Biografia di Aage Niels Bohr | Scienziati famosi.

Nota: Questa traduzione è fornita per scopi educativi e potrebbe contenere errori o essere impreciso.

Vissuto 1922 – 2009.
Aage Bohr è stato assegnato il premio Nobel in fisica nel 1975 per il suo lavoro in dettaglio la struttura del nucleo atomico.

Infanzia ed educazione

Aage Niels Bohr nacque nella capitale della Danimarca, Copenhagen, il 19 giugno 1922.
Nello stesso anno come Aage nacque, suo padre, Niels Bohr, è stato assegnato il premio Nobel per la fisica per la sua spiegazione della struttura degli atomi e la radiazione emessa da loro.
Madre di Aage, Margrethe Nørlund, diede alla luce sei figli – tutti i ragazzi; Aage fu il quarto. Margrethe era ben educato; ha assistito Niels Bohr con sue scartoffie e dettagliatamente la sua ricerca scientifica con lui.
Formazione di Aage Bohr era sia convenzionali che, da un punto di vista scientifico, straordinariamente privilegiata. Come molti altri studenti di età delle scuole superiori, a Copenaghen, ha frequentato la grammar school – il Sortedam Gymnasium. A differenza di altri studenti, ha anche goduto di conversazioni con alcuni dei più importanti fisici del mondo, incluso suo padre, naturalmente.
Nella vita più tarda Aage ha ricordato alcuni dei giganti della scienza che avevano lavorato a Copenhagen con suo padre; li incontrò così regolarmente che divennero suoi 'zii' – tra cui zio Werner Heisenberg (premio Nobel per la fisica 1932) e zio Wolfgang Pauli (premio Nobel per la fisica 1945).

Guerra mondiale 2

Nell'aprile 1940, quando aveva 17 anni Aage, la Danimarca fu invasa dalle forze armate della Germania nazista.
Questo è stato un tempo preoccupante per la famiglia di Bohr. Padre e madre di Aage erano entrambi battezzati cristiani, ma nonna di Aage (madre di Niels) era ebraica, e questo collegamento significato potrebbero esserci problemi dai nazisti.
In un primo momento, tuttavia, non vi erano problemi e, di 18 anni, Aage si iscrisse all'Università di Copenaghen con l'intenzione di ottenere una laurea in fisica. Divenne anche un assistente scientifico a suo padre, con aumentando gradualmente l'input alla ricerca sulla fisica di suo padre.
Nel settembre del 1943 i nazisti ha deciso di deportare gli ebrei della Danimarca nei campi di concentramento.
La famiglia di Bohr fuggì in barche da pesca attraverso il breve tratto di acqua che separa la Danimarca dalla Svezia. La Svezia è stata ufficialmente neutra e non era stata invasa dai nazisti. Quasi tutti di 7000 ebrei della Danimarca fuggì sul mare in Svezia nel 1943.
Nell'ottobre 1943, una settimana di distanza, Niels e Aage Bohr ha sorvolato da Svezia Norvegia occupata dai nazisti nel Regno Unito. Volarono in aerei da guerra britanniche, che è venuto in Svezia per raccoglierli. Margrethe Bohr ha deciso di rimanere in Svezia, dove è rimasta fino a quando la guerra finì.

All'età di 21, Aage Bohr era sorvolata da Svezia Norvegia occupata dai nazisti e il mare del Nord in Scozia in un de Havilland Mosquito. Un volo non era libero di rischio!
Una volta in modo sicuro nel Regno Unito, padre e figlio ha cominciato la ricerca scientifica per il governo britannico, lavorando al progetto della bomba atomica guidata da James Chadwick.
Nel 1944 padre e figlio fu coinvolti nel progetto Manhattan, trascorrere una notevole quantità di tempo in Stati Uniti d'America, nonché di Londra. Per mantenere la loro presenza in America segreto, hanno viaggiato sotto i nomi "Nicholas Baker" e "James Baker."

La zona di Tech a Los Alamos è diventato molto familiare al padre e figlio "Nicholas Baker" e "James Baker" come ci hanno aiutato con il progetto di Manhattan.

Copenhagen – USA – Copenaghen

Quando la guerra finì, la famiglia di Bohr riunita a Copenaghen nell'agosto 1945.
Nel 1946 Aage Bohr completato la sua laurea in fisica, in cui ha considerato l'interazione di particelle cariche con la materia. Ha poi svolto attività di ricerca presso l'Università di Copenhagen Institute for Theoretical Physics – ora chiamato Istituto Niels Bohr.
Nel 1948 si trasferì all'Institute for Advanced Study di Princeton, Stati Uniti, dove cercò di modellare il comportamento del nucleo atomico in un campo magnetico, spendere una considerevole quantità di tempo a lavorare presso la Columbia University.
Mentre in America, sposò Marietta Soffer nel marzo 1950, tornare con lei a Copenaghen alla fine del 1950. Ricevette il dottorato nel 1954. Bohr poi lavorato a Copenhagen fino a he retired, diventando direttore del Niels Bohr Institute nel 1962. Egli si dimise da direttore nel 1967 a dedicare il suo tempo alla ricerca di lavoro e si ritirò nel 1981.

Lavoro scientifico di Aage Bohr

Come suo padre, Aage Bohr era incuriosito dalla struttura dell'atomo. Il nucleo atomico in particolare; che massa minuscola, densamente imballata, caricata positivamente nel cuore di ogni atomo interessato lui intensamente.
Quello che fu il nucleo veramente come – erano lì tutti i dettagli strutturali, e in caso affermativo, che cosa erano?

Il nucleo come una goccia di liquido

Un'idea, che era stata sviluppata più completamente da Niels Bohr e John Archibald Wheeler nel 1930, era il modello a goccia di liquido. Il modello a goccia di liquido nella foto il nucleo come una goccia rotante di liquido incomprimibile tenuto insieme dalla tensione superficiale.
La goccia di liquido potrebbe essere deformata dalla sua base forma sferica e una grande goccia di liquido potrebbe cadere a pezzi per formare due nuove gocce. Allo stesso modo un grande nucleo atomico, come l'uranio, potrebbe cadere a pezzi per formare due nuovi nuclei atomici – si tratta di fissione nucleare, la fonte di energia dietro sia la bomba di atomo di uranio e la centrale elettrica di uranio.

Il piccolo nucleo atomico è stato modellato come una goccia di liquido tenuto insieme dalla tensione superficiale. Proprio come un liquido, la forma della goccia era sferica, ma potrebbe essere deformata da questa forma.
Il modello a goccia di liquido aveva i suoi più grandi successi nello spiegare le proprietà di nuclei pesanti, come uranio.
Nel 1950, tuttavia, il modello a goccia di liquido era in pericolo di essere spinto da parte del più recente modello di shell del nucleo.

Il nucleo con conchiglie di energia

Molto come gli elettroni sono detto di occupare gusci di energia diversa di fuori del nucleo, il modello delle coperture del nucleo dice di protoni e neutroni occupano distinti energia conchiglie all'interno del nucleo.

Modello di shell di un nucleo atomico, risultati differenti livelli di energia. Immagine di Schunck.
Nel 1950, molti fisici avevano deciso il modello delle coperture sembrava più promettente rispetto al modello di liquido-goccia.
In particolare, il modello delle coperture ha spiegato perché i nuclei atomici con cosiddetti numeri magici di protoni + neutroni sono particolarmente stabili. Questo è simile al concetto insegnato in chimica della high school, dove gli atomi con completano gusci elettronici, ad esempio, 2 o 8 elettroni nel guscio più esterno sono particolarmente stabili, che portano al comportamento non reattivo dei gas nobili.
Nel caso di nuclei atomici, i numeri magici 2, 8, 20, 28, 50, 82 e 126 protoni + neutroni risultato nei nuclei particolarmente stabili.
Il modello delle coperture era particolarmente bravo a spiegare le proprietà di nuclei più leggeri e nuclei con i numeri magici di protoni + neutroni, ma ebbe meno successo con nuclei pesanti come l'uranio.
"Oggi, è difficile immaginare il grande impatto della prova per struttura a guscio nucleare sui fisici cresciuto con i concetti di liquido-goccia".
Aage Bohr, 1975
Nobel Lecture

Unificazione

Infatti, il modello a goccia di liquido e il modello delle coperture entrambe avevano vantaggi e svantaggi – che indica che nessuno potrebbe essere la storia completa.
Nel 1949, James Rainwater, un fisico della Columbia University, ha deciso di combinare gli aspetti migliori dei modelli liquido-goccia e di shell in un unico modello unificato del nucleo.
A quel tempo l'acqua piovana condivide un ufficio presso la Columbia con Bohr e spiegò le sue idee. Bohr era affascinato, vedendo il potenziale delle idee di acqua piovana per spiegare il comportamento e la struttura del nucleo atomico.
Bohr tornò a Copenaghen, determinata a perseguire ulteriormente il modello unificato. Ci ha lavorato con Ben Mottelson, che avevano completato il dottorato di ricerca all'Università di Harvard e che ora era a Copenhagen su una Traveling Fellowship da Harvard.
Insieme, Bohr e ben Roy Mottelson ha funzionato in dettaglio intricato come un modello unificato potrebbe spiegare un gran numero di osservazioni sperimentali da diversi nuclei atomici. Nel 1953 hanno pubblicato un report di 173 pagine che descrivono il loro modello unificato e nel 1954 Bohr pubblicato Stati rotazionale dei Nuclei atomici. Fondamentalmente, le previsioni che hanno fatto su come si comporterebbero i nuclei sono state verificate negli esperimenti.
Uno dei loro risultati chiave era che alcuni dei comportamenti dei nuclei poteva spiegarsi da nuclei avendo diverse quantità di energia derivante dalla rotazione. Inoltre, i nuclei non ruotano come oggetti rigidi ma, invece, un'onda di superficie viaggia intorno al nucleo. Inoltre hanno trovato che i nuclei vibrano, cambiando la loro forma attorno a un valore medio.
Al primo Bohr aveva qualche problema a convincere suo padre che il modello a goccia di liquido deve essere lasciato cadere – dopo tutto, Niels Bohr era uno degli architetti principali di modello di liquido-goccia – ma alla fine ha vinto il suo padre.
Il modello unificato – spesso chiamato il modello collettivo – a volte è paragonato ad uno sciame di API, dove ogni oggetto bee è un neutrone o protone e lo sciame è il nucleo. Lo sciame agisce come una singola entità, anche se ogni ape all'interno di esso si muove in modo indipendente con la propria, energia individuale. Nel modello di Bohr-ben Roy Mottelson, all'esterno dello sciame ruota e vacilla interiore ed esteriore.
Ogni neutrone o protone ha una propria energia orbitale all'interno del nucleo. Queste orbite a volte possono deformare il nucleo, cosicché non è più veramente sferica. Ad esempio, il nucleo di atomi più pesanti può diventare uno sferoide oblato (discus a forma di) o spheroid prolate (calcio a forma di).

Oblato e uno sferoide prolato. Immagini da AugPi, modificata da questo sito.
Naturalmente, abbiamo bisogno di ricordare che i nuclei atomici hanno un diametro compreso tra 1,7 x 10^{− 15} m per idrogeno e circa 15 x 10^{− 15} m per l'uranio.
Il fatto che Bohr e gli altri erano in grado di modellare matematicamente tali oggetti incredibilmente piccoli, producendo dettagli strutturali e prevedere il loro comportamento in accordo con i dati sperimentali è notevole.
Nel 1975, Aage Bohr, Ben Mottelson e James Rainwater ha condiviso il premio Nobel in fisica per il loro modello del nucleo. Nelle parole del Comitato Premio, il premio è stato:
"per la scoperta della connessione tra il movimento collettivo e il movimento delle particelle in nuclei atomici e lo sviluppo della teoria della struttura del nucleo atomico basato su questa connessione."
Nonostante i passi enormi presi dal trio dei fisici, ancora oggi, i dettagli strutturali dei nuclei atomici ancora non sono stati completamente risolti.

La fine

Aage Bohr è morto il 8 settembre 2009, invecchiato 87. Fu sepolto nel cimitero di Mariebjerg, Copenhagen. La sua prima moglie, Marietta, morì nel 1978.
Bohr è stato sopravvissuto dalla sua seconda moglie, Bente Meyer Scharff, che aveva sposato nel 1981, e dai due figli e una figlia dal suo matrimonio a Marietta. Uno dei suoi figli, Tomas, divenne professore di fisica presso la Technical University of Denmark. Aage Niels Bohr

Vissuto 1922 – 2009.
Aage Bohr è stato assegnato il premio Nobel in fisica nel 1975 per il suo lavoro in dettaglio la struttura del nucleo atomico.

Infanzia ed educazione

Aage Niels Bohr nacque nella capitale della Danimarca, Copenhagen, il 19 giugno 1922.
Nello stesso anno come Aage nacque, suo padre, Niels Bohr, è stato assegnato il premio Nobel per la fisica per la sua spiegazione della struttura degli atomi e la radiazione emessa da loro.
Madre di Aage, Margrethe Nørlund, diede alla luce sei figli – tutti i ragazzi; Aage fu il quarto. Margrethe era ben educato; ha assistito Niels Bohr con sue scartoffie e dettagliatamente la sua ricerca scientifica con lui.
Formazione di Aage Bohr era sia convenzionali che, da un punto di vista scientifico, straordinariamente privilegiata. Come molti altri studenti di età delle scuole superiori, a Copenaghen, ha frequentato la grammar school – il Sortedam Gymnasium. A differenza di altri studenti, ha anche goduto di conversazioni con alcuni dei più importanti fisici del mondo, incluso suo padre, naturalmente.
Nella vita più tarda Aage ha ricordato alcuni dei giganti della scienza che avevano lavorato a Copenhagen con suo padre; li incontrò così regolarmente che divennero suoi 'zii' – tra cui zio Werner Heisenberg (premio Nobel per la fisica 1932) e zio Wolfgang Pauli (premio Nobel per la fisica 1945).

Guerra mondiale 2

Nell'aprile 1940, quando aveva 17 anni Aage, la Danimarca fu invasa dalle forze armate della Germania nazista.
Questo è stato un tempo preoccupante per la famiglia di Bohr. Padre e madre di Aage erano entrambi battezzati cristiani, ma nonna di Aage (madre di Niels) era ebraica, e questo collegamento significato potrebbero esserci problemi dai nazisti.
In un primo momento, tuttavia, non vi erano problemi e, di 18 anni, Aage si iscrisse all'Università di Copenaghen con l'intenzione di ottenere una laurea in fisica. Divenne anche un assistente scientifico a suo padre, con aumentando gradualmente l'input alla ricerca sulla fisica di suo padre.
Nel settembre del 1943 i nazisti ha deciso di deportare gli ebrei della Danimarca nei campi di concentramento.
La famiglia di Bohr fuggì in barche da pesca attraverso il breve tratto di acqua che separa la Danimarca dalla Svezia. La Svezia è stata ufficialmente neutra e non era stata invasa dai nazisti. Quasi tutti di 7000 ebrei della Danimarca fuggì sul mare in Svezia nel 1943.
Nell'ottobre 1943, una settimana di distanza, Niels e Aage Bohr ha sorvolato da Svezia Norvegia occupata dai nazisti nel Regno Unito. Volarono in aerei da guerra britanniche, che è venuto in Svezia per raccoglierli. Margrethe Bohr ha deciso di rimanere in Svezia, dove è rimasta fino a quando la guerra finì.

All'età di 21, Aage Bohr era sorvolata da Svezia Norvegia occupata dai nazisti e il mare del Nord in Scozia in un de Havilland Mosquito. Un volo non era libero di rischio!
Una volta in modo sicuro nel Regno Unito, padre e figlio ha cominciato la ricerca scientifica per il governo britannico, lavorando al progetto della bomba atomica guidata da James Chadwick.
Nel 1944 padre e figlio fu coinvolti nel progetto Manhattan, trascorrere una notevole quantità di tempo in Stati Uniti d'America, nonché di Londra. Per mantenere la loro presenza in America segreto, hanno viaggiato sotto i nomi "Nicholas Baker" e "James Baker."

La zona di Tech a Los Alamos è diventato molto familiare al padre e figlio "Nicholas Baker" e "James Baker" come ci hanno aiutato con il progetto di Manhattan.

Copenhagen – USA – Copenaghen

Quando la guerra finì, la famiglia di Bohr riunita a Copenaghen nell'agosto 1945.
Nel 1946 Aage Bohr completato la sua laurea in fisica, in cui ha considerato l'interazione di particelle cariche con la materia. Ha poi svolto attività di ricerca presso l'Università di Copenhagen Institute for Theoretical Physics – ora chiamato Istituto Niels Bohr.
Nel 1948 si trasferì all'Institute for Advanced Study di Princeton, Stati Uniti, dove cercò di modellare il comportamento del nucleo atomico in un campo magnetico, spendere una considerevole quantità di tempo a lavorare presso la Columbia University.
Mentre in America, sposò Marietta Soffer nel marzo 1950, tornare con lei a Copenaghen alla fine del 1950. Ricevette il dottorato nel 1954. Bohr poi lavorato a Copenhagen fino a he retired, diventando direttore del Niels Bohr Institute nel 1962. Egli si dimise da direttore nel 1967 a dedicare il suo tempo alla ricerca di lavoro e si ritirò nel 1981.

Lavoro scientifico di Aage Bohr

Come suo padre, Aage Bohr era incuriosito dalla struttura dell'atomo. Il nucleo atomico in particolare; che massa minuscola, densamente imballata, caricata positivamente nel cuore di ogni atomo interessato lui intensamente.
Quello che fu il nucleo veramente come – erano lì tutti i dettagli strutturali, e in caso affermativo, che cosa erano?

Il nucleo come una goccia di liquido

Un'idea, che era stata sviluppata più completamente da Niels Bohr e John Archibald Wheeler nel 1930, era il modello a goccia di liquido. Il modello a goccia di liquido nella foto il nucleo come una goccia rotante di liquido incomprimibile tenuto insieme dalla tensione superficiale.
La goccia di liquido potrebbe essere deformata dalla sua base forma sferica e una grande goccia di liquido potrebbe cadere a pezzi per formare due nuove gocce. Allo stesso modo un grande nucleo atomico, come l'uranio, potrebbe cadere a pezzi per formare due nuovi nuclei atomici – si tratta di fissione nucleare, la fonte di energia dietro sia la bomba di atomo di uranio e la centrale elettrica di uranio.

Il piccolo nucleo atomico è stato modellato come una goccia di liquido tenuto insieme dalla tensione superficiale. Proprio come un liquido, la forma della goccia era sferica, ma potrebbe essere deformata da questa forma.
Il modello a goccia di liquido aveva i suoi più grandi successi nello spiegare le proprietà di nuclei pesanti, come uranio.
Nel 1950, tuttavia, il modello a goccia di liquido era in pericolo di essere spinto da parte del più recente modello di shell del nucleo.

Il nucleo con conchiglie di energia

Molto come gli elettroni sono detto di occupare gusci di energia diversa di fuori del nucleo, il modello delle coperture del nucleo dice di protoni e neutroni occupano distinti energia conchiglie all'interno del nucleo.

Modello di shell di un nucleo atomico, risultati differenti livelli di energia. Immagine di Schunck.
Nel 1950, molti fisici avevano deciso il modello delle coperture sembrava più promettente rispetto al modello di liquido-goccia.
In particolare, il modello delle coperture ha spiegato perché i nuclei atomici con cosiddetti numeri magici di protoni + neutroni sono particolarmente stabili. Questo è simile al concetto insegnato in chimica della high school, dove gli atomi con completano gusci elettronici, ad esempio, 2 o 8 elettroni nel guscio più esterno sono particolarmente stabili, che portano al comportamento non reattivo dei gas nobili.
Nel caso di nuclei atomici, i numeri magici 2, 8, 20, 28, 50, 82 e 126 protoni + neutroni risultato nei nuclei particolarmente stabili.
Il modello delle coperture era particolarmente bravo a spiegare le proprietà di nuclei più leggeri e nuclei con i numeri magici di protoni + neutroni, ma ebbe meno successo con nuclei pesanti come l'uranio.
"Oggi, è difficile immaginare il grande impatto della prova per struttura a guscio nucleare sui fisici cresciuto con i concetti di liquido-goccia".
Aage Bohr, 1975
Nobel Lecture

Unificazione

Infatti, il modello a goccia di liquido e il modello delle coperture entrambe avevano vantaggi e svantaggi – che indica che nessuno potrebbe essere la storia completa.
Nel 1949, James Rainwater, un fisico della Columbia University, ha deciso di combinare gli aspetti migliori dei modelli liquido-goccia e di shell in un unico modello unificato del nucleo.
A quel tempo l'acqua piovana condivide un ufficio presso la Columbia con Bohr e spiegò le sue idee. Bohr era affascinato, vedendo il potenziale delle idee di acqua piovana per spiegare il comportamento e la struttura del nucleo atomico.
Bohr tornò a Copenaghen, determinata a perseguire ulteriormente il modello unificato. Ci ha lavorato con Ben Mottelson, che avevano completato il dottorato di ricerca all'Università di Harvard e che ora era a Copenhagen su una Traveling Fellowship da Harvard.
Insieme, Bohr e ben Roy Mottelson ha funzionato in dettaglio intricato come un modello unificato potrebbe spiegare un gran numero di osservazioni sperimentali da diversi nuclei atomici. Nel 1953 hanno pubblicato un report di 173 pagine che descrivono il loro modello unificato e nel 1954 Bohr pubblicato Stati rotazionale dei Nuclei atomici. Fondamentalmente, le previsioni che hanno fatto su come si comporterebbero i nuclei sono state verificate negli esperimenti.
Uno dei loro risultati chiave era che alcuni dei comportamenti dei nuclei poteva spiegarsi da nuclei avendo diverse quantità di energia derivante dalla rotazione. Inoltre, i nuclei non ruotano come oggetti rigidi ma, invece, un'onda di superficie viaggia intorno al nucleo. Inoltre hanno trovato che i nuclei vibrano, cambiando la loro forma attorno a un valore medio.
Al primo Bohr aveva qualche problema a convincere suo padre che il modello a goccia di liquido deve essere lasciato cadere – dopo tutto, Niels Bohr era uno degli architetti principali di modello di liquido-goccia – ma alla fine ha vinto il suo padre.
Il modello unificato – spesso chiamato il modello collettivo – a volte è paragonato ad uno sciame di API, dove ogni oggetto bee è un neutrone o protone e lo sciame è il nucleo. Lo sciame agisce come una singola entità, anche se ogni ape all'interno di esso si muove in modo indipendente con la propria, energia individuale. Nel modello di Bohr-ben Roy Mottelson, all'esterno dello sciame ruota e vacilla interiore ed esteriore.
Ogni neutrone o protone ha una propria energia orbitale all'interno del nucleo. Queste orbite a volte possono deformare il nucleo, cosicché non è più veramente sferica. Ad esempio, il nucleo di atomi più pesanti può diventare uno sferoide oblato (discus a forma di) o spheroid prolate (calcio a forma di).

Oblato e uno sferoide prolato. Immagini da AugPi, modificata da questo sito.
Naturalmente, abbiamo bisogno di ricordare che i nuclei atomici hanno un diametro compreso tra 1,7 x 10^{− 15} m per idrogeno e circa 15 x 10^{− 15} m per l'uranio.
Il fatto che Bohr e gli altri erano in grado di modellare matematicamente tali oggetti incredibilmente piccoli, producendo dettagli strutturali e prevedere il loro comportamento in accordo con i dati sperimentali è notevole.
Nel 1975, Aage Bohr, Ben Mottelson e James Rainwater ha condiviso il premio Nobel in fisica per il loro modello del nucleo. Nelle parole del Comitato Premio, il premio è stato:
"per la scoperta della connessione tra il movimento collettivo e il movimento delle particelle in nuclei atomici e lo sviluppo della teoria della struttura del nucleo atomico basato su questa connessione."
Nonostante i passi enormi presi dal trio dei fisici, ancora oggi, i dettagli strutturali dei nuclei atomici ancora non sono stati completamente risolti.

La fine

Aage Bohr è morto il 8 settembre 2009, invecchiato 87. Fu sepolto nel cimitero di Mariebjerg, Copenhagen. La sua prima moglie, Marietta, morì nel 1978.
Bohr è stato sopravvissuto dalla sua seconda moglie, Bente Meyer Scharff, che aveva sposato nel 1981, e dai due figli e una figlia dal suo matrimonio a Marietta. Uno dei suoi figli, Tomas, divenne professore di fisica presso la Technical University of Denmark.