Уже ни у кого не оставалось сомнения, что основным призванием Нильса, несмотря на увлечение эпистомологией, футболом и философией, была физика.

Физику в университете преподавал профессор Христиансен, один из членов кружка Бора - старшего. В своих лекциях он подчеркивал огромный вклад, который внесли в физику представители немецкой и английской школ. Поэтому Нильс, с одной стороны, ознакомился с основами немецкой школы, делавшей упор на волновую теорию, а с другой - с английской экспериментальной школой и работами английских ученых в области физики атома. Такое сочетание оказалось для него исключительно полезным. Проблема выбора темы для будущей диссертации не предоставляла сложности для Нильса. Разумеется, тема должна была быть связана с физикой.

В 1905 году Академия наук Дании объявила конкурс на лучшую работу по изучению поверхностного натяжения жидкостей. Как доказал Рэлей, теоретически возможно определить поверхностное натяжение жидкости путем измерения длин волн, "образуемых на поверхности потока (жидкости), если известны его скорость и поперечное сечение".

Нильс тут же решил принять участие в конкурсе, но для этого ему потребовалось разработать метод создания потока, подобного струе, текущей из крана, а также метод измерения его параметров. И тогда отец разрешил ему работать в своей лаборатории.

В ходе работы Нильс обнаружил, что для количественного измерения поверхностного натяжения теорию Рэлея необходимо расширить, учитывая вязкость жидкости, величину амплитуд колебаний и влияние окружающей атмосферы. Приближалось время представления работы в Академию. Нильс проводил опыты только с водой и никак не мог их завершить: то требовалось еще одно измерение или вариант, то ему хотелось испытать какое-нибудь новое приспособление. Если не прервать работу, доклад так никогда и не будет представлен. Профессор Бор настоял на том, чтобы сын кончил эксперименты, и отправил его в Нерумгор писать доклад. Отец был прав - в Нерумгоре Нильс закончил работу.

Итак, в возрасте 21 года Нильс Бор внес вклад в теорию одного из крупнейших физиков того времени - лорда Рэлея: он доказал, что при определении поверхностного натяжения необходимо учитывать дополнительные факторы.

Очень немногие из открытий были отражены в учебниках по физике, но Бор в своей лекции рассказал о работах, ведущихся в этом направлении, которому, по его мнению, предстояло радикально изменить физику. Эти открытия привнесли новые положения и новые идеи в науку, которая, как представлялось до этого, вполне удовлетворительно объясняла строение мира. В разгар этих событий, в 1907 году, Нильс закончил университет.

Весной случилось одно событие. Доклад Бора "Определение поверхностного натяжения воды методом колебания струи", которому была присуждена золотая медаль Академии, был принят к печати в "Philosophical Transactions" Лондонского Королевского сообщества. Для 24-летнего датского ученого было большой честью опубликовать работу в известном английском журнале, особенно если учесть, что это первая печатная работа Бора. Появление в Виссенбьерге гранок статьи превратилось в знаменитое событие.

Нильс начал работать над магистерской диссертацией. Интересен факт, что работа над ней затянулась очень надолго, потому что он никак не мог покончить с экспериментальной частью, так как постоянно ставил все новые и новые опыты. Отец Бора, видя что его сын закопался слишком глубоко для магистерской оправил сына к тетушке, где тот смог спокойно дописать теоретическую часть. Она была посвящена вопросам тепло- и электропроводности металлов, их магнитным и термоэлектрическим свойствам на основе электронной теории металлов, разработанной Лоренцем. Защита прошла очень успешно и, хотя Нильс остался не очень доволен масштабами магистерской, получение степени магистра окрылило его и он сразу же сел за докторскую. Через день после защиты в жизни Нильса случилось еще одно знаменательное событие. На вечере у Нерлунда (с Нерлундом они сдружились в кружке “Эклиптика”) он познакомился с его сестрой Маргаретт. Нильс и Маргаретт потянулись друг к другу и судьба Бора как семьянина была решена в эти дни.

В семье Боров, придававшей большее значение образованию, было решено, что оба сына должны получить возможно лучшую подготовку в тех областях, которым они решили себя посвятить. При этом подразумевалась защита докторской диссертации и продолжение образования за пределами Дании.

Работа Нильса продвигалась столь успешно, что уже весной 1910 года он был готов приступить к написанию докторской диссертации.

И в работе над докторской у Нильса появился еще один стимул для работы - чисто душевный подъем. Он озаглавил ее "Анализ электронной теории металлов". По ряду вопросов работа была выполнена полностью, но в отношении магнитных свойств металлов возникли определенные трудности. Он перечитал всю литературу, которая была написана к тому времени и пришел к выводу, что при существующем уровне развития электронной теории логичного объяснения магнитных свойств не существует.

Защита диссертации была назначена на начало 1911 года.

Докторант, 26-летний магистр Нильс Бор, уже через полтора часа вышел из здания университета доктором философии. Защита Нильса прошла блестяще 13 мая 1911 года, однако ее не увидел отец Бора, который умер 3 февраля 1911 года.

За защитой диссертации он должен отправиться в Кембридж и учиться под руководством Томсона - ученого, открывшего электрон. Именно в этом направлении лежало будущее - будущее науки и Нильса Бора.

КЕМБРИДЖ И МАНЧЕСТЕР. ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ.

Когда Бор вышел из лондонского поезда на перрон, его глаза остановились на надписи с одним словом "Кембридж". Он был в Кембридже - центре науки и образования, Кембридже Ньютона, Дарвина и Томсона, города будущего. Он, Нильс Бор, в Кембридже!

С Кембриджем Нильс Бор связывал очень много надежд, ведь там работали такие светила как Дж. Дж. Томсон, Лармор, Джинс. Томсон в то время находился в расцвете творческих сил и на вершине славы. В 1903 году - модель атома Томсона (изюминки в пудинге).

Едва успев найти комнату и распаковать вещи, Бор отправился к человеку, блестящие исследования которого послужили поводом его поезда в Кембридж, - к Джозефу Джону Томсону. Этой осенью Дж. Дж., как называли его между собой коллеги и студенты, исполнилось только 55 лет.

Дж. Дж. поднял от стола свое тонкое сосредоточенное лицо и поздоровался с молодым датчанином. Сердечное приветствие Томсона сняло ту напряженность и трепет, которые испытывал Бор при первой встрече с человеком, стоявшим на недосягаемой для него высоте.

Томсон представил работу Бора в Философское общество, публикации которого посвящались науке еще с тех пор, когда наука носила название натурфилософии. Однако, по мнению редактора, диссертация датского ученого была слишком велика для их журнала, печатающего обычно краткие сообщения, и он предложил Бору сократить ее вдвое. Бор, убежденный в том, что его мысли не могут быть донесены до читателя в сокращенном варианте, отказался от "четвертования", чувствуя себя при этом глубоко несчастным. Так и случилось, что диссертация Бора не увидела света в Англии - ни тогда, ни позже.