哥本哈根解释的量子力学

在两次世界大战之间,在玻尔研究所工作的物理学家中,“哥本哈根精神”被用来表示非常特殊的社会环境在那里,组成一个完全非正式的氛围,一个不关心其他事情的讨论物理的机会,以及对特殊特权的人来说,与玻尔一起工作的独特机会。

尽管赫维西、科斯特和其他人都做了重要的实验工作,但理论学家才是引领潮流的人。1925年维尔纳·海森堡德国发展了革命者量子力学,这与它的前身,所谓的“老量子利用经典物理学的理论,构成一个完全独立的理论。在1926-27学年,海森堡担任玻尔的助手哥本哈根在书中,他阐述了基本原理不确定性原理这是量子力学的结果。玻尔、海森堡和其他一些人接着发展了后来被称为哥本哈根解释的量子力学,它仍然提供了一个概念上的理论基础。哥本哈根解释的核心元素是玻尔的互补的原则,在1927年的一次会议上首次亮相科莫,意大利。根据互补性理论,在原子水平上,物理现象的表现方式取决于用于观察它的实验设置。因此,有时以波的形式出现,有时以粒子的形式出现。对于一个完整的解释,根据经典物理学,这两个方面是相互矛盾的,需要考虑在内。20世纪物理学的另一位杰出人物,阿尔伯特·爱因斯坦美国从未接受哥本哈根的解释,并以反对其可能性而闻名影响"上帝不掷骰子"玻尔和爱因斯坦之间的讨论,特别是在著名的索尔维会议在物理学上,在1927年和1930年,构成这是20世纪物理学家之间最基础、最具启发性的讨论之一。在他的余生中,玻尔致力于将互补性推广为一种指导思想,应用于远远超出物理学的领域。

核物理

20世纪30年代初,玻尔再次发现自己的筹款能力和理论与实验相结合的远见卓识有了用益。他很早就意识到,理论物理的研究前沿正从对物理的研究转向原子作为一个整体来研究它的核心。玻尔转向洛克菲勒基金会他的“实验生物学”项目旨在改善生命科学的条件。和Hevesy和丹麦生理学家一起8月克罗,玻尔申请支持建立一个回旋加速器-有点粒子加速器最近由欧内斯特·o·劳伦斯在美国——作为一种追求生物学研究的手段。尽管玻尔主要打算用回旋加速器研究核物理,但它也可以用于生产同位素这使得Hevesy发明和推广的放射性指示方法有可能扩展到生物学目的。除了来自洛克菲勒基金会的支持,用于回旋加速器和其他研究原子核的设备的资金也得到了来自丹麦的资助。

分裂原子

正如理论与实验之间的紧密联系已被证明是卓有成效的原子物理学所以现在同样的联系在原子核的研究中很好地发挥了作用。于是,继德国物理学家之后奥托·哈恩而且弗里茨Strassmann1938年底,他做了一个意想不到的、无法解释的实验发现原子在受到轰击时,可以分成大约相等的两半中子的理论解释,基于玻尔最近提出的理论复合原子核是由两位接近玻尔的奥地利物理学家提出的丽丝Meitner还有她的侄子奥托·罗伯特·弗里施;这一解释很快在研究所的迈特纳和弗里施的实验中得到了证实。那时,1939年初,玻尔在美国在那里,一场激烈的实验竞赛证实了所谓的裂变对原子核的研究始于德国实验的消息及其解释为人所知之后。在美国,玻尔和他年轻的美国同事一起进行了开创性的工作约翰·阿奇博尔德·惠勒普林斯顿大学从理论上解释裂变。

帮助难民

玻尔感受到了战争的后果纳粹政权几乎很快阿道夫•希特勒1933年,他在德国掌权,因为他在那里的几位同事都是犹太血统,在祖国没有任何前途的情况下失去了工作。玻尔利用了他与知名基金会的关系,以及新成立的丹麦难民援助委员会知识从1933年成立以来,他一直担任该组织的执行委员会成员。他的任务是让物理学家离开德国,让他们在获得其他地方(通常是在美国)的永久任命之前,在玻尔的研究所呆上一段时间。