोगशाला का उपयोग करके प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की; विश्वविद्यालय के पास कोई भौतिकी प्रयोगशाला नहीं थी। अपने प्रयोगों को पूरा करने के लिए, उन्हें अपना स्वयं का ग्लासवेयर बनाना पड़ा, आवश्यक दीर्घवृत्ताकार क्रॉस-सेक्शन के साथ परीक्षण ट्यूब बनाई। वे मूल कार्य से परे चले गए, Rayleigh के सिद्धांत और उनकी विधि दोनों में सुधार को शामिल किया, जल की चिपचिपाहट को ध्यान में रखते हुए, और अनंत वाले के बजाय परिमित आयामों के साथ काम करके। उनका निबंध, जो उन्होंने आखिरी समय में जमा किया, ने पुरस्कार जीता। बाद में उन्होंने इस पत्र के एक सुधारे गए संस्करण को Royal Society in London को Philosophical Transactions of the Royal Society में प्रकाशन के लिए प्रस्तुत किया।
दोनों Bohr भाइयों में से मास्टर की डिग्री अर्जित करने के लिए, जो उन्होंने अप्रैल 1909 में गणित के लिए अर्जित की। Niels को धातुओं के इलेक्ट्रॉन सिद्धांत पर अपनी मास्टर की डिग्री अर्जित करने के लिए नौ महीने और लगे, एक विषय जो उनके सलाहकार, Christiansen द्वारा नियत किया गया था। Bohr ने बाद में अपनी मास्टर की थीसिस को अपनी बहुत बड़ी Doctor of Philosophy dr. phil. थीसिस में विस्तार दिया। उन्होंने विषय पर साहित्य की समीक्षा की, Paul Drude द्वारा प्रस्तावित एक मॉडल पर बस गए और Hendrik Lorentz द्वारा विस्तृत, जिसमें धातु में इलेक्ट्रॉनों को गैस की तरह व्यवहार करने के लिए माना जाता है। Bohr ने Lorentz के मॉडल को बढ़ाया, लेकिन अभी भी Hall effect जैसी घटनाओं की व्याख्या करने में असमर्थ थे, और निष्कर्ष निकाला कि इलेक्ट्रॉन सिद्धांत धातुओं के चुंबकीय गुणों को पूरी तरह से समझा नहीं सकता है। थीसिस अप्रैल 1911 में स्वीकार की गई, और Bohr ने 13 मई को अपनी औपचारिक रक्षा आयोजित की। Harald ने पिछले साल अपना डॉक्टरेट प्राप्त किया था। Bohr की थीसिस अभूतपूर्व थी, लेकिन Scandinavia के बाहर बहुत कम ध्यान आकर्षित किया क्योंकि यह Danish में लिखी गई थी, Copenhagen University की आवश्यकता थी। 1921 में, Dutch भौतिकविद् Hendrika Johanna van Leeuwen स्वतंत्र रूप से Bohr की थीसिस से एक प्रमेय प्राप्त करेंगे जिसे आज Bohr–van Leeuwen theorem के रूप में जाना जाता है।
1910 में, Bohr ने Margrethe Nørlund से मिले, जो गणितज्ञ Niels Erik Nørlund की बहन थीं। Bohr ने 16 अप्रैल 1912 को Denmark के Church of Denmark की सदस्यता से इस्तीफा दे दिया, और वह और Margrethe Slagelse के town hall में 1 अगस्त को एक नागरिक समारोह में विवाहित हुए। साल बाद, उनके भाई Harald ने इसी तरह शादी से पहले चर्च को छोड़ दिया। Bohr और Margrethe के छह पुत्र थे। सबसे बड़ा, Christian, 1934 में एक नौका दुर्घटना में मर गया, और एक अन्य, Harald, बचपन की meningitis से मर गया। Aage Bohr एक सफल भौतिकविद् बन गए, और 1975 में अपने पिता की तरह भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किए गए। Hans , एक रासायनिक अभियंता; और Ernest, एक वकील। अपने चाचा Harald की तरह, Ernest Bohr एक Olympic एथलीट बन गए, London में 1948 Summer Olympics में Denmark के लिए field hockey खेले।
भौतिकी
Bohr मॉडल
सितंबर 1911 में, Bohr, Carlsberg Foundation से एक fellowship द्वारा समर्थित, England की यात्रा की। उस समय, यह वह स्थान था जहां परमाणुओं और अणुओं की संरचना पर अधिकांश सैद्धांतिक कार्य किया जा रहा था। वह Cavendish Laboratory और Trinity College, Cambridge के J. J. Thomson से मिले। उन्होंने James Jeans और Joseph Larmor द्वारा दिए गए विद्युत चुंबकत्व पर व्याख्यान में भाग लिया, और cathode rays पर कुछ अनुसंधान किया, लेकिन Thomson को प्रभावित करने में विफल रहे। उन्हें Australian William Lawrence Bragg और New Zealand के Ernest Rutherford जैसे युवा भौतिकविदों के साथ अधिक सफलता मिली, जिनके 1911 के छोटे केंद्रीय nucleus Rutherford model ने Thomson के 1904 plum pudding model को चुनौती दी थी। Bohr को Rutherford से Victoria University of Manchester में post-doctoral कार्य आयोजित करने के लिए एक आमंत्रण मिला, जहां Bohr ने George de Hevesy और Charles Galton Darwin से मिले जिन्हें Bohr "the grandson of the real Darwin" के रूप में संदर्भित करते थे।
Bohr जुलाई 1912 में Denmark लौटे अपनी शादी के लिए, और अपने honeymoon पर England और Scotland के चारों ओर यात्रा की। लौटने पर, वह Copenhagen University में एक privatdocent बन गए, thermodynamics पर व्याख्यान देते हुए। Martin Knudsen ने एक docent के लिए Bohr का नाम आगे रखा, जो जुलाई 1913 में अनुमोदित किया गया, और Bohr फिर चिकित्सा छात्रों को पढ़ाना शुरू किया। उनके तीन पत्र, जो बाद में "the trilogy" के रूप में प्रसिद्ध हो गए, Philosophical Magazine में जुलाई, सितंबर और उस वर्ष के नवंबर में प्रकाशित हुए। उन्होंने Rutherford की परमाणु संरचना को Max Planck के क्वांटम सिद्धांत में अनुकूलित किया और इस तरह परमाणु के अपने Bohr मॉडल को बनाया।
परमाणुओं के Planetary मॉडल नए नहीं थे, लेकिन Bohr का उपचार था। Darwin के 1912 के पत्र को अपने शुरुआती बिंदु के रूप में लेते हुए, जो नाभिक के साथ alpha कणों की बातचीत में इलेक्ट्रॉनों की भूमिका पर था, उन्होंने परमाणु के नाभिक के चारों ओर कक्षाओं में यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉनों के सिद्धांत को आगे बढ़ाया, प्रत्येक तत्व के रासायनिक गुणों को बड़े पैमाने पर इसके परमाणुओं की बाहरी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है। उन्होंने यह विचार पेश किया कि एक इलेक्ट्रॉन एक उच्च-ऊर्जा कक्षा से एक कम को गिरा सकता है, इस प्रक्रिया में असतत ऊर्जा का एक quantum उत्सर्जित कर सकता है। यह अब old quantum theory के रूप में जाने जाने वाले का आधार बन गया।
1885 में, Johann Balmer एक hydrogen परमाणु की दृश्य spectral lines का वर्णन करने के लिए अपने Balmer series के साथ आया था:
जहां λ अवशोषित या उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है और RH Rydberg constant है। Balmer का सूत्र अतिरिक्त spectral lines की खोज द्वारा समर्थित था, लेकिन तीस साल के लिए, कोई यह समझा नहीं सकता था कि यह क्यों काम करता था। अपनी trilogy के पहले पत्र में, Bohr इसे अपने मॉडल से प्राप्त करने में सक्षम था:
जहां me इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है, e इसका आवेश है, h Planck constant है और Z परमाणु का atomic number है (hydrogen के लिए 1)।
मॉडल की पहली बाधा Pickering series थी, ऐसी lines जो Balmer के सूत्र में फिट नहीं थीं। Alfred Fowler द्वारा इस पर चुनौती दिए जाने पर, Bohr ने जवाब दिया कि वे ionised helium, केवल एक इलेक्ट्रॉन के साथ helium परमाणुओं द्वारा हुई थीं। Bohr मॉडल को ऐसे ions के लिए काम करने के लिए पाया गया। Thomson, Rayleigh और Hendrik Lorentz जैसे कई बुजुर्ग भौतिकविदों को trilogy पसंद नहीं आई, लेकिन Rutherford, David Hilbert, Albert Einstein, Enrico Fermi, Max Born और Arnold Sommerfeld सहित युवा पीढ़ी ने इसे एक breakthrough के रूप में देखा। Trilogy की स्वीकृति पूरी तरह से अन्य मॉडलों को रोकने वाली घटनाओं को समझाने की क्षमता और परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए थी जो बाद में प्रयोगों द्वारा सत्यापित किए गए थे। आज, परमाणु का
