在那个风起云涌的20世纪,科学界尤其是物理领域,波云诡谲、大咖云集,创造了一个又一个学术高峰和科学奇迹。
我们往往首当其冲地想到爱因斯坦,无论是成就、知名度、影响力,似乎都是顶尖的存在。然而有这样一位开天辟地级的科学家,不仅在学术层面和爱因斯坦不相上下,而且二人在学术观点上,也battle了一辈子,最后还取得了胜利你能信?
他主攻量子理论、尤其是量子力学的研究,建立理论物理研究所、创立全新的“哥本哈根学派”,一度成为代表了量子力学方面的世界顶级水平。
他还有个意想不到的斜杠身份,足球运动员。啧啧,这位身上的惊喜,绝对比你想象的多得多,有请丹麦物理学家、哲学家,1922年诺贝尔物理学奖获得者、哥本哈根学派创始人、量子物理学奠基人:
1885年10月7日,玻尔出生于丹麦哥本哈根,一个精英阶层的犹太人家庭。
父亲克里斯蒂安·玻尔是哥本哈根大学的生理学教授,曾被提名诺贝尔生理及医学奖;母亲出身丹麦金融世家,是犹太银行大家族中的一名议员;
外公是犹太银行家、金融家、哥本哈根商业银行的创办者;外婆是英国银行家约翰·拉斐尔的女儿;
姨妈则是教育学家,创办了丹麦第一所兼收男女生的学校;弟弟哈拉德·玻尔是丹麦著名足球运动员,在奥运会上夺得过银牌……
啥叫“人类群星闪耀时”!
这种级别家庭的出身,要是没点成就,怕是相亲相爱一家人聚餐时都会没面子吧。
不过,小时候的玻尔可是个让老师头大的孩子。据说一次语文课上,老师布置作文作业,需要交代清楚地点、人物、时间,以及引言和结论。
第一个完成的玻尔,提交了一篇名为《在港口散步》的作文,通篇只有一句话:我和弟弟到港口散步,在那里我看到了船只装货和卸货”。
这…………闹呐哈哈
被叫办公室的玻尔,竟还觉得诧异,他认为自己写的完全符合要求,没毛病啊,第一句是引言,第二句就是结论,这不结了?
这么搞把老师整不会了,让他补充字数,他觉得所有脑细胞都要罢工了。
写作,成了最令玻尔犯难的项目,没有之一,据说成年后依旧长期困扰着他。
得,这扇窗户,上帝给玻尔关的可够严了,几乎要焊死的程度。但同时,公平的上帝,为他掀开了另一面巨大的天花板。
反正除了不会写,其它科目玻尔都是一路绿灯
玻尔老爸有不少好朋友都是名人大家,包括神学家兼哲学家哈拉尔德·霍夫丁,以及物理学家克里斯蒂安森,他们常常来往。从小耳濡目染的玻尔,一早就接受了科学和哲学方面的启蒙教育,并产生了特殊的偏爱。中学时,玻尔对物理十分沉迷,他觉得里面有不少好玩儿的游戏。啊对,是游戏。难解的物理题对我们文科生来说,是魔鬼一样的存在,人家就能轻松应对!比如解题时,玻尔会发现,他的手速完全跟不上他思维的速度。有时候拿到一道题,第一行字还没写完,脑海里已经“自动生成”正确答案了;或者写着写着,其它解法又接踵而来根本停不下来的那种……开挂般的天赋,求而不得的才华,玻尔在入读哥本哈根大学时,毫无悬念地选择了物理专业。大学毕业后,仅用两年时间,玻尔就完成了自己的硕士论文,又两年获得了博士学位。他的专业水准高到,在答辩时因为内容过于深奥——主题是关于电子在金属中的运动,评委们完全提不出什么意见,很快就完美通过。有没有一种可能,是他们看不太懂呢。这个较为新颖的课题,在当时也并不是物理学前沿问题,论文并未能公开发表。彼时的丹麦,科学不发达,博士也很少
1911 年,Dr.玻拿着实习奖学金,前往剑桥久负盛名、他梦中的传奇之地——卡文迪许实验室里深造,计划投奔诺奖得主、物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊爵士。天知道玻尔当时的激动心情,他可太希望能与前辈讨论自己的见解了。可惜第一次见面令人失望,汤姆森似乎对他并没有太多兴趣,加上羞涩的性格,玻尔和他含有浓厚丹麦发音的英语也让他们之间的交流颇有障碍。在卡文迪许实验室吹了几个月玻璃管后,另一位新锐诺奖得主(1908届)、著名物理学家卢瑟福反而注意到了这位年轻有位的小伙砸,卢瑟福提出的“原子核结构模型”正是玻尔想要着力研究的要点。1912年3月,玻尔马不停蹄地离开剑桥赶赴曼彻斯特大学,加入了卢瑟福实验室。这个物理天才即将横空出世
那可是“天才制造机”卢瑟福啊!对科学如火一样的热情,使其在数十年来,培养了十数位诺奖得主!可说是空前盛举,谁看了不得啧啧称奇。而玻尔,是他众多诺奖级弟子中,最有分量的一个了。
卢瑟福既是玻尔的恩师,更是他的亲密好友,玻尔将卢瑟福认定为自己的第2个父亲,两个家族多年来一直保持着紧密的联络,建立了深厚的情谊。跟着卢老师勇攀物理学高峰走~
与卢瑟福的合作,促使玻尔在科学的道路上一骑绝尘,成为群星中最闪耀的那一颗。
短短的数月里,他们热切合作、商讨科学,从卢瑟福实验室里,玻尔带走了三样最宝贵的东西:一个研究课题、一种教学方式和几位终身的朋友。
回到“哥大”后的玻尔,一边在医学院教物理,一边把其余精力都投入到研究原子结构之中。
1913 年,玻尔相继发表三篇论文,玻尔假设诞生了。
他提出原子结构量子模型,并成功用该模型解释氢原子结构和光谱,点燃了科学家们用该理论解释各种原子光谱和结构、研究元素周期表、发现新元素的兴趣。
这也让他顺理成章地,成为继普朗克和爱因斯坦之后,用量子理论解释自然现象的第三位旗手。
爱因斯坦称玻尔为“具有巧妙直觉的人”
此后,玻尔开始陆续受邀在英国及欧洲大陆各地展开演讲与报告,越来越多的人采用量子理论来解释各种自然现象,许多外国学生也不远万里拜在他门下。
他一门心思搞科研的专注,对学术严谨执着、刨根问底,影响了许多科学从业者。
他性格温和、待人宽厚,心胸开放、一视同仁,乐于帮助学生和合作伙伴们成长,善于发现年轻人的长处,鼓励他们做自己喜欢的课题,同时也愿意做他们的跳板。如果自己没有重大贡献,坚决不在别人的论文中署名。
1920 年,玻尔在丹麦首都哥本哈根创建了理论物理研究所,并一直担任负责人(直至去世),该研究所在量子力学发展方面的成就是难以估量的。
巨大的荣誉向玻尔涌来
更多世界上一流的青年科学家齐齐奔向哥本哈根
1922年11月,玻尔因其原子模型和氢原子光谱的工作荣获诺贝尔物理学奖。另:虎父无犬子,他的儿子奥格·玻尔也于1975年获得了诺贝尔物理学奖。而他在物理领域的成功,同时也带动了化学领域的天翻地覆。靠着自己的理论,玻尔成功解释了元素周期表当中所有元素的原子结构,人们终于明白元素周期是如何形成,并成功预言出还未被发现的元素,对于化学学科而言,也属于是改天换日级别的贡献没跑了。物理化学两手抓啊他这是
咳咳,这里必须要提到他另一个和科学家显得格格不入的运动员身份了。而且他一个人就霸占了两个世界级的称号:物理学家里最会踢球的,同时也是足球运动员里最懂物理的。毕竟他打小就爱好广泛,除了钟爱科学、自然、哲学外,运动细胞也极其发达,像足球、滑雪、航海等,可说是样样在行。要知道在他荣获诺奖时,丹麦的报纸可是这样报导的:著名足球运动员尼尔斯·玻尔获得诺贝尔物理学奖。在一场丹麦对战德国球队的比赛中,玻尔充当了丹麦球队的守门员。期间德国队员的一脚大飞踢,径直把球踢向丹麦球门。眼看足球就要进门,玻尔当时却死盯着球门门柱发愣,完全没有在意到越飞越近的足球。直到现场观众冲他大喊,才瞬间回神,危急关头一个飞身抱住了足球,反应极快,观众席掌声轰动。事后教练才了解到,当时玻尔在思考一个数学问题,情不自禁地在门柱上验算,完全失神了。虽然他最终没有以足球作为自己的事业,但对足球的喜爱也伴随了玻尔的一生。玻尔和弟弟哈若德(弟弟是真的足球运动员哈)
回到当时那个社会背景,核武器开始进入一部分人的视野。1930年代,玻尔提出了假设裂变的原子核下落模型。他认识到铀235可裂变,能释放出前所未有的能量,这一发现成为原子武器研制的起点。二战时期,希特勒上台后,先是开始对德国国内犹太人展开大肆迫害。身为丹麦人,只要不随便掺和,玻尔不会有什么危险。但本着对科学同僚的关爱,如此敏感时期,他借访问之名前往德国,暗地调查,想尽一切办法,解救了许多失去工作、流离失所的犹太籍科学家,将他们转移到安全地带。他专门筹建了一个救援移民的委员会,对从德国逃往哥本哈根的犹太人进行了最大程度的救济。这种见义勇为的做法,让当时整个科学界都为他捏了一把汗,原本迫害活动根本就降临不到他头上,但如今他却要时刻担心被害的风险。只要需要,哥本哈根人就将同你们站在一起!
危险离玻尔越来越近,但他丝毫没有畏惧。好在最终是有惊无险的,波尔的“地下工作”是成功的,也没有进入党卫军的视线。除了救助学者,还公开声明,极力阻止核武器的滥用和发展。1950 年,他写信给联合国,呼吁对核武器进行国际管制。(尽管此前出于科学发展和政治力量上的担心,他也曾参与美国曼哈顿计划,但后续及时抽身叫停。)1957年,福特设立的《和平原子奖》颁发给玻尔,他是首位获此殊荣的物理学家。伟大的和平使者
(和爱因斯坦,笑)
除了重视科学家的安危,玻尔还始终倡导不同国家、不同民族之间平等的学术交流。抗日战争爆发前的一个月,玻尔来到中国进行学术访问,受到各界人士的欢迎。他做演讲,为学生们耐心解答各种问题,与学者共同游览名胜古迹、观看京剧等传统节目,还带回国一副齐白石的国画。关于玻尔对中国的感情,玻尔的孙子曾回忆道:“他喜欢讲中国的故事,尤其喜欢中国的老子,对老子的哲学非常感兴趣,并且喜欢以矛盾的想法看待世界。”他真的是个对文化尊重的人
1962年11月18日,玻尔心脏病突发,于丹麦寓所去世,享年77岁。在去世的前一天,他仍在进行着物理学的研究工作;在去世的前一年,他完成了著作《原子物理学与人类知识》。1997年,为了纪念尼尔斯·玻尔,元素周期表第107位的元素被正式命名为bohrium。1964 年,月球上的一个陨石坑被命名为尼尔斯·玻尔。图为清华大学图书馆玻尔文献室
如果量子物理学没有吓到你,那么你对它一无所知。
——尼尔斯·玻尔
他聪颖坚定、别出心裁,在前人的基础上完善原子结构,成功将量子理论代入到原子的微观世界当中,开启了一个原子科学的新纪元。
他品质高尚,拥有杰出的人格魅力,吸引着世界各地科学家、学者,向他并进,共同为科学事业不懈奋斗。
他一生的研究生涯开始时,还是一个人类对微观世界几乎未知的时代,在他离开时,地球已经迎来了一个,原子物理广泛造福人类的时代。
对于玻尔,我们了解的太少,如此伟大的学者,定当成为后世永远敬重和怀念的精神力量!
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