Нильс БорРефераты >> Естествознание >> Нильс Бор
Резерфорд внимательно выслушал Бора. Исполнив свой долг наставника по отношению к ученику, он тут же с увлечением принялся обсуждать новые идеи Бора и кончил тем, что настоятельно посоветовал ему подготовить статью для публикации.
Бор был на седьмом небе. В невероятной спешке укладывая в лаборатории свои вещи, он успел набросать небольшое письмо Маргарет, в котором сообщал, что Резерфорд одобрил его работу и что завтра он выезжает в Копенгаген. На родину Бор отплыл, как и предполагал, 24 июля.
На протяжении всей своей последующей жизни Бор вспоминал Манчестерскую лабораторию как средоточение самых талантливых молодых ученых всех стран, объединившихся вокруг великого ученого, который ободрял и наставлял молодежь в ее попытках достичь высочайших вершин науки.
По прибытии в Копенгаген Бор сразу погрузился в атмосферу счастливых предсвадебных хлопот. 1 августа 1912 года состоялась свадьба. С точки зрения любого ревнителя красоты Маргрет была прекрасна: стройная, с почти классическими чертами лица, обрамленного пепельными волосами. Она не даром была сестрой математика; острый ум позволил ей стать ближайшей помощницей мужа, а необычная живость и женская теплота располагали к ней малознакомых людей.
Сразу же после церемонии новобрачные отправились в Норвегию в короткое свадебное путешествие. Там Бор закончил работу над своей первой статьей. Из Норвегии молодожены отправились в Англию, чтобы передать законченную рукопись Резерфорду.
Полные счастья и надежд, Нильс и Маргрет отправились в Шотландию для завершения своего свадебного путешествия. Им казалось, что открывшиеся перед ними перспективы превосходят их скромные желания. Нильс прекрасно понимал, что ему предстоит невероятно трудная работа. Строение атома таило в себе массу неизвестного, но Бор знал, что он сделал все, что в его силах.
ТРИЛОГИЯ. НА ПУТИ К АТОМНОЙ ТЕОРИИ.
Когда Нильс и Маргрет вернулись из свадебного путешествия, с копенгагенских буков падали листья. Но холод осени словно отступил перед теплотой приема, оказанного им родственниками и знакомыми. Молодожены быстро подыскали для себя маленькую квартиру и обосновались там - Нильсу не терпелось как можно скорее приступить к работе.
Будущее Бора ни у кого не вызывало сомнений. Все прошлое ученого, образование и приобретенные знания подготовили его для университета. Он сразу же получил пост доцента в Копенгагенском университете; было решено, что он будет читать курс лекций «Механическое обоснование термодинамики». Лекции должны были начаться 16 октября и продолжаться до 18 декабря.
На подготовку лекций требовалось время, но Бор использовал каждую свободную минуту для продолжения работы, связанной с моделью атома. Но прежде чем он мог приступить к новой статье, ему потребовалось выяснить и проверить множество вопросов, причем Бор стремился к всесторонней и исчерпывающей проверке.
Работа оказалась исключительно трудной. В письме от 4 ноября 1912 года Бор писал Резерфорду: «Я чувствую себя очень виноватым, что не сумел закончить свою статью по атому и направить ее Вам». В первоначальном наброске письма было сказано: «Мне удалось добиться кое-каких успехов в отношении проблемы рассеяния», но перед тем как дать письмо Маргрет для переписки набело и отправки Резерфорду, он вычеркнул слова «кое-каких». На самом деле Бор добился весьма значительных успехов, и он закончил письмо словами: «Надеюсь завершить статью в течение ближайших недель».
Резерфорд всегда быстро отвечал на письма. В своем ответе, посланном ровно через неделю, 11 ноября, он советовал Бору не торопиться: «Не думаю, чтобы Вам следовало спешить с опубликованием второй статьи по строению атома; мне кажется, сейчас этим вопросом никто не занимается . Надеюсь, что Вы успешно преодолеете все трудности».
У Бора было совершенно иное мнение относительно внимания других ученых к вопросу о строении атома. В журналах начали появляться многочисленные статьи по родственным проблемам, и Бор был уверен, что вот-вот другие физики поставят перед собой этот самый трудный и самый важный вопрос: что же представляет собой атом и каково строение Вселенной? Вопрос был настолько важным, что Бор просто не мог понять, как могли другие не замечать его.
За несколько дней до Рождества пришло первое доказательство того, что другие физики почти вплотную подошли или по крайней мере работают над частными проблемами строения атома. Бор получил оттиски статей Д.У. Никольсона. Правда, английский ученый занимался изучением Солнца, но в конечном счете речь шла об одном и том же.
При первом чтении статей сердце Бора упало. Казалось, Никольсон отрицает все положения, которые он выдвигал. «Неужели я так ошибаюсь?» - мучительно вопрошал себя Бор.
Если атомы на Солнце непрерывно излучают «порции» энергии, как утверждал Никольсон, то в конце концов атом как таковой неизбежно должен исчезнуть. Бор не видел другого выхода, и в то же время вся его теория основывалась на том, что атом не исчезает, а, наоборот, сохраняет свою форму и структуру с завидной стабильностью.
Если системы, рассматриваемые Никольсоном, существуют только в таких условиях, когда атомы непрерывно разрушаются и образуются заново, скажем, внутри звезды или в вакуумной трубке, где происходит газовый разряд, то никакого конфликта с его теорией не возникаем Ведь он рассматривает атомы в их обычном, а не критическом состоянии «смерти» и рождения заново. И если это действительно так, то работы Никольсона не только не отрицают его теорию, но, наоборот, подкрепляют ее. Этот вывод несказанно обрадовал Бора.
Работая как каторжный, Бор закончил свое исследование по альфа-лучам, и в конце января его статья была готова для пересылки Резерфорду. Кроме того, сообщил он профессору, работа по строению атома также успешно продвигается.
Сейчас еще больше чем в Манчестере, ученый был уверен, что структура электронных орбит и процесс их возникновения могут только объяснить периодическую систему элементов, но и показать, как и почему происходит соединение элементов. Появится возможность объяснить, почему два атома водорода соединяются в молекулу, тогда как "два атома гелия отказываются соединяться".
Бор прекрасно отдавал себе отчет, что выдвигаемая им теория коренным образом изменит установившиеся в физике представления.
Первые четыре орбиты по боровской модели строения атома водорода.
Электроны могут совершить любой из указанных «прыжков».
Перед Бором открылась возможность по-новому разрешить загадку атома. Перемещение электрона с одной орбиты на другую происходило примерно так, как если бы автомобиль, едущий по автостраде, рассчитанной на высокие скорости движения, внезапно получил способность летать и перепрыгнул на шоссе, предназначенное для движения на небольших скоростях. Если бы этот скачек сопровождался вспышкой света, его можно было легко зарегистрировать.
Бор понимал, что его теория будет иметь смысл лишь в том случае, если наряду с процессом испускания она так же хорошо будет описывать и процесс поглощения. Поэтому необходимо было предположить, что система, состоящая из ядра и вращающегося вокруг него электрона, может при соответствующих условиях поглощать излучение с частотой, равной частоте излучения, испускаемого при переходе системы из одного стационарного состояния в другое.