ნილს ბორი და ახალგაზრდა მეცნიერები

Add caption

                  .

მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ ნილს ბორმა დაიწყო კვანტურ ფიზიკაზე მუშაობა თავის სტუდენტებთან ერთად. გარდა ფიზიკისა ნილს ბორი დიდ ყურადღებას აქცევდა ბიოლოგიას და ფილოსოფიას. იგი იყო 20-ზე მეტი სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებათა აკადემიის საპატიო წევრი, მრავალი ნაციონალური და საერთაშორისო პრემიის ლაურეატი. 1920 წელს ბორმა დაარსა თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტი და მისი დირექტორი გახდა. მეცნიერების მიერ ჩამოყალიბებულმა ინსტიტუტმა დიდი როლი შეასრულა კვანტური ფიზიკის განვითარებაში. ბორის სკოლა გაიარეს XX საუკუნის ისეთმა მეცნიერებმა როგორებიც იყვნენ: ფელიქს ბლოხი ; ოგე ბორი ; ვიქტორ ვაისკოფი ; ლევ ლანდაუ. ბორის ინსტიტუტს არაერთხელ ესტუმრა ვერნერ ჰაიზენბერგი ზუსტად იმ დროს, როდესაც იქმნებოდა მისი „განუსაზღვრელი პრინციპი". ამავე ინსტიტუტში მიმდინარეობდა ნილს ბორსა და ერვინ შრედინგერს შორის, რომელიც აქტიურად იცავდა ტალღურ თეორიას.
ეს იყო ინსტიტუტი რომელიც განსაკუთრებული ნიჭის მქონე ახალგაზრდა ფიზიკოსების ე.წ. ''გენიოსების '' კრებულს წარმოადგენდა , ბორმა ჩამოაყალიბა თავისი განთქმული ფოსფულატები, რითაც საფუძველი ჩაუყარა კვანტურ ფიზიკას.
ლფა-ნაწილაკების გამოყენებით ჩატარებულმა ცდებმა, რეზერფორდი მიიყვანა დასკვნამდე, რომ ატომის ცენტრში განლაგებულია მცირე ზომის ატომბირთვი, რომელშიც კონცენტრირებულია თითქმის მთელი მასა, ხოლო მის გარშემო განლაგებულია ელექტრონები. ვინაიდან ცნობილი იყო რომ ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია, რეზერფორდმა ივარაუდა, რომ ელექტრონების ჯამური მუხტი ბირთვის მუხტის ტოლია და აქვს საპირისპირო ნიშანი. ამ შედეგმა დიდი გადატრიალება მოახდინა ფიზიკაში, თუმცა მაინც რჩებოდა მრავალი აუხსნელი მოვლენა, როგორიც არის იზოტოპების არსებობა. ამ მომენტიდან საქმიანობაში ჩაერთო ახალგაზრდა ბორი, რომელმაც დაადგინა, რომ ნივთიერების ქიმიური თვისებები განისაზღვრება ელექტრონების რაოდენობით, ანუ მუხტით და არა მასით. ყოველივე ეს ხსნიდა იზოტოპების არსებობას.ზემოთხსენებულ მოვლენას მოჰყვა არა ერთი აღმოჩენა, რომელიც უშუალოდ ატომის აგებულებას შეეხებოდა. რეზერფორდის ლაბორატორიაში მუშაობის შემდეგ ბორი დაბრუნდა სამშობლოში, სადაც 1916 წელს კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის პროფესორის თანამდებობაზე დაინიშნა.

ბირთვული კვლევები

ბირთვული კვლევები ამერიკის შეერთებული შტატები, ქალაქ ალმაგორდოდან ორმოცდაათი კილომეტრით მოშორებული

უდაბნო. აქ, ამ უკაცრიელ ადგილას , 1945 წლის 16 ივლისს, დილის 5საათსა და 39 წუთზე ადგილობრივირ დროით, დაიწყო ახალი ერა კაცობრიობის ისტორისაში – ატომური იარაღის ერა. იმ დილით ამერიკელებმა გამოსაცდელად ააფეთქეს პირველი ატომური ბომბი, რომელიც თავისი დამანგრეველი ზემოქმედებით რამდენიმე ათასჯერ აღემატებოდა მანამდე არსებულ იარაღს. Bომბი, რომლის თხუთმეტკილომეტრიანი “სოკო” დღემდე რჩება ადამიანის გონიერებისა და ამავე დროს მისი უგუნურების სიმბოლოდ. “ჩვენ მივისწრაფოდით შეუცნობელისკენ და არ ვიცოდით, რა გამოვიდოდა აქედან”, იგონებდა გამოცდის ერთ-ერთი მონაწილე. Mმართლაც, ეს აფეთქება არ ჰგავდა უამრავჯერ ჩატარებულ და გამეორებულ ახალი იარაღის გამოცდის პროცესს.Yყველანი, ბომბის შემქმნელი მეცნიერებიცა და მაშინდელი პოლიტიკოსებიც, ნათლად ხედავნენ, რომ რაღაც პრინციპულად ახალთან, შეუცნობელთან ჰქონდათ საქმე. ხვდებოდნენ იმასაც, რომ ამ მოვლენის შემდეგ მსოფლიოში სულ სხვანაირი, ახლებური წესრიგი უნდა გამეფებულიყო. “აფეთქებიდან ერთი საათის შემდეგ აფეთქების ადგილს ვეღარ იცნობდით: ცხოველები აჩრდილებად ქცეულიყვნენ, მიდამო, სადაც ადრე შენობები იდგა, უდაბნოს დაემსგავსა, იწვოდა ყველაფერი – წყალიც კი”, - იგონებდა პროექტის ერთ-ერთი ავტორი. ეს მოვლენა რამდენიმე ათწლეულის მანძილზე მზადდებოდა, მას უამრავი მეცნიერის შრომა დაედო საფუძვლად. 1896 წელს ცნობილმა მეცნიერმა, ბეკერერმა აღმოაჩინა რადიოაქტივობის მოვლენა. 1911 წელს გამოჩენილმა ფიზიკოსმა – ექსპერიმენტატორმა ერნეს რეზერფორდმა შექმნა ატომის აგებულების ბირთვული მოდელი. ორი წლის შემდეგ, 1913 წელს, გენიალურმა ნილს ბორმა წარმოადგინა იმ დროისათვის ფანტასტიკური თეორი, რომელიც ატომის სტრუქტურის ახსნის საშუალებას იძლეოდა. 1934 წელს ცოლ-ქმარმა ირენ და ფრედერიკ ჟოლიო-კიურიმ მოახერხეს და პირველად ხელოვნურად განახორციელეს რადიოაქტიური ბირთული რეაქცია. იმ აღმოჩენისათვის მათ 1935 წელს ნობელის პრემია მიენიჭათ. საერთოდ, საუკუნის დასაწყისში, ნობლეის პრემიის ლაურიატთა უდიდეს ნაწილს სწორედ კვლევარები შეადგენდნენ. ფიზიკის ეს დარგი განსაკუთრებით სწრაფად და ინტენსიურად ვითარდებოდა, თითქოს კაცობრიობის ინტელექტუალური ელიტა გაერთიანებული ძალებით ცდილობდა ამოეცნო ატომის აგებულების, სტრუქტურის საიდუმლოებანი. 1938 წელი, ოტო განმა და შტრასმანმა აღმოაჩინეს ნეიტრონის ზემოქმედებით ურანის დაშლის მოვლენა და დაამტკიცს, რომ ამ დროს უდიდესი რაოდენობის ენერგიის მიღება შეიძლებოდა. შეერთებულ შტატებში შეიქმნა ე.წ. მანჰეტენის პროექტი, რომელშიც მთელი ამერიკის ინტელექტუალური ელიტა მონაწილეობდა; ადგილობრივ მეცნიერებთან ერთად პროექტში ევროპიდან ემიგრირებული უდიდესი პროფესიონალებიც ჩაერთვნენ. Aამ პროექტის რეალური დაგვირგვინება იყო 1945 წლის პირველი გამოსაცდელი ატომური აფეთქება. ზუსტად 21 Dრის შემდეგ, 6 აგვისტოს, დილის 8 საათსა და 25 წუთზე, ქალაქ ხიროსიმაში მუნიციპალიტეტის შენობის გუმბათის თავზე აფეთქდა მეორე ამერიკული ბომბი, რომელმაც ელვის უსწრაფესად გაანადგურა ოთხმოცი ათასი ადამიანი; სამი დღის შემდეგ კი უკვე იაპონიის მეორე ქალაქის- ნაგასაკის- მაგალითზე მთელი მსოფლიო შიშით და მანცვიფრებით ადევნებდა თვალს კაცობრიობის შესაძლო სამომავლო პერსპექტივას. 1961 წელს მსოფლიოში უდიდესი წყალბადის ბომბის გამოცდა ჩატარდა. ბომბის სიმძლავრე ორმოცდაათი მილიონი ტონა ტროტილის აფეთქების სიმძლავრეს უტოლდებოდა, მისი “სოკო” ცაში სამოცდაათი კილომეტრის სიმაღლეზე გაიშალა, ხოლო ჰაერის დარტყმითმა ტალღამ დედამიწას გარშემო სამჯერ შემოუარა(შედარებისათვის, ხიროსიმის ბომბის სიმძლავრე მხოლოდ ოცი ათასი ტონა ტროტილის აფეთქების ტოლფასი იყო). ამ პროცესების შედეგად ნათელი გახდა, რომ თანამედროვე გლობალურ ომს არ ეყოლება გამარჯვებული და დამარცხებული მხარე – ომის შედეგად განადგურდება ყველა. აღარ აქვს მნიშვნელობა იმას, ვის რამდენი ტანკი ან ქვემეხი აქვს, რადგან მსოფლიოს უკვე რეალურად გააჩნია ძალა, რომელსაც მისი სრულად განადგურება ძალუძს. ამ აზრმა დაამკვიდრა სრულიად ახალი სტრატეგია, რომელიც, პრინციპში, გამორიცხავდა მსოფლიო ომის შესაძლებლობა და მიუხედავად ძლიერი დაპირისპირებისა, მოახერხა მისი თავიდან აცილება. ატომური ენერგიის ხსენებაზე თვალწინ წარმოგვიდგება, ერთი მხრივ, განათებული, გამთბარი სახლები, ამუშავებული საწარმოები, კომფორტი, მეორე მხრივ კი – ხიროსიმა და ნაგასაკი, ჩერნობილი და კიშტინი, ათასობით დაღუპული ადამიანი და გადამწვარი ქალაქი. დღეს ატომური და წყლბადის იარაღის შექმნა ისტორიულ მოვლენათა რიცხვს მიეკუთვნება. ატომური ერის დამკვიდრება მეოცე საუკუნის უმნიშვნელოვანესი მოვლენაა. Aმ ფაქტმა მისი შემქნელი ადამიანებიც - რომლებიც შემზადებული უნდა ყოფილიყვნენ შედეგისათვის - შეაძრწუნა. ეს ის ძალაა, რომელსაც შეუძლია მოსპოს არა მხოლოდ სიცოცხლე დედამიწაზე, არამედ - მთელი პლანეტა. ასეთი დამანგრეველი ძალის გაჩენამ, ბუნებრივია, საერთოდ შეცვალა მეოცე საუკუნის მსოფლმხედველობა, ადამიანთა აზროვნება, მათი სტერეოტიპები. ადამიანი ხომ თავისი ისტორიის მანძინზე არასოდეს ფლობდა თვითგანადგურების ასეთ ტოტალურ, ეფექტურ და სწრაფ საშუალებას, რომელმაც თვალნათლივ დაგვანახა რაოდენ ფაქიზია ჩვენი პლანეტა - ჩვენი საერთო სახლი. სწორედ ამიტომ, შესაძლოა, ადამიანი უფრო ფაქიზად მოექცეს საკუთარ პლანეტას და ეცადოს, შეაჯეროს ერთმანეთთან ტექნოლოგიური ბუმი და ჩვენი ბიოსფეროს სასიცოცხლო ინტერესები.

მანჰეტენის პროექტი

ცნობილი დანიელი ფიზიკოსი ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი ასევე იყო მანჰეტენის პროექტის ერთ-ერთი თანამონაწილე . მანჰეტენის პროექტი იყო ერთ-ერთი ყველაზე დიდი ფარული ოპერაცია,რომელმაც სჰეცვალა მსოფლიოს ყველაზე დიდი მსოფლიო ომი. პარკის სერვისის სასჰუალებით გიაამბობთ ამ ისტორიას. 1942 წელს ამერიკის შეერთებულმა შტატებმა დაიწყო უპრეცენდენტო კვლევა და წარმოების პროგრამა თეორიული მეცნიერების ზღვარზე. მთელი ძალისხმევით ცდილობდნენ შეექმნათ იარაღი მეორე მსოფლიო ომის დასამთავრებლად. ეს იყო პიკი, მანჰეტენის პროექტი იყო ისეთივე დიდი როგორც ავტო ინდუსტრიალ. 130 000 ადამიანი იქნა დასაქმებული ამ პროექტით. საზოგადოებას უმალავდნენ პროექტის მეცნიერებს , ინჟინრებს და მალულად შეიმუშავეს პირველი ატომური ბომბი , პირველი მცდელობა წარმატებით დასრულდა. მანჰეტენის პროექტი იყო მაერიკელი, კანადელი, ინგლისელი და გერმანელი მეცნიერების ჯგუფის სახელწოდება, რომელთა ხელმძღვანელობით 1942 წლის სექტემბერში ბირთვული იარაღი შემუშავდა. პროექტის ჩარჩოებში შეიქმნა სამი ატომური ყუმბარა: პლუტონის ‘’ტრინიტი’’ (აფეთქდა პირველ გამოცდაზე), ურანის ‘’ბიჭუნა’’ (ჩამოაგდეს ჰიროსიმაზე 1945 წლის 6 აგვისტოს) და პლუტონის ‘’სქელუა’’ (ჩამოაგდეს ნაგასაკიში 1945 წლის 9 აგვისტოს). პროექტს უძღვებოდა ამერიკელი ფიზიკოსი რობერტ ოპენჰაიმერი და გენერალი ლესლი გროუვსი. დღეს უკვე ამ ამბავს მოგვითხრობს უამრავი ფილმები წიგნბები, მუსეუმები და მეცნიერული საიტები. ახლა უკვე არსებობს ეროვნული პარკი ამერიკის შეერთებულ შტატებში როგორც მანჰეტენის პროექტის ეროვნული ისტორიული პარკი. არსებობს უამრავი პროექტი იმისათვის რომ დაიწყოს პარკის შესწავლა. ამრიკის შეერთებული შტატების სენატორმა ჯეფ ბინგმანმა 2004 წელს თქვა: ‘’ ჩვენ ვმუშაოთ რათა შევინარჩუნოთ ჩვენი მნისვნელოვანი ისტორიული ძეგლები,რადგან ისინი ჩვენი ჩვენი ეროვნული მემკვიდრეობაა და ამით მოგითხროთ ჩვენი ცხოვრების მნიშვნელოვანი ეროვნული ნაწილის შესახებ. ატომურმა იარაღმა დაასრულა ომი იაპონიაში შეჭრის გარეშე. ატომურმა იარაღმა ამერიკა ზესახელმწიფოდ გახადა. მან ასევე შეცვალა შეერთებული შტატების ღირებული სამეცნიერო კვლევები და აღმოჩენები. მეორე მსოფლიო ომამდე ამერიკა იყო მყვინთავის დონეზე მეცნიერებაში, განსაკუთრებით ფიზიკაში. რაც შეეხება იმას თუ საიდან, როგორ და რა ფარგლებში შეიქმნა მანჰეტენის პროექტი ბევრი რამ ჯერ კიდევ საეჭვოა. დღეს ატომური და წყლბადის იარაღის შექმნა ისტორიულ მოვლენათა რიცხვს მიეკუთვნება. ატომური ერის დამკვიდრება მეოცე საუკუნის უმნიშვნელოვანესი მოვლენაა. Aმ ფაქტმა მისი შემქნელი ადამიანებიც - რომლებიც შემზადებული უნდა ყოფილიყვნენ შედეგისათვის - შეაძრწუნა. ეს ის ძალაა, რომელსაც შეუძლია მოსპოს არა მხოლოდ სიცოცხლე დედამიწაზე, არამედ - მთელი პლანეტა. ჰიროსიმას და ნაგასაკის ატომური დაბომბვა იყო იაპონიის წინააღმდეგ აშშ ბირთვული შეტევის მაგალითი მეორე მსოფლიო ომის დროს. 1945 წლის 6 აგვისტოს ბირთვული ბომბი სახელად ”პატარა ბავშვი” ("Little Boy") ჩამოგდებული იქნა ქალაქ ჰიროსიმაში, ხოლო სამი დღის შემდეგ მეორე ბომბი სახელად ”მსუქანი კაცი” ("Fat Man") ნაგასაკში. მსხვერპლთა რაოდენობის ზუსტად დადგენას რამდენიმე ფაქტორი უშლის ხელს: ომისდროინდელი უზუსტო მონაცემები, ის გარემოება რომ მსხვერპლთა საერთო რაოდენობა ზოგადად საკმაოდ დიდი იყო და ისინი სხვადასხვა დროს გარდაიცვალნენ სხივური დაავადების შედეგად, აგრეთვე პოლიტიკური სპეკულაციები რომლის დროსაც მსხვერპლთა რიცხვს ხან აზვიადებდნენ ხან კი ამცირებდნენ. მიჩნეულია რომ ბირთვული დაბომბვის და მასთან დაკავსირებული გარემოებების შედეგად ჰიროსიმაში 140 000 ადამიანი დაიღუპა, ხოლო 74 000 ნაგასაკიში. ორივე ქალაქში მსხვერპლთა უმრავლესობა მშვიდობიანი მოსახლეობა იყო. იაპონიის კაპიტულაციაში ამ დაბომბვის როლი და საერთოდ მეორე მსოფლიო ომის დრო ბირთვული იარაღის გამოყენების მართლზომიერება იყო და არის კამათის საგანი. აშშ-ში გავრცელებული შეხედულების თანახმად ბირთვული იარაღის გამოყენებამ ომის დასრულება დააჩქარა და ამგვარად იხსნა იმათი სიცოცხლე ვინც დაიღუპებოდა ომი რომ კიდევ დიდი ხნით გაგრძელებულიყო, კერძოდ-აშშ რომ შეჭრილიყო უშუალოდ იაპონიის ტერიტორიაზე. იაპონიაში კი მიიჩნევენ რომ დაბომბვა საჭირო არ იყო და შეგნებულად ასეთი საშინელი ძალის მიყენება მშვიდობიან მოსახლეობაზე უზნეობაა. 1945 წლის 2 სექტემბერს იაპონიამ გამოაცხადა კაპიტულაცია მოკავშირეთა წინაშე და ამით ოფიციალურად მეორე მსოფლიო ომი დასრულდა.

ნილს ბორი & პლანკი

კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი ლიტონების კლასიკურ ელექტრონულ თეორიას იკვლევდა, რამაც შემდგომ მის სადოქტორო დისერტაციას საფუძველი ჩაუყარა. ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი იყო პირველი ვინც დაუპირისპირდა ცნობილი ფიზიკოსის პლანკის კვანტური ფიზიკის თეორიას. ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი 1911 წლის შემოდგომაზე გადავიდა ინგლისში საცხოვრებლად. მოგვიანებით მან კავენდიშის ლაბორატორიაში დაიწყო ექსპერიმენტალური სამუშაოების ჩატარება სერ ტომფსონის ხელმძღვანელობით. 1912 წელს იგი მუშაობდა რუდენფორდის ლაბნორატორიაში მანჩესტერში, სადაც იგი მუშაობდა რადიოაქტიურ მოვლენებზე , რომელიც გამოქვეყნდა ფილოსოფიურ ჟურნალში. 1913-1914 წლებში ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორმა ჩაატარა ლექცია კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში. 1916 წელს იგი დაინიშნა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში თეორიული ფიზიკის პროფესორად , ხოლო 1920 წელს იგი გახდა თეორიული ფიზიკის ხელმძღვანელი რომელიც თავად დაარსა. 1921 წელს ნილს ბორმა მოიპოვა ლონდონის სამეფო საზოგადოების ჰიუზის ოქროს მედალი, ხოლო 1922 წელს ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი გახდა ნობელის პრემიის ლაურეატი. 1930 წლიდან ნილს ბორი უფრო და უფრო მეტს მუშაობდა თავის ინსტიტუტში და იკვლევდა ატომურ ბირთვს. 1936 წელს მან შეიმუშავა ატომის ახალი მოდელი , რომელმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ბირთვის დაყოფის პრობლემების შესწავლისას.

ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორმა ხელი შეუწყო თანამედროვე კვანტური ფიზიკის განვითარებას. მე-2 მსოფლიო ომის დროს ნილს ბორი გაიქცა შვედეთში სადაც ორი წელი გაატარა. თავისი ცხოვრების შემდგომ წლებში მან მიუძღვნა თავისი ნამუშევრები მშვიდობიანი გამოყენების ატომურ ფიზიკას. ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი ასევე მუშაობდა მანჰეტენის პროექტზე , რომელიც იყო ამერიკელი, ინგლისელი, გერმანელი და კანადელი მეცნიერების ჯგუფის სახელწოდება , რომელთე ხელმძღვანელობით 1942 წელს ბირთვული იარაღი შემუშავდა . პროექტის ჩარჩოებში შემუშავდა სამი ატომური ყუმბარა , რომლებიც ჰიროსიმასა და ნაგასაკიში ჩამოაგდეს მოგვიანებით. ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი იყო დანიის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის პრეზიდენტი . იგი ასევე იყო ლონდონის სამეფო საზოგადოების ინსტიტუტისა და აკადემიის საგარეო წევრი ამსეტრდამში, ბერლინში, ბუდაპეშტში, ოსლოში პარიზში, რომში, სტოქჰოლმში , ვენაში, ვაშინგტონში, ჰარლემში და მოსკოვში. 1912 წელის ზაფხულში ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორი დაქორწინებული იყო მარგარეტ ნორლუნდზე ერთ-ერთ ულამაზეს ქალზე მთელს ევროპაში, რომელიც იდეალური კომპანიონი იყო მისთვის. ცოლ-ქმარს ჰყავდათ ექვსი ვაჟი , ორი კი შემდგომ გარდაეცვალათ. დანარჩენმა ოთხმა ვაჟმა შესანიშნავი კარიერა გაიკეთა სხვადასხვა პროფესიებში: ერიკ(ინჟინერი), ოგე მამამისის კვალს გაჰყვა და ისევე როგორც მამამისი თავადაცთეორიული ფიზიკის დოქტორი და თეორიული ინსტიტუტის დირექტორი გახდა. ერნესტი კი ცნობილი იურისტი გახდა. ნილს ჰენრიკ დევიდ ბორმა 1924 წელს ერსტედის მედალი მოიპოვა. 1925 წელს იტალიის მეცნიერებათა აკადემიიის მეტუჩის ოქროს მედალი . 1926 წელს კი ბალტიმორის (აშშ) ფრანკლინის სახელობის ოქროს მედალი. ამ პრობლემის ამოხსნა და მეცნიერების სწორ გზაზე დაყენება ახალგზრდა დანიელმა თეორეტიკოსმა ნილს ბორმა შეძლო, რომელიც სამშობლოდან, სადოქტორო დისერტაციის დაცვის მერე, ახალი ჩასული იყო ინგლისში. მან საწყის წერტილად კვანტური მექანიკის ახალი პოსტულატები აიღო, რომელთა თანახმადაც სუბ ატომურ დონეზე ენერგია პორციებად, ანუ კვანტებად გამოსხივდება. გერმანელმა ფიზიკოსმა მაქს პლანკმა ამ იდეის საფუძველზე, ის, რომ ატომები სინათლეს ცალკეული ნაწილაკებით(ა. აინშტაინმა მათ ”ფოტონები” უწოდა) ასხივებენ, შავი სხეულის გამოსხივების მოძველებული პრობლემა ახსნა. ფოტონების კონცეფციის გამოყენებით, ალბერტ აინშტაინმა თეორიულად ახსნა ფოტოელექტრული ეფექტი. ამ ნამუშევრებისთვის ერთმაც და მეორემაც ნობელის პრემია მიიღო. ბორმა კვანტური თეორია კიდევ ერთი ნაბიჯით წინ წაწია, გამოიყენა რა ატომში ორბიტაზე მყოფი ელექტრონების მდგომარეობის აღსაწერად. მეცნიერულ ენაზე რომ ვთქვათ, მან ივარაუდა ელექტრონის კუთხური მომენტის დაკვანტვა. ელექტრონს არ შეუძლია დაშორებული იყოს ბირთვიდან ნებისმიერ მანძილზე, არამედ იმყოფება მხოლოდ ფიქსირებულ, შემდგომში ”დასაშვებ ორბიტებად” წოდებულ ორბიტებზე. ელექტრონებს, იმყოფებიან რა ასეთ ორბიტებზე, არ შეუძლიათ გამოასხივონ ნებისმიერი ინტენსიურობის და სიხშირის ელექტრომაგნიტური ტალღები, წინააღმდეგ შემთხვევში მათ უფრო დაბალ, დაუშვებელ ორბიტაზე მოუწევდათ გადასვლა. ელექტრონებს შეუძლიათ სხვა, დასშვებ ორბიტაზე გადასვლა. კვანტურ მექანიკასთან დაკავშირებული ყველა მოვლენის მსგავსად, ამ პროცესის წარმოდგენაც ძალიან ძნელია. ელექტრონი უბრალოდ ქრება და სხვა ორბიტაზე მატერიალიზდება, ისე, რომ არ კვეთს ორბიტებს შორის არსებულ სივრცეს. ამ ეფექტს ”კვანტური ნახტომი” უწოდეს. უფრო დაბალ ორბიტაზე გდახტომის დროს ელექტრონი კარგავს ენერგიას, ე.ი. ასხივებს კვანტს - ფიქსირებული ენერგიითა და ტალღის სიგრძით. ჩვენ განსხვევებული ენერგიის ფოტონებს ფერით ვარჩევთ - ცეცხლზე გავარვარებული სპილენძის მავთული ცისფრად ანათებს, ქუჩის განათების ნატრიუმიანი ნათურა ყვითლად. შესაბამისად, უფრო მაღალ ენერგიაზე გადასასვლელად, ელექტრონმა უნდა შთანთქოს ფოტონი.

ბორისმიერი ატომის სურათის მიხედვით ელექტრონები ზევით და ქვევით ნახტომებით გადადიან - ერთი დასაშვები ორბიტიდან მეორეზე, შეიძლება შევადაროთ ადამიანის ზევით-ქვევით სიარულს კიბის საფეხურებზე. ყოველ ნახტომს თან ახლავს გამოსხივება-შთანთქმა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ენერგიის კვანტისა, რომელსაც ჩვენ ფოტონს ვუწოდებთ. დროთა განმავლობაში ბორის ინტუიციურმა ჰიპოთეზამ ადგილი დაუთმო მკაცრ სისტემურ ფორმულირებას, კვანტური მექანიკის ჩარჩოებში, კერძოდ, ელემენტარული ნაწილაკების ორმაგი ბუნების კონცეფციას - კორპუსკულარულ-ტალღურს. ჩვენ დღეისათვის ელექტრონები წარმოგვიდგებიან არა როგორც თავიანთ ორბიტებზე ბირთვის გარშემო მოძრავი მიკროსკოპული პლანეტები, არამედ როგორც ალბათური ტალღები. თანამედროვე ფიზიკოსები ამ ტალღებს ყველაზე რთული სტრუქტურის ატომების დასახასიათებლად იყენებენ, მათი თვისებებისა და ქცევის ასახსნელად. მიუხედავად ამისა, ნილს ბორმა თანამედროვე კვანტური მექანიკის საყრდენი სურათი, ახალა უკვე შორეულ 1913 წელს დახატა(ატომი).

ნილს ბორი

ნილს ბორი დაიბადა 1885 წლის 7 ოქტომბერს კოპენჰაგენში და გარდაიცვალა 1962 წლის 18 ნოემბერს. ის გახლავთ დანიელი ფიზიკოსი, თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ფუძემდებელი. ნობელის პრემიის ლაურეატი ფიზიკაში. ის გახლდათ მათემატიკოსი ჰარალდ ბორის ძმა და ნობელის პრემიის ლაურეატის ოგე ბორის მამა. მანჰეტენის პროექტის ერთ-ერთი თანამონაწილე. საწყისი განათლება მომავალმა მეცნიერმა, გამელჰოლმის სკოლაში მიიღო, რომელიც 1903 წელს დაამთავრა. 23 წლის ასაკში დაამთავრა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტი, სადაც ძალზედ ნიჭიერი ფიზიკოსის რეპუტაცია მოიპოვა. 1908-1911 წლებში ნილს ბორმა გააგრძელა მუშაობა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტში. აქ იგი ლითონების კლასიკურ ელექტრონულ თეორიას იკვლევდა, რამაც შემდგომში მისი სადოქტორო დისერტაციას საფუძველი ჩაუყარა. მეორე მსოფლიო ომის დროს ბორი საცხოვრებლად გადავიდა ჯერ ინგლისში ხოლო შემდეგ აშშ-ში, სადაც თავის ვაჟთან ოგე ბორთან ერთად მანჰეტენის პროექტზე მუშაობდა. გარდა ფიზიკისა ნილს ბორი დიდ ყურადღებას აქცევდა ბიოლოგიას და ფილოსოფიას. იგი იყო 20-ზე მეტი სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებათა აკადემიის საპატიო წევრი, მრავალი ნაციონალური და საერთაშორისო პრემიის ლაურეატი. ბორის მოსვლამდე რეზერფორდის ლაბორატორიაში უკვე ტარდებოდა ექსპერიმენტები, რომლებმაც მეცნიერები ატომის პირველი პლანეტარული მოდელის შექმნამდე მიიყვანა. ალფა-ნაწილაკების გამოყენებით ჩატარებულმა ცდებმა, რეზერფორდი მიიყვანა დასკვნამდე, რომ ატომის ცენტრში განლაგებულია მცირე ზომის ატომბირთვი, რომელშიც კონცენტრირებულია თითქმის მთელი მასა, ხოლო მის გარშემო განლაგებულია ელექტრონები. ვინაიდან ცნობილი იყო რომ ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია, რეზერფორდმა ივარაუდა, რომ ელექტრონების ჯამური მუხტი ბირთვის მუხტის ტოლია და აქვს საპირისპირო ნიშანი. ამ შედეგმა დიდი გადატრიალება მოახდინა ფიზიკაში, თუმცა მაინც რჩებოდა მრავალი აუხსნელი მოვლენა, როგორიც არის იზოტოპების არსებობა. ამ მომენტიდან საქმიანობაში ჩაერთო ახალგაზრდა ბორი, რომელმაც დაადგინა, რომ ნივთიერების ქიმიური თვისებები განისაზღვრება ელექტრონების რაოდენობით, ანუ მუხტით და არა მასით. ყოველივე ეს ხსნიდა იზოტოპების არსებობას.ზემოთხსენებულ მოვლენას მოჰყვა არა ერთი აღმოჩენა, რომელიც უშუალოდ ატომის აგებულებას შეეხებოდა. რეზერფორდის ლაბორატორიაში მუშაობის შემდეგ ბორი დაბრუნდა სამშობლოში, სადაც 1916 წელს კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის პროფესორის თანამდებობაზე დაინიშნა. 1920 წელს ბორმა დაარსა თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტი და მისი დირექტორი გახდა. მეცნიერების მიერ ჩამოყალიბებულმა ინსტიტუტმა დიდი როლი შეასრულა კვანტური ფიზიკის განვითარებაში. ბორის სკოლა გაიარეს XX საუკუნის ისეთმა მეცნიერებმა როგორებიც იყვნენ: ფელიქს ბლოხი ; ოგე ბორი ; ვიქტორ ვაისკოფი ; ლევ ლანდაუ. ბორის ინსტიტუტს არაერთხელ ესტუმრა ვერნერ ჰაიზენბერგი ზუსტად იმ დროს, როდესაც იქმნებოდა მისი „განუსაზღვრელი პრინციპი". ამავე ინსტიტუტში მიმდინარეობდა ნილს ბორსა და ერვინ შრედინგერს შორის, რომელიც აქტიურად იცავდა ტალღურ თეორიას. რეზერფორდის ლაბორატორიაში გატარებული წლების შემდეგ, ბორი სულ უფრო დიდ ყურადღებას აქცევდა ბირთვულ თემატიკას. 1936 წელს მან შეიმუშავა ატომის ახალი მოდელი, რომელმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ბირთვის დაყოფის პრობლემების შესწავლისას. ბორმა იწინასწარმეტყველა ურანის ბირთვის სპონტანური დაშლა. ბორმა აგრეთვე შეიმუშავა შესაბამისობის პრინციპი, რომლის საშუალებით შესაძლებელი გახდა მაკრო და მიკრო სამყაროების შორის კავშირის დადგენა. ნილს ბორი 1962 წლის 18 ნოემბერს, კოპენჰაგენში, საკუთარ სახლში, გულის შეტევით გარდაიცვალა. ჩემი აზრით ნილს ბორი იყო ჩვენი დროის ერთ-ერთი უდიდესი ფიზიკოსი , რომელმაც დიდი ცვლილებები შეიტანა ფიზიკის განვითარებაში 1. თქვენი თეორია სიგიჟეა, თუმცა არც იმდენად, რომ ჭეშმარიტება იყოს. 2. და თუ ვინმეს ჰგონია, რომ შეუძლია ისაუბროს კვანტურ თეორიაზე ძილის მოგვრის გარეშე, ჯერაც ვერ გაუგია საწყისები მის შესახებ. 3.არასდროს ილაპარაკო უფრო სწრაფად, ვიდრე ფიქრობ. 4. გაზომვამდე არაფერი არსებობს. 5. ზოგიერთი საგანი იმდენად სერიოზულია, მათზე უნდა იცინოთ. 6. ტრივიალურობა მტკიცებაა, რომლის საპირისპირო მცდარია. თუმცა, უდიდესი ჭეშმარიტება არის მტკიცება, რომლის საპირისპირო შესაძლოა ასევე დიდი ჭეშმარიტება აღმოჩნდეს. 7. რა შესანიშნავია, რომ პარადოქსს შევხვდით. ახლა შეგვიძლია იმედი ვიქონიოთ, რომ წინ წავიწევთ! 8.თუ კვანტურმა მექანიკამ მნიშვნელოვნად არ შეგძრათ, თქვენ ის ჯერ არ გაგიგიათ. 9.აინშტაინ, გეყო ღმერთისთვის მითითებების მიცემა. ხშირად ციტირებენ ამ დასასრულით:"...ამ კამათლით." 10. ჩემი ნათქვამი ყოველი წინადადება უნდა მიიღოთ არა როგორც მტკიცება, არამედ როგორც შეკითხვა. 11. ძალიან ძნელია ზუსტი პროგნოზის გაკეთება, განსაკუთრებით მომავლის შესახებ. 12. ექსპერტი არის ადამიანი, რომელმაც ყველა შეცდომა დაუშვა, რაც კი შესაძლებელია ძალიან ვიწრო სფეროში. ჩემი აზრით ნილს ბორი იყო ჩვენი დროის ერთ-ერთი უდიდესი ფიზიკოსი , რომელმაც დიდი ცვლილებები შეიტანა ფიზიკის განვითარებაში