נילס בוהר היה אחד המדענים הבולטים בפיזיקה המודרנית, הידוע בעיקר בזכות תרומתו המשמעותית לתורת הקוונטים ובמחקר שזכה בפרס נובל על מבנה האטומים.
נולד בקופנהגן בשנת 1885 להורים משכילים, בוהר התעניין בפיזיקה בגיל צעיר. הוא למד את הנושא בכל שנות לימודיו לתואר הראשון ושני לימודיו ובוגר תואר דוקטור לפיזיקה בשנת 1911 מאוניברסיטת קופנהגן.
בהיותו סטודנט, זכה בוהר בתחרות שנערכה על ידי האקדמיה למדעים בקופנהגן על חקירת מדידות מתח פני השטח בנוזל באמצעות סילוני נוזלים מתנודדים. במהלך עבודתו במעבדתו של אביו (פיזיולוג בעל שם), ביצע בוהר מספר ניסויים ואף עשה מבחנות זכוכית משלו.
בוהר חרג מעבר לתיאוריה הנוכחית של מתח פני שטח נוזלי על ידי התחשבות בצמיגות המים כמו גם בשילוב של אמפליטודות סופיות ולא באינסופי. הוא הגיש את החיבור שלו ברגע האחרון, וזכה במקום הראשון ובמדליית זהב. על פי Nobelprize.org, הוא שיפר את הרעיונות הללו ושלח אותם לחברה המלכותית בלונדון, שפרסמה אותם בכתב העת Philosophical Transactions of the Society בשנת 1908.
עבודתו לאחר מכן נעשתה תיאורטית יותר ויותר. זה היה בזמן שערך מחקר עבור עבודת הדוקטורט שלו על תורת האלקטרונים של מתכות, בוהר נתקל לראשונה בתורת הקוונטים המוקדמת של מקס פלאנק, שתיארה אנרגיה כחלקיקים זעירים, או קוונטה.
בשנת 1912 עבד בוהר אצל חתן פרס נובל J.J. תומפסון באנגליה כאשר הוצג בפני ארנסט ראת'רפורד, שגילוי הגרעין והתפתחותו של מודל אטומי זיכה אותו בפרס נובל לכימיה בשנת 1908. תחת שיעורי רות'רפורד החל בוהר ללמוד את תכונות האטומים.
בוהר קיים הוראה בפיזיקה באוניברסיטת קופנהגן בשנים 1913 - 1914 והמשיך בתפקיד דומה באוניברסיטת ויקטוריה במנצ'סטר בין השנים 1914 - 1916. הוא שב לאוניברסיטת קופנהגן בשנת 1916 כדי להיות פרופסור לפיזיקה תיאורטית. בשנת 1920 מונה לראש המכון לפיזיקה תיאורטית.
תוך שילוב תיאורו של רתרפורד של הגרעין ותורת פלנק על קוונטה, בואר הסביר מה קורה בתוך אטום ופיתח תמונה של מבנה אטומי. עבודה זו זיכתה אותו בפרס נובל משלו בשנת 1922.
באותה השנה בה החל את לימודיו אצל רתרפורד, בוהר נישא לאהבת חייו, מרגרט נורלונד, עמה נולדו לו שישה בנים. בהמשך חייו התמנה לנשיא האקדמיה המלכותית הדנית המלכותית, וכן חבר באקדמיות מדעיות בכל רחבי העולם.
כאשר פלשו הנאצים לדנמרק במלחמת העולם השנייה, הצליח בוהר לברוח לשבדיה. את השנתיים האחרונות של המלחמה בילה באנגליה ובארצות הברית, שם הסתבך בפרויקט האנרגיה האטומית. עם זאת, היה חשוב לו להשתמש בכישורים שלו לטוב ולא לאלימות. הוא הקדיש את עבודתו למען השימוש השלומי בפיזיקה אטומית ולפתרון בעיות פוליטיות הנובעות מהתפתחות נשק הרס אטומי. הוא האמין כי על מדינות להיות פתוחות זו עם זו לחלוטין ורשם את השקפות אלה במכתב הפתוח שלו לאו"ם בשנת 1950.
מודל אטומי
התרומה הגדולה ביותר של בוהר לפיזיקה המודרנית הייתה המודל האטומי. מודל בוהר מציג את האטום כגרעין קטן וטעון חיובי מוקף אלקטרונים מקיפים.
בוהר היה הראשון שגילה שאלקטרונים מסתובבים במסלולי נפרד סביב הגרעין וכי מספר האלקטרונים במסלול החיצוני קובע את תכונותיו של יסוד.
על שמו נקרא היסוד הכימי בוהריום (Bh), מס '107 בטבלת האלמנטים התקופתיים.
תיאוריית טיפות נוזלים
עבודתו התיאורטית של בוהר תרמה משמעותית להבנת המדענים את הביקוע הגרעיני. על פי תיאוריית טיפות הנוזל שלו, טיפת נוזלים מספקת ייצוג מדויק של גרעין האטום.
תיאוריה זו הועילה לניסיונות הראשונים לפצל אטומי אורניום בשנות השלושים, צעד חשוב בהתפתחות פצצת האטום.
למרות תרומותיו לפרויקט האנרגיה האטומית האמריקנית במלחמת העולם השנייה, בוהר היה תומך נאום ליישום שלווה של פיזיקה אטומית.
תורת הקוונטים
מושג ההשלמה של בוהר, עליו כתב במספר מסות בין 1933 ל -1962, קובע כי ניתן לראות באלקטרון בשתי דרכים, אם כחלקיק או כגל, אך לעולם לא את שניהם בו זמנית.
מושג זה, המהווה את הבסיס לתורת הקוונטים המוקדמת, מסביר גם כי ללא קשר לאופן בו אנו רואים אלקטרון, כל הבנת תכונותיו חייבת להיות מושרשת במדידה אמפירית. התיאוריה של בוהר מדגישה את הנקודה שתוצאות הניסוי מושפעות עמוק מכלי המדידה המשמשים לביצוען.
תרומתו של בוהר לחקר מכניקת הקוונטים מוזכרת לנצח במכון לפיזיקה תיאורטית באוניברסיטת קופנהגן, אותה סייע למצוא בשנת 1920 ופנה עד מותו בשנת 1962. מאז שמו שמו של מכון נילס בוהר לכבודו.
ציטוטים של נילס בוהר
"כל קושי גדול ועמוק נושא בפני עצמו פיתרון משלו. זה מאלץ אותנו לשנות את החשיבה שלנו כדי למצוא אותה."
"כל מה שאנו מכנים אמיתי עשוי מדברים שלא ניתן לראות בהם כממשי."
"הנשק הטוב ביותר של דיקטטורה הוא סודיות, אבל הנשק הטוב ביותר של דמוקרטיה צריך להיות נשק הפתיחות."
"לעולם אל תביע את עצמך בצורה ברורה יותר ממה שאתה מסוגל לחשוב."
