Aage Niels Bohr

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对于我和妻子来说,通过与来自许多不同国家的科学同事的科学接触而建立的个人友谊一直是我们生活的重要部分,我们一起在世界范围内的科学合作中所进行的旅行为我们提供了丰富的经历财富。

Aage Niels Bohr是一位丹麦核物理学家,他在1975年与Ben Mottelson和James Rainwater共享诺贝尔物理学奖,获奖理由是"发现了原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,以及基于这一联系的原子核结构理论的发展"。从Rainwater关于不规则形状液滴核模型的概念出发,Bohr和Mottelson开发了一套与实验紧密相符的详细理论。由于他的父亲Niels Bohr在1922年获得过该奖项,他和他的父亲是获得诺贝尔奖的六对父子之一,也是获得诺贝尔物理学奖的四对父子之一。"发现了原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,以及基于这一联系的原子核结构理论的发展。(诺贝尔奖动机)

从Rainwater关于不规则形状液滴核模型的概念出发,Bohr和Mottelson开发了一套与实验紧密相符的详细理论。由于他的父亲Niels Bohr在1922年获得过该奖项,他和他的父亲是获得诺贝尔奖的六对父子之一,也是获得诺贝尔物理学奖的四对父子之一。

早年生活

Aage Niels Bohr于1922年6月19日出生在Copenhagen,是物理学家Niels Bohr和他的妻子Margrethe Bohr (née Nørlund)的六个儿子中的第四个。他的哥哥Christian在1934年因划船事故去世,最小的弟弟Harald在童年患脑膜炎去世。其他的兄弟中,Hans成为了医生;Erik成为了化学工程师;Ernest成为了律师和奥运会运动员,在1948年伦敦奥运会上为丹麦参加了曲棍球项目。这个家族住在Copenhagen大学理论物理研究所,现在被称为Niels Bohr Institute,他在那里长大,周围环绕着与他父亲一起工作的物理学家,如Hans Kramers、Oskar Klein、Yoshio Nishina、Wolfgang Pauli和Werner Heisenberg。1932年,这个家族搬到了Carlsberg Æresbolig,这是一座由Carlsberg啤酒厂的继承人Carl Jacobsen捐赠的豪宅,用作对在科学、文学或艺术方面做出最杰出贡献的丹麦人的荣誉住所。

Bohr在Copenhagen的Sortedam Gymnasium高中就学。1940年,在德国于4月占领丹麦后不久,他进入了Copenhagen大学学习物理。他协助他的父亲,帮助起草与认识论和物理相关的信件和文章。1943年9月,他的家人得知纳粹认为他们是犹太人,因为Aage的祖母Ellen Adler Bohr是犹太人,因此他们面临被逮捕的危险。丹麦抵抗组织帮助这个家族乘船逃到瑞典。Bohr于1943年10月抵达那里,然后乘坐由英国海外航空公司运营的de Havilland Mosquito飞往英国。Mosquito是无武装的高速轰炸机,已被改装为搭载小型、贵重的货物或重要乘客。通过以高速和高高度飞行,它们可以穿过德国占领的挪威,同时避开德国战斗机。装备降落伞、飞行服和氧气面罩的Bohr在三小时的飞行中躺在飞机炸弹舱的垫子上。

Bohr抵达伦敦后,与提前一周飞往英国的父亲团聚。他正式成为科学和工业研究部的初级研究员,但实际上充当了父亲的个人助手和秘书。两人致力于Tube Alloys,即英国原子弹项目。1943年12月30日,他们开始了对美国的一系列访问,其中他的父亲是曼哈顿计划的顾问。由于父亲的名气,他们被赋予了假名;Bohr成为了James Baker,他的父亲成为了Nicholas Baker。1945年,Los Alamos实验室主任Robert Oppenheimer请他们审查调制中子引发器的设计。他们报告说它会工作。他们得出这个结论消除了Enrico Fermi对设计可行性的担忧。这些引发器在1945年8月用于Hiroshima和Nagasaki原子弹轰炸的炸弹中表现完美。

职业生涯

1945年8月,战争结束后,Bohr返回丹麦,继续他的大学教育,1946年以硕士学位毕业,论文涉及原子停止功率问题的某些方面。1948年初,Bohr成为了位于New Jersey Princeton高级研究院的成员。在访问Columbia大学期间,他遇到了Isidor Isaac Rabi,他激发了Bohr对与氘核超精细结构相关的最近发现的兴趣。这导致Bohr从1949年1月到1950年8月成为Columbia的访问研究员。在美国期间,Bohr于1950年3月11日与Marietta Soffer结婚。他们有三个孩子:Vilhelm、Tomas和Margrethe。

到1940年代后期,人们已经知道原子核的性质无法用当时的模型(如由Niels Bohr等人开发的液滴模型)来解释。由Maria Goeppert-Mayer等人在1949年开发的壳层模型允许解释一些额外的特征,特别是所谓的幻数。然而,也有一些性质无法解释,包括某些核中电荷的非球形分布。在1950年的一篇论文中,Columbia大学的James Rainwater提出了液滴核模型的一个变体,可以解释非球形电荷分布。Rainwater的模型假设核像一个气球,里面有球体,当它们移动时扭曲表面。他与当时在Columbia访问的Bohr讨论了这个想法,而Bohr独立地想到了同样的想法,并在Rainwater提交后约一个月后提交了一篇讨论相同问题但沿着更一般线条的论文。Bohr想象了一个旋转的、不规则形状的核,具有某种表面张力形式。Bohr进一步发展了这个想法,在1951年发表了一篇全面论述核表面振荡与个别核子运动之间关系的论文。

1950年返回Copenhagen后,Bohr开始与Ben Mottelson合作,将理论工作与实验数据进行比较。在1952年和1953年发表的三篇论文中,Bohr和Mottelson证明了理论与实验之间的紧密一致;例如,表明某些核的能级可以由旋转谱来描述。他们因此能够调和壳层模型与Rainwater的概念。这项工作刺激了许多新的理论和实验研究。Bohr、Mottelson和Rainwater共同获得了1975年诺贝尔物理学奖,获奖理由是"发现了原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,以及基于这一联系的原子核结构理论的发展"。因为他的父亲在1922年获得过该奖项,Bohr成为了只有四对父子获得诺贝尔物理学奖的其中之一。

直到做完获得诺贝尔奖的研究后,Bohr才于1954年从Copenhagen大学获得博士学位,其论文题目为"原子核的旋转态"。Bohr于1956年成为Copenhagen大学的教授,并在1962年父亲去世后继任Niels Bohr Institute的主任,他一直担任此职至1970年。他一直活跃于该机构,直到1992年退休。他还从1957年创立之初就是北欧理论物理研究所(Nordita)董事会的成员,并从1975年到1981年担任其主任。除了诺贝尔奖外,他还赢得了1960年的Dannie Heineman数学物理奖、1969年的和平原子奖、1970年的H.C. Ørsted奖章、1972年的Rutherford奖章和奖金、1974年的John Price Wetherill奖章和1976年的Ole Rømer奖章。Bohr和Mottelson继续合作,出版了两卷专著《核结构》。第一卷《单粒子运动》出现在1969年;第二卷《核变形》出现在1975年。

1972年,他在后来成为Norwegian University of Science and Technology一部分的Norwegian Institute of Technology获得了荣誉博士学位。

1981年,Bohr成为了World Cultural Council的创始成员。

他的妻子Marietta于1978年10月2日去世。1981年,他与Bente Scharff Meyer (1926–2011)结婚。他的儿子Tomas Bohr是丹麦技术大学的物理学教授,在流体动力学领域工作。Aage Bohr于2009年9月9日在Copenhagen去世。他由第二任妻子和孩子幸存。

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