من هو الحائز على جائزة النوبل في الفيزيا عام 1922؟

نيلز (هنريك ديفيد ) بور (بالإنجليزية: Niels Henrik David Bohr)(ويكتب أحيانا بوهر) (7 أكتوبر 1885 -18 نوفمبر 1962 ) فيزيائي دانماركي مسيحي،ولد في كوبنهاجن أسهم بشكل بارز في صياغة نماذج لفهم البنيةالذرية إضافة مإلى ميكانيك الكم وخصوصا تفسيره الذي ينادي بقبول الطبيعة الاحتمالية التي يطرحها ميكانيك الكم ، يعرف هذا التفسير بتفسير كوبنهاغن،
كان رئيس لجنة الطاقة الذرية الدنماركية ورئيس معهد كوبنهاغن للعلوم الطبيعية النظرية، حصل على الدكتوراه فيالفيزياء عام 1911، ثم سافر إلى كمبريدج حيث أكمل دراسته تحت إشراف العالم طومسون الذى اكتشف الإكترون، وبعدها انتقل إلى مانشستر ليدرس على يد العالم إرنست رذرفورد مكتشف نواة الذرة، وسرعان ما أهتدى بور إلى نظريته عن بناء الذرة. ففى 1913 نشر بور بحث تحت عنوان: عن تكوين الذرة والجسيمات في المجلة الفلسفية، ويعتبر هذا البحث من العلامات في علم الفيزياء. تزوج بور عام 1912 وكان له خمسة اولاد.
[عدل]نظرية بناء الذرة
تصور نظرية بور الذرة من الداخل كالمجموعة الشمسية، حيث النواة في المركز والألكترونات تدور في مدراتها حول النواة مع الفرق ان مدارات الكواكب تتفاوت اتساعاً أما مدرات الألكترونات ثابتة. حصل عام 1922 على جائزة نوبل في نموذجه للذرة الذي بيّن فيه أن النواة في المركز ومن حولها تدور الإلكترونات في مسالك دائرية كالنظام الشمسي. يرجع اليه الفضل في التوفيق بين نظريتي رذرفورد وماكسويل عندما بين أن الذرة لا تشع في الحالة المستقرة.
الجدير بالذكر ان ماكسويل اعتمد على قوانين نيوتن الكلاسيكسة عند دراسته للذرة وقال انه "عند تحرك جسم مشحون بشحنة حول جسم مشحون بشحنة مخالفة فان الجسم يشع باستمرار ويصغر نصف قطر مدار الجسيم إلى ان يصطدم بالجسم الآخر". بتطبيق هذا على الذرة نجدها انها في حالة اشعاع مستمر وسيصطدم الإلكترون حتماً بالنواه وينتهي النظام الذري.
[عدل]تطبيقات النظرية
أدت هذه النظرية إلى إلغاء جميع النظريات التي سبقتها، مما جعل ألبرت أينشتين إلى الاعجاب بها واصفاً ايها بالتحفة الرياضية، ومن خلال هذه النظرية استطاع بور أن يصور ذرة الهيدروجين فقد كان معروفاً وقتها أن غاز الهيدروجين إذا ارتفعت درجة حرارته فإنه يضيء وهذا الضوء لا يشمل كل الألوان بل يتكون من لون له ذبذبات خاصة ومحددة. وبمنتهى الدقة استطاع بور ان يحدد طول الموجات لكل الألوان التي يطلقها غاز الهيدروجين، كما استطاع ان يفسر حجم الذرات لأول مرة.
[عدل]جائزة نوبل
في كوبنهاجن عام 1920 افتتح معهد الفيزياء النظرية وعين بور مديراً له فانضم له عدد من العلماء وأصبح مركزاً للإبحاث الجديدة في الفيزياء. تم قبول هذه النظرية العبقرية من العلماء والتي استحق عليها جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922
[عدل]صعوبات
للأسف، هناك عدد من النقاط التي أغفلها بور واضعفت نظريته وهي:
1. درس على نظام ذرة الهيدروجين ابسط نظام ذري ولم يستطع تفسير طيف الهيليوم.
2. افترض بمعادلاته الإلكترون جسيم مادي سالب فقط ولم يأخذ في الإعتبار أن له خاص موجية.
3. افترض أنه يمكن تحديد مكان وسرعة الإلكترون في آن واحد وهو مايستحيل علمياً.
هذه المشاكل واجهت النظرية لكونها اقتصرت على تفسير ذرة الهيدروجين ولم تساعد العلماء على تفسير حركة الألكترون في ذرات أثقل وزنا، ولم يستطع بور أن يجد حلا. في عام 1925 اكتشف العالم الألماني فيرنر هايزنبرج وآخرون (دي براولي & شرودنجر)الحل في النظرية الذرية الحديثة، مع العلم أن هؤلاء العلماء درسوا في كوبنهاجن وتناقشوا كثيراً مع بور الذي شجعهم على المضى أكثر في أبحاثهم. وله محاورات في فلسفة الفيزياء مع آينشتاين وشرودنجر وهايزنبيرج.
[عدل]طرائف
حصلت هذه القصة في جامعة كوبنهاجن بالدنمارك، في امتحان الفيزياء كان أحد الاسئلة كالتالي:
كيف تحدد ارتفاع ناطحة سحاب باستخدام البارومتر( جهاز قياس الضغط الجوي) ؟
الاجابة الصحيحة كانت بديهية وهي قياس الفرق بين الضغط الجوي على الأرض و على ناطحة السحاب. كانت اجابة أحد الطلبة مستفزة لأستاذ الفيزياء لدرجة أنه أعطاه صفرا دون اتمام اصلاح بقية الاجوبة واوصى برسوبه لعدم قدرته المطلقة على النجاح، وكانت إجابة الطالب كالتالي: أربط البارومتر بحبل طويل وأدليه من أعلى الناطحة حتى يمس الأرض ثم أقيس طول الخيط".
قدم الطالب تظلما لإدارة الجامعة مؤكدا أن إجابته صحيحة مائة في المائة وحسب قانون الجامعة عين خبير للبت في القضية، وأفاد تقرير الخبير أن إجابة الطالب صحيحة لكنها لا تدل على معرفته بمادة الفيزياء وقرر إعطاء الطالب فرصة أخرى وإعادة الامتحان شفاهيا وطرح عليه الحكم نفس السؤال، فكر الطالب قليلا ثم قال: لدي إجابات كثيرة لقياس ارتفاع الناطحة ولا أدري أيها أختار، فقال له الحكم: هات كل ما عندك، فاجاب الطالب: يمكن إلقاء البارومتر من أعلى الناطحة و يقاس الوقت الذي يستغرقه حتى يصل إلى الأرض وبالتالي يمكن معرفة ارتفاع الناطحة إذا كانت الشمس مشرقة، يمكن قياس طول ظل البارومتر وطول ظل الناطحة فنعرف طول الناطحة من قانون التناسب بين الطولين وبين الظلين.
إذا أردنا أسرع الحلول فإن أفضل طريقة هي أن نقدم البارومتر هدية لحارس الناطحة على أن يعلمنا بطولها. أما إذا أردنا تعقيد الأمور فسنحسب ارتفاع الناطحة بواسطة الفرق بين الضغط الجوي على سطح الأرض و أعلى الناطحة باستخدام البارومتر. كان الحكم ينتظر الاجابة الأخيرة التي تدل على فهم الطالب لمادة الفيزياء, بينما الطالب يعتبرها الاجابة الأسوأ نظرا لصعوبتها و تعقيدها، بقي أن تعرف أن اسم الطالب هو "نيلز بور" وهو لم ينجح فقط في مادة الفيزياء بل أنه حاز علي جائزة نوبل للفيزياء.