Niels Bohr

Födelseland: Danmark
Födelseår: 1885
Död år: 1962
Niels Bohr (© The Nobel Foundation)

Niels Henrik David Bohr föddes i Danmark den 7 oktober år 1885 och kom att utvecklas till en av 1900-talets absolut största personligheter inom fysiken, den störste mentorn och en av grundarna till kvantfysiken.

Hans far Christian var professor i fysiologi vid Köpenhamns universitet. Modern kom också från ett skolat hem och båda triggade Niels till att ge sig in i fysiken. Niels började vid Köpenhamns universitet år 1903. Under denna tid gjorde han bl a internationellt prisbelönade teoretiska och experimentiella undersökningar i sin faders laboratorium. Han tog en magisterexamen i fysik år 1909 samt doktorerade år 1911 under C. Christiansen. Därefter sökte sig Bohr till J. J. Thomson (1856-1940), som var den främste experimentella fysikern vid denna tidpunkt, vid Cavendish Laboratory i England. Niels trivdes dock inte med Thomson och flyttade därför efter åtta månader vidare till Ernest Rutherford (1871-1937) i Manchester. Här trivdes han och kom att stanna här i fyra år, trots att det var febril experimentiell verksamhet och Niels hade blivit en teoretiker. Bohr löste här problemen i Rutherfords atommodell från år 1911 genom att föreslå att elektronens vinkelmoment runt den positivt laddade kärnan endast kan anta kvantiserade värden. Atomen emitterar endast energi då elektronen förflyttar sig från en nivå till en annan. Med detta resonemang som utgångspunkt beräknade han år 1913 emissions- och absorptionsspektrat hos väteatomen vilket stämde med mycket bra med Janne Rydbergs (1854-1919) och Johann Balmers (1825-1898) experimentella värden.

År 1913 återvände Niels till universitetet i Köpenhamn för att undervisa i fysik som assisterande professor. Året efter gjorde han samma sak vid Victoria University i Manchester efter inbjudan av Rutherford. År 1916 återvände Bohr till Köpenhamn igen där han blev professor i teoretisk fysik (den förste vid universitetet). Hans första assistent och medarbetare var holländaren Hendrik Kramers (1894-1952) som hade utbildats av bl a Henrik Lorentz (1853-1928) i Leiden. Den andre medarbetaren blev Oskar Klein (1894-1977) som Kramers hade knytit kontakt med vid föreläsningsturné i Stockholm på uppdrag av Bohr år 1917 och som egentligen var fysikalisk kemiskt vid denna tidpunkt. År 1918 publicerade Bohr den första volymen av "On the quantum theory of line spectra". Han presenterade år 1918 korrespondensprincipen som säger att en kvantbeskrivning av mikroskopisk fysik måste konvergera mot den klassiska beskrivningen när avståndsskalan ökar. Denna princip gick emot den modell som fanns i Arnold Sommerfelds (1868-1951) "Atombau und Spektrallinien", som var standardverket inom atomteorin vi denna tid, och stötte därför på en hel del motstånd. Bohr och hans assistenter förde dock en informationskampanj för att sprida Bohrs teorier.

Den tredje mars år 1921 invigdes Institutet för teoretisk fysik och Bohr blev chef för detta. Han kunde samarbeta med världsledande tyska fysiker vid institutet, som annars var bojkottade i efterdyningarna av det Första Världskriget, p g a att Danmark var neutralt.

Samtidigt var han väldigt engagerad i den vetenskapliga forskningen som pågick runt honom med Niels som huvudperson. Detta ledde stundtal till att Bohr var mycket utmattad och fick vila periodvis från arbetet.

Han fick 1922 års Nobelpris i fysik "för undersökningarna av strukturen i atomer och strålningen som utmynnar från dem". Talangfulla vetenskapsmän började nu vallfärda till Danmark för att få studera under honom, något som fortsatte ända fram till det att Andra Världskriget bröt ut. Bohr var en av kvantmekanikens grundare och var bl a på kvantmekanikens sida i tvisten om dess grundläggande osäkerhetsprincip som ratades av Albert Einstein (1879-1955) och som Bohr till slut vann m h a John Bells kriterium.

År 1923 genomförde Bohr sin första resa till USA.

Var mest känd för allmänheten p g a att hans bror Robert var Danmarks bästa fotbollsspelare (även Niels var en fotbollsspelare av hög klass). Niels var även pionjär inom den semiklassiska mekaniken genom att finna de diskreta energinivåerna hos väteatomen, som är ett kvantsystem. Han lade fram komplementprincipen år 1927, d v s att ett objekt måste beskrivas med antingen partikelteorin eller vågteorin men ej båda. Köpenhamnstolkningen säger att ett kvantmekaniskt objekt bara har ett diffust moln av möjliga tillstånd tills dess att man iakttar objektet. Först då faller de olika tillstånden ut till ett verkligt. Köpenhamnstolkningen är uppkallad efter staden som han var verksam i och där diskussionerna fördes som ledde fram till denna slutsats. Även den svenske fysikern Oskar Klein (1894-1977) verkar att ha varit involverad i utarbetandet av dessa principer och tolkningar.

År 1939, strax efter det att fissionen hade upptäckts experimentiellt av Otto Hahn och Liese Meitner, så utarbetade han teorin bakom fissionen tillsammans med John Archibald Wheeler (1911- ) i USA. För ovanlighetens skull så lät han Wheeler författa hela artikeln utan att granska denna; normalt sett ville Bohr ha fullständig koll på detta men han visste att Wheeler hade samma skrivsätt som han samt var mycket noggrann.

År 1943 flydde dansken till England (via Sverige) eftersom det tyska atomvapenprogrammet troligen hade tagit honom annars. För att Nobelprismedaljen skulle få vara ifred löste han upp denna i kungsvatten och guldet kunde senare användas för att återskapa medaljen. Han gick med i atombombsprogrammet på Englands och USA:s sida. År 1944 uppmanade han Rooservelt och Churchill till att samförstånd behövdes mellan Väst och Sovjetunionen. Niels organiserade den första fredskonferensen mot kärnvapen i Geneve år 1955.

Bohr använde aldrig någon avancerad matematik när han drog sina slutsatser. Han skrev 115 st publikationer inklusive tre böcker. Dessa var "The Theory of Spectra and Atomic Constitution", "Atomic Theory and the Description of Nature" samt "The Unity of knowledge".

Niels var Werner Heisenbergs (1901-1976) fadersgestalt och försökte rädda Lev Landau (1908-1968) från fängelse. Niels stödde Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) i hans kamp mot Arthur Stanley Eddington (1882-1944). Sonen Aage Bohr (1922- ) fick också Nobelpriset i fysik, nämligen år 1975.

Niels Bohr dog den 18 november år 1962.

Källor:
[1]: Niels Bohr i "Nobel Lectures, Physics 1922-1941", Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1965.
[2]: Thorne, Kip: "Black Holes and Time Warps - Einstein's outrageous Legacy", W. W. Norton, New York, 1994.
[3]: Wheeler, John with Kenneth Ford: "Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics", W. W. Norton, New York, 2000.

Tillbaka till Kosmologikas hemsida