Niels Bohr
Niels Henrik David Bohr (Copenaghen, 7 ottobre 1885 – Copenaghen, 18 novembre 1962) è stato un fisico, matematico, filosofo della scienza, teorico della fisica e accademico danese.
Diede contributi essenziali nella comprensione della struttura atomica e nella meccanica quantistica.
Indice |
[modifica] Biografia
Bohr nacque a Copenaghen nel 1885. Suo padre, Christian Bohr, era professore alla facoltà di Fisiologia all'Università di Copenaghen e scopritore di un comportamento dell'emoglobina detto effetto Bohr, mentre sua madre, Ellen Adler Bohr, veniva da una ricca famiglia ebrea sefardita, assai importante nel mondo bancario danese e in parlamento. Suo fratello, Harald Bohr, era un matematico e calciatore della nazionale danese, convocato alle Olimpiadi. Anche Niels era un calciatore dilettante, e giocò per un periodo insieme al fratello in una delle squadre di Copenaghen e venendo convocato, pur senza scendere in campo, per la Nazionale. Bohr si laureò all'Università di Copenaghen nel 1911. Si trasferì poi all'Università di Manchester, in Inghilterra, dove studiò con Ernest Rutherford.
Rutherford aveva proposto un modello di atomo in cui quasi tutta la massa dell'atomo è concentrata in una porzione molto piccola, il cosiddetto nucleo (caricato positivamente) mentre gli elettroni ruotano attorno ad esso. In base alle teorie di Rutherford, Bohr pubblicò il suo modello della struttura atomica, introducendo la teoria degli elettroni che viaggiano in orbite ben definite, che corrispondono ai diversi stadi di energia intorno al nucleo dell'atomo. Bohr, inoltre, introdusse l'idea che un elettrone possa cadere da un'orbita di alta energia a una con energia più bassa, emettendo un fotone di energia definita. Questa teoria fu la base della teoria dei quanti.
Niels Bohr divenne professore all'Università di Copenaghen e direttore "dell'istituto recentemente costruito della fisica teorica". Nel 1922 Bohr ricevette il Premio Nobel per la fisica "per i suoi servizi nell'indagine sulla struttura degli atomi e della radiazione che emana da essi". L'istituto di Bohr fu il punto di riferimento per i fisici teorici negli anni venti e trenta.
Bohr sviluppò inoltre il principio di complementarità, secondo il quale nella descrizione della natura dei processi microfisici entrano in gioco aspetti complementari ma mutuamente esclusivi, come l'aspetto ondulatorio e corpuscolare della luce. L'impossibilità da parte dello sperimentatore di tenere conto simultaneamente, nell'atto della misura, delle proprietà quantistiche complementari, è all'origine del carattere aleatorio e probabilistico delle leggi della meccanica quantistica. Il principio di complementarità si propose fin dall'inizio come cornice concettuale della meccanica quantistica, al cui interno veniva inglobato il principio di indeterminazione di Heisenberg come caso particolare del generale carattere complementare dei processi della fisica atomica. Il principio di complementarità e il principio di indeterminazione sarebbero stati i pilastri portanti della grande interpretazione fisica "ufficiale" della meccanica quantistica, l'interpretazione di Copenaghen.
L'interpretazione di Copenaghen fu attaccata da Albert Einstein, il quale non credeva nella natura intrinsecamente probabilistica dei processi fisici, anche su scala atomica. Egli pensava alla natura come un sistema perfettamente ordinato di leggi naturali semplici e deterministiche. Per questo Einstein e Bohr ebbero vivaci discussioni sui fondamenti fisici e filosofici del mondo naturale.
Il più famoso allievo di Bohr, Werner Karl Heisenberg, fu inoltre per due anni alla testa del programma nucleare tedesco, il progetto del regime nazista finalizzato alla costruzione della bomba atomica. Anche se il ruolo effettivamente avuto da Heisenberg nel programma nucleare tedesco è ancora oggetto di discussione, la sua collaborazione con i nazisti mise fine all'amicizia con Bohr.
Niels Bohr e la sua moglie Margrethe ebbero sei bambini. Due morirono giovani. Uno, Aage Niels Bohr (1922-2009), è stato un Premio Nobel per la fisica nel 1975. Nel settembre 1943, durante l'occupazione nazista della Danimarca, Niels Bohr fuggì in Svezia per evitare l'arresto da parte della polizia tedesca e da lì a Londra. Nel novembre dello stesso anno, invece, Bohr e il figlio Aage si trasferirono negli Stati Uniti, prima a New York e poi a Los Alamos, dove, oltre alla sua competenza in materia, risultò importante per informare gli altri scienziati del progetto sullo stato di avanzamento dei progetti nucleari tedeschi.
Dopo la guerra tornò a Copenaghen e sostenne l'uso pacifico dell'energia nucleare. Nel 1957, su iniziativa sua e del politico svedese Torsten Gustafsson, nacque il NORDITA, l'Istituto Nordico per la Fisica Teorica, con sede a Copenaghen. Morì nella capitale danese nel 1962.
[modifica] Riconoscimenti
L'elemento chimico Bohrio è così chiamato in suo onore.
Gli è stato dedicato un asteroide, 3948 Bohr.
Sulla Luna gli sono stati dedicati un cratere di 71 km di diametro[1] e una valle di 80 km di lunghezza[2].
Nel 1965, tre anni dopo la sua morte, l'Istituto di Fisica all'Università di Copenaghen ha assunto il nome di "Istituto Niels Bohr".
È ritratto sulla banconota da 500 corone danesi.
[modifica] Curiosità
Il lavoro teatrale Copenaghen, rappresentato a Broadway e poi con successo in tutto il mondo, scritto da Michael Frayn, è un'interpretazione romanzata di quello potrebbe essere accaduto nel 1941 durante l'incontro tra Heisenberg e Bohr.
A proposito della superstizione del fisico danese, Guglielmo Zucconi ha raccontato su Repubblica un aneddoto, secondo il quale di fronte allo sbigottimento di un suo studente che aveva notato un ferro di cavallo inchiodato sulla soglia della sua casa, abbia risposto imbarazzato: "Hai ragione, è una assurdità, però funziona".
Albert Einstein fu amico di Bohr, ed è in una lettera a lui indirizzata nel 1926, nella quale Einstein fece la sua famosa osservazione sulla meccanica quantistica, spesso parafrasata come "Dio non gioca a dadi con l'universo", a cui lui rispose "Non dire a Dio come deve giocare". Più tardi, in una discussione dove John Wheeler proponeva la sua (e di Richard Feynman) interpretazione sui positroni, Einstein ripropose la famosa frase "Non riesco ancora a credere che Dio giochi a dadi", aggiungendo anche "Ma forse mi sono guadagnato il diritto di commettere degli errori"[3]
Niels Bohr è protagonista anche di un fumetto, la graphic novel Un pensiero abbagliante di Jim Ottaviani e Leland Purvis (in Italia pubblicata da Sironi) che ne ripercorre la vita ed espone le teorie sue e dei suoi contemporanei, con uno stile didattico e vivace.
Il grande matematico viene anche citato nella serie cartoon I Simpson, nella tredicesima stagione, episodio Papà incacchiato, ove Homer dà in escandescenze perché un programma su Niels Bohr sostituisce un fantomatico documentario dal titolo Quando i dinosauri si ubriacano.
[modifica] Onorificenze
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Cavaliere dell'Ordine dell'Elefante |
| — 1947 |
[modifica] Note
- ^ (EN) Moon: Bohr
- ^ (EN) Moon: Vallis Bohr
- ^ Dal libro di Piergiorgio Odifreddi "Incontri con menti straordinarie"
[modifica] Bibliografia
- The theory of spectra and atomic constitution; three essays (Cambridge: University Press, 1922)
- On the quantum theory of line spectra (v. 1) (København: Z.F. Host, 1918)
- On the quantum theory of line spectra (v. 2) (København: Z.F. Host, 1918)
- Essays 1958-1962: Atomic Physics And Human Knowledge (Richard Clay And Company, Ltd., 1963)
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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Wikiquote contiene citazioni di o su Niels Bohr
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN)Niels Bohr Archive (Università di Copenaghen)
- (EN)Biografia di Niels Bohr sul sito ufficiale del Premio Nobel
- (EN)Niels Bohr (Science Odyssey)
- (EN) Biografia in MacTutor
- (EN)Niels Bohr Library (American Institute of Physics)
- Atomo di Bohr (applet java)
