丹麥物理學(xué)家波爾

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1、丹麥物理學(xué)家尼爾斯·波爾波爾的貢獻(xiàn)尼爾斯?波爾1913年在原子結(jié)構(gòu)問題上邁出了革命性的一步，提出了定態(tài)假設(shè)和頻率法則，從而奠定了這一研究方向的基礎(chǔ)。尼爾斯·波爾運(yùn)用光譜分析來探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了解釋原子吸收和發(fā)射，他把盧瑟福的有核原子模型和普朗克的量子論結(jié)合起來，提出了著名的“波爾理論”——原子的定態(tài)假設(shè)和頻率法則，成功地解釋了氫原子的光譜規(guī)律。波爾的這一開創(chuàng)性工作，為揭示元素周期表的奧秘打下了基礎(chǔ)。他使化學(xué)從定性科學(xué)變?yōu)槎靠茖W(xué)，使物理和化學(xué)這兩個學(xué)科建立在同一基礎(chǔ)之上。波爾在1916年提出了“對應(yīng)原理”，它是說原子的量子力學(xué)模型在線度很大時必定趨于經(jīng)

2、典力學(xué)；并在1927年提出了“并協(xié)原理”，它指的是在不同實驗條件下獲得的有關(guān)原子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，未必能用單一的模型來解釋，電子的波動模型就是對電子的粒子模型的補(bǔ)充。愛因斯坦曾經(jīng)講過：“波爾作為科學(xué)上的一位思想家之所以具有如此驚人的吸收力，是因為他對隱秘事物的直覺的理解力，同時又兼有如此強(qiáng)有力的批判能力。”作為量子物理學(xué)的最有資格的代表，尼爾斯·波爾對物理學(xué)和人類的整個思維領(lǐng)域作出了多次根本性的重大貢獻(xiàn)，留下了難以估價的精神遺產(chǎn)。為了紀(jì)念波爾，哥本哈根大學(xué)理論物理研究所被命名為尼爾斯．波爾研究所。波爾的一生出生波爾1885年10月7日出生于丹麥的哥本哈根。童年時代

3、父親克里斯丁·波爾是哥本哈根大學(xué)的生理學(xué)教授，母親出身于一個富有的猶太人家庭。波爾從小受到良好的家庭教育，并愛好足球，曾經(jīng)和弟弟哈那德·波爾共同參加職業(yè)足球比賽，甚至代表丹麥國家隊出場參加國際比賽。波爾的父親為使兩個兒子從小就熱愛自然科學(xué)，經(jīng)常與朋友們一起就科學(xué)、哲學(xué)、文化及政治等問題進(jìn)行有趣的討論，以熏陶波爾和他的弟弟海拉德。除此之外，波爾的父親還極為重視兩個兒子的體質(zhì)，培養(yǎng)他們的體育興趣。所以，波爾和弟弟在少年時代就成了著名足球運(yùn)動員，長大以后，他弟弟還進(jìn)入了國家足球隊，而波爾還具有了兵兵球、帆船和滑雪等終身愛好。波爾在童年時代是一個行動緩慢、做事專心的

4、孩子。他在學(xué)校里各門功課都很好，尤其是物理學(xué)和數(shù)學(xué)。他還酷愛文學(xué)，但本族語學(xué)得很費(fèi)力。他一生都用功克服這一困難，花了很多時間一遍一遍地抄寫手稿不管是科學(xué)論文、大會發(fā)言稿，還是給朋友的信件。這反映了波爾對準(zhǔn)確性的迫切要求和使自己的著作能傳遞盡可能多信息的強(qiáng)烈愿望。為了培養(yǎng)波爾的動手能力，他父親為他購置了車床和工具。心靈手巧的波爾很快就熟練地掌握了金工技術(shù)，并敢于修理一切損壞了的東西，家里的鐘表或自行車壞了，都是波爾自己動手修理。青年時代在中學(xué)時代，波爾雖然是班里的第一名，但他從來不愛虛榮，甚至不曾為爭奪第一名奮斗過。波爾思維非常迅速，自然地、毫不拘束地發(fā)展著自

5、己的才能，并毫不動搖地選擇了自己的道路，做一個物理學(xué)家。1903年，波爾順利地中學(xué)畢業(yè)，進(jìn)入了哥本哈根大學(xué)自然科學(xué)系。哥本哈根大學(xué)圖書館起初，波爾酷愛在大學(xué)的實驗室里做實驗。到二年級時，他決定參加丹麥皇家科學(xué)協(xié)會組織的優(yōu)秀論文競賽用瑞刊在1873年提出的射流振動法測定獲得了卡爾斯堡基金會的一筆助學(xué)金，從而有機(jī)會到英國劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室，跟隨當(dāng)時最有權(quán)威的物理學(xué)家J.J﹒湯姆遜進(jìn)行深造。英國劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室外景但波爾和J.J﹒湯姆遜處得并不融洽，原因是波爾和J.J﹒湯姆遜第一次見面時就指出了J.J.湯姆遜一篇論文中一些他認(rèn)為錯誤的地方。于是，在191

6、2年春轉(zhuǎn)到了曼徹斯特大學(xué)的盧瑟福實驗室工作。波爾在盧瑟福的實驗室工作了四個多月，于1912年7月底回國，因為他將在8月1日舉行婚禮。在盧瑟福實驗室工作的四個多用里，波爾收獲極大，他對盧瑟福衷心敬重，無論在為人方面還是在治學(xué)方面，盧瑟福都是他的楷模。兩位偉大的物理學(xué)家之間深厚而純樸的友誼就這樣開始了，這一友誼延續(xù)了四分之一世紀(jì)，直到盧瑟福過早地離世。1912年9月，波爾到哥本哈根大學(xué)擔(dān)任編外副教授，主講熱力學(xué)的力學(xué)基礎(chǔ)。波爾在講課中表現(xiàn)出一個教師的非凡才干，不管多難理解的問題，他都講得清清楚楚、饒有興趣。1913年，他發(fā)表了著名論文《原子和分子的結(jié)構(gòu)》，成為他

7、邁向森嚴(yán)的科學(xué)王國的偉大起步。1914年10月，波爾又應(yīng)邀到英國曼徹斯特大學(xué)任副教授，主講熱力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、電磁學(xué)和電子理論，并繼續(xù)進(jìn)行實驗研究和原子結(jié)構(gòu)理論及帶電粒子制動理論的研究，取得了豐碩的成果。隨著波爾聲望的不斷提高，哥本哈根大學(xué)決定為波爾設(shè)立理論物理學(xué)教授職位，于是，波爾于1916年夏天回國，成為哥本哈根大學(xué)理論物理學(xué)教授。第二年，他又被選為丹麥皇家科學(xué)協(xié)會會員。英國曼徹斯特大學(xué)中年時期19l8年11月第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，盧瑟福又邀請波爾去擔(dān)任他們不久前專門設(shè)置的哲學(xué)博士職務(wù)，但波爾為了發(fā)展丹麥的物理學(xué)研究而婉言謝絕了。1920年9月，在波爾的不懈

8、努力下，哥本哈根大學(xué)終于建成了理論物理研究所，這個研