玻尔(1887--1961)

    尼耳斯.玻尔于1885年10月7日出生在丹麦的哥本哈根.父亲是哥本哈根大学的生理学教授,并亲自做过不少有关物理学方面的实验.

玻尔还是一个中学生时,就已经在父亲的指导下,进行了小型的物理实验.1903年,玻尔进入哥本哈根大学攻读物理学,由于他学习出色,在第二年教授就任用他作了助手.

    1907年,根据著名的英国物理学家,诺贝尔奖获得者瑞利的著作,玻尔在父亲的实验室里进行了水的表面张力的实验研究.为此地  ,他获得了哥本哈根科学院的金质奖章.

    玻尔如同当时的许多实验家一样,利用自制的仪器来进行试验,工作起来特别认真.另外,他对人文科学也很感兴趣,经常去听哲学课.

    1910年,25岁的玻尔完成了金属电子论的论文,从而在哥本哈根大学取得了哲学博士学位.他发展和完善了汤姆生和洛伦兹的研究方法,并开始接触到普朗克的量子假说.

    论文答辩之后,他起初在英国剑桥大学汤姆生领导下的卡文迪许实验室工作，以后又在曼彻斯特大学的卢瑟福实验室工作，玻尔一直把卢瑟福当作自已的老师，非常赞赏他的学问和为人。从这时候起，玻尔的主要兴趣就集中在原子和原子核问题的研究上。

    玻尔回到哥本哈根以后，在1913年初根椐卢瑟福的原子模型发展了对氢原子结构的新观点。在卢瑟福的帮助下他的一篇《论原子和分子结构》的长篇论文，于1913年分三次发表在《哲学杂志》上。玻尔在这篇幅著作中创造性把卢瑟福，普朗克和爱因斯坦的思想结合起来了，把光谱学和量子论结合在一起了。此论文被他的学生罗森菲尔德誉为“伟大的三部曲”。

    依照经典的观点，卢瑟福的原子模型本身就存在着缺点。那些轨道电子都是在核电场里运动的电荷，当连续不断放出辐射以后，电子丧失了本身的动能，因此它们将会逐渐转进核里面去。玻尔指出：这个模型可以用新的量子论来加以补救。

   玻尔在他的论文的第一部分别，提出了自已的假说，简单些说，基本内容是：（1）体系在定态中的运动可以用经典力学来描述，而它在定态之间的“过渡”则不能这样描述；（2）后一种过渡引起单频辐射的发射，其频率和所发射的能量满足由普朗克理论所给出的关系式。此外他还谈到了其他的一些“特殊”假说。

    玻尔在大学中所接受的是早期存在主义的哲学教学，因此写文章一般总是夹叙夹议，非到不得已时不肯列出任何条文。他的各种概念也往往很不固定，时常处于变动之中。喜欢这种风格的人，就说他思想灵活，绝不僵化，甚至说他懂得辩证法。不喜欢这种风格的人就说他不合逻辑。不可理解等。

     了解了这种情况一，各种书籍上说玻尔提出的假说条数，有两条的，有三条的，有五条的，这种说法不一的情况就能解释了。高中《物理》下册中，介绍玻尔理论的主要内容时，分成了三个“假设“。在玻尔的较晚的著作中，则是归结为两条：（1）电子运动轨道，只有当电子运动的动量矩等于h/2π整数倍的，那些轨道才是稳定的处在稳定轨道中的电子具有一量的能量，这些不连续的能量值组成了原子的各个”能级“。（2）原子从能量为En的能级跃迁到能量较低的Ek能级时，将发射一定频率的光；反之，将吸收一定频率的光，这种光的频率为|En-Ek|/h。

    玻尔在他的诺贝奖报告中这样解上面的两个量子条件：“其实，第一个假设着重指出原子的一般稳定性，第二个假说首先指出由粗线组成的光谱的存在。”

    玻尔用他的原子模型十分成功地用一个公式解释了氢原子的光谱线。在此之前，瑞士科学家巴尔末在1885年已发现了氢原的光谱线的经验公式。1908年，帕邢在红外谱域发现了几条氢谱线。玻尔在“三部曲”中又预言了一些氢的谱线，后来果然被赖曼发现了。

   此外，美国天文物理学家匹克林曾于1897年在研究星体光谱和日冕光谱时发现了一些线。1912年，英国曼彻斯特大学的福勒在充有氢氦混合物的放电管里也得到了一些谱线，他俩都把这些谱线说成是氢谱线。但玻尔根据自已的理论，认为那些谱线不应属于氢原子而应属于氦离子的，这在不时是一咱完全出人意料之外的新观点。

    1913年9月,经福勒的助手伊万斯所做的实验证实,玻尔的说法是正确的,这使玻尔的理论经受了一次实践的考验,并在整个物理界取得了"轰动性的效果".按照希维思的记述,当爱因斯坦听到这个消息时,"他的大眼睛显得越发大了...."他告诉我,"那么,这是最伟大的发现之一"".

   1916年玻尔接受哥本哈根大学理论物理讲席.1920年哥本哈根大学根据他的倡议,成立了一个理论物理研究所,他担任所长,在他的周围聚集着许多有为的青年理论物理学家,如海森堡、泡利、狄拉克等。他们互相磋商，自由讨论，不断创新，最后发展成了有名的“哥本哈根学派”。在这种良好的学术空气下，造就了一大批出色的人才。玻尔本人因研究原子结构及其辐射的出色成就，荣获了1922年度诺贝物理学奖。

   当有人问起玻尔：“您有什么秘诀能使这么多青年理论家如此热衷地聚集在您哪里？玻尔答道：“没有任何秘诀，只有一点是清楚的，我不怕在年青人面前暴露自已的愚蠢。”这正是玻尔的为人。他极其厌恶各式各样的自高自大和摆空架子的人，他本人始终十分谦虚质朴。实际上，只有那些自以为是，不肯虚心听取别人的意见的人，才是真正的愚蠢的呢！

   爱因斯坦对量子规律性的统计本质一直是怀疑的，认为统计性的描述不可能是完备的、彻底的和最终的。当爱因斯坦于1913年知道了玻尔的第一件著名工作（阐述玻尔原子论的原理）后，在他俩见面时，爱因斯坦就直率地对玻尔说：“或许我也会做出这样的工作，但是，如果它（指量子论）是正确的话，那就意味着物理学作科学来讲已到了末日。”当时的爱因斯坦的这番话，无疑是将“量子论”判处了“死刑”的。

    玻尔就和爱因斯坦展开了一场争论，争论是很剧烈的。有一次，爱因斯坦诘问玻尔：“请你说一下，究竟什么是光？”玻尔也不客气地答道：“您可以去请德国政府下道命令：光就是玻，禁止利用光电效应；或者光就是微粒，禁止利用光栅衍射。”

    爱因斯坦曾提出许多“矛盾”，企图证明量子力学站不住脚。但是，玻尔对这些“矛盾”经过分析之后，反倒帮助阐明了量子力学的原理。

    玻尔和爱因斯坦为科学问题而争得面红耳赤。后来在成果面前又互相谦让，他们的科学道德都是十分高尚的。

     当希特勒在德国攫取政权之后，疯狂的法西斯分子对犹太人进行了残酷的迫害，使一些很有前途的或已闻名的物理学家，不得不离开自已的祖国，流落外国。玻尔对于希特勒的倒行逆施十分不满，他同他的兄弟哈拉德一起，建立了“丹麦支援流亡知识分子委员会”。为侨民提供了新的工作机会。

    1940年春天，德寇侵入丹麦，玻尔坚决不与占领军合作，却同丹麦反法西斯的抵抗运动保持着密切的联系。

   第二次世界大战爆发时，玻尔正在进行原子能的研究，他在核反应理论以 及他提出的“液滴模型”在解释重核裂变现象方面，都处于世界的领先地位。这也引起了盟国和交战国双方的注意。

    1943年10月底，玻尔得到了有关要把他挟持到德国去的消息，第二天夜晚，人们用一只小渔船，通过厄勒海峡这一秘密通道，冒险地把玻尔送到彼岸的瑞典。

   1944年初，玻尔同他的也是物理学家的儿子前往美国的洛斯阿拉莫斯，参加研制原子弹的“曼哈顿计划”。当时玻尔已近六十岁了，他受到大家的崇敬，称他为“尼克大叔”，但绝对不能提真名字，因为要是让别人知道了玻尔在此，那么整个“曼哈顿计划”就泄密了。

    在紧张的研究工作之余，玻尔喜欢和大家一起去滑雪，看到这个六十岁老人矫健的灵活的身影，人们不禁为这喝彩。玻尔年轻时，和他的兄弟还是丹麦国家足球队的队员哩。当1922年在斯德哥尔摩给他授奖时，有一定丹麦报纸这样风趣地报导说：授予“著名足球运动员尼耳斯.玻尔”诺贝尔奖金。

   当情况表明希特勒德国已经无力掌握原子武器时，玻尔竭力阻止使用美国的原子弹。为此，他还亲自同罗斯福总统进行过会谈，但罗斯福总统不久逝世，对新上任的杜鲁门政府在广岛和长崎投掷原子弹的行为，玻尔感到震惊和愤怒。

    战后，玻尔又回到了丹麦，仍继续他的原子物理的研究工作，他将他的一枚诺贝尔金质奖章进行了重铸，因为他在离开丹麦时，把这枚奖章溶解在一瓶“王水”里了。

    1962年11月18日，这位富有传奇色彩的原子物理学家在丹麦的卡尔斯堡寓所与世长辞了。

   正如德国物理学家弗朗克在一篇纪念文章中所写的那样：“尼耳斯.玻尔度过了十分丰满而幸福的一生。他的天才和他的能力使他揭开了科学中的新纪元.......玻尔赢得了一切有幸熟悉他的人的热爱和全世界的尊敬."