DETI MODERNEJ VEDY

Niels Bohr: Rembrandt fyziky

„Niečo hrozné," odpovedal. „Profesor Bohr mi povedal, že to bolo veľmi zaujímavé." Zakladateľ kvantovej mechaniky a člen dvadsiatich akadémií vied Niels Bohr bol totiž známy svojou ohľaduplnosťou, preto konštatovanie o zaujímavosti z jeho úst nik nebral a

(Zdroj: SITA)
Istý fyzik mal raz po svojom referáte na dôležitom seminári zlú náladu. Priateľ sa ho opýtal, čo sa stalo. Niečo hrozné," odpovedal. Profesor Bohr mi povedal, že to bolo veľmi zaujímavé." Zakladateľ kvantovej mechaniky a člen dvadsiatich akadémií vied Niels Bohr bol totiž známy svojou ohľaduplnosťou, preto konštatovanie o zaujímavosti z jeho úst nik nebral ako pochvalu. No najhoršie bolo, ak povedal: Nie, že by som chcel kritizovať..."; po týchto slovách už dotyčný vedel, že je ozaj zle.

Urastený dánsky fyzik s detským úsmevom, férovou náturou a citlivou dušou filozofa mohol byť vynikajúcim futbalistom alebo lyžiarom. Mal na to všetky vlastnosti, no ešte čosi navyše - neustále rozmýšľal o zákonitostiach, ktorými sa riadi svet atómu.

Vraj si raz počas futbalového zápasu ako brankár AB Kodaň písal prstom na žrď akési rovnice tak zaujato, že sa mu takmer dokotúľala do siete zablúdená lopta. Futbalovú kariéru preto radšej prenechal mladšiemu bratovi Haraldovi, ktorý to dotiahol až k striebornej medaile na londýnskej olympiáde v roku 1908.

Na fyzikálnom Olympe

Niels si vybral ťažší, no aj oveľa dobrodružnejší výstup na iný Olymp - fyzikálny. Prvý raz o ňom svet počul v roku 1913, keď v spolupráci s lordom Rutherfor-dom na Manchesterskej univerzite intuitívne zdokonalil jeho model atómu. Čudesný atómový svet usporiadal tak, že elektrónom pridelil stabilné dráhy, čím zabránil, aby sa po vyčerpaní energie zrútili na jadro. Bol to tak dobrý nápad (aj keď nie celkom presný), že zaň získal v roku 1922 Nobelovu cenu.

V čase preberania „nobelovky" už Bo-hr pracoval na inej prevratnej veci, ktorá vyplývala z nového modelu atómu. Mala názov kvantová mechanika, čiže veda o pohybe elektrónu v atóme. Zapojil do nej jednu z dvoch základných prírodných konštánt. Dnes jej hovoríme Planckova podľa Maxa Plancka, ktorý ju v roku 1900 vyslovil ako hypotézu.

Ťažkosti s Planckovou konštantou

Ak fyzici dovolia, Planckovu konštantu by sme si v našom svete mohli predstaviť ako malé pivo, ktoré je fundamentálnou konštantou pre čašníka, pretože menšie už nemôže nikomu naliať. Svet atómu sa síce od hostinca odlišuje, no Planckova konštanta v ňom funguje podobne, pretože nič menšie tam už neexistuje.

Niels Bohr mal našťastie toľko predvídavosti, že ako jeden z mála fyzikov zobral Planckovu konštantu vážne napriek tomu, že sám jej tvorca ju dlho označoval iba za pracovnú hypotézu na vyriešenie jedného problému.

Bohr pochopil, že ide o geniálny objav, ktorý treba brať do úvahy pri štúdiu všetkých atómových javov. Vždy, keď sa chceme dostať z nášho sveta do sveta atómu, musíme prejsť úzkou uličkou Planckovej konštanty h. Prestávajú na nej platiť klasické Newtonove poznatky a nastáva tak zlom vo vnímaní a opise skutočnosti. Ten nikdy nemôže byť dokonalý, lebo príroda nám na najnižšej úrovni poskytuje iba nepresný obraz. Napriek tomu v praxi kvantová mechanika funguje dokonale, dôkazom čoho je napríklad celá moderná elektronika. Trvalo štvrťstoročie, kým sa fyzici spolu s Bohrom prepracovali od Planc-kovej hypotézy k zákonom kvantovej teórie. Bohr po ceste sformuloval svoj slávny princíp komplementarity: dve pozorovania jednej veci či deja, ktoré si odporujú, sa vlastne vzájomne dopĺňajú. Matematika použitá pri opise atómu potvrdila rozmazané kontúry reálneho sveta - namiesto svetla klasickej fyziky v ňom skutočne vládne rem-brandtovský tieň.

Einstein: Je to rakovina

Einstein bol začiatkom 20. storočia po Planckovi jediným človekom, ktorý sa kvantami vážne zaoberal (napokon za to získal Nobelovu cenu). Mal však rád vo vede jasno, a kvantá poskytovali všetko okrem jasnej fyzikálnej oblohy. Bohr, Heisenberg, de Broglie a Schrödinger ukázali, že fotóny ani elektróny sa nesprávajú ako biliardové gule, ktoré doletia presne tam, kam ich pošle ruka hráča. A keďže príčina a následok prestávajú v mikrosvete fungovať, Ein-stein videl v novej koncepcii zrúcanie ideálu celej fyziky. Nazval kvantovú teóriu „rakovinou náhod a pravdepo-dobností" a vyhlásil, že ak má Bohr pravdu, potom by bolo lepšie zamestnať sa v kasíne, ako byť fyzikom.

Brusel 1927

Diskusie vyvrcholili na Solvayovskej konferencii v Bruseli v roku 1927, kde sa stretla kompletná fyzikálna elita. Debaty prebiehali najmä v kuloároch. Raz prišiel Einstein na spoločné raňajky s myšlienkovým experimentom, ktorý mal poukázať na logickú chybu v kvantovej mechanike. Strávili s Bohrom celý deň hľada-ím chyby, a predvečerou už mal dánsky fyzik v hlave správne riešenie. Einstein ustúpil, no na druhý deň sa všetko opakovalo. Aj tentoraz Bohr námietku vypočul, zvážil a úspešne vyvrátil. Alberta spor vyslovene bavil a vymýšľal stále nové námietky. Najslávnejší je Einsteinov- -Podolského-Rosenov paradox z roku 1935,operujúci s nemožnosťou „strašidel-ného" pôsobenia fotónov na diaľku (aj tu sa Einstein mýlil, no bol to veľmi inšpirujúci omyl).

„Spor sa skončil Bohrovým víťazstvom," napísal v knihe Einstein v Berlíne Thomas Levenson. „Einstein nikdy nenašiel logickú chybu v kvantovej mechanike, ani ju nedokázal nahradiť hlbšou teóriou,v ktorej by príčina a následok zasa pekne fungovali."

Posledné slovo v najslávnejšej vedeckej diskusii histórie mal Bohr. Keď už počul príliš často, že Boh nehrá kocky, teda že neuznáva náhodu, podotkol, že Boh predsa nepotrebuje rady, čo má robiť. Dokonca ani od Einsteina nie.

Šéfovi asistenti

George Gamow v neformálnej biografii Moja svetočiara napísal, že práca v Bohrovom kodanskom ústave bola úplne slobodná. Človek mohol prísť kedykoľvek a zostať ako dlho chcel, mohol hrať pingpong, diskutovať o fyzike alebo o čomkoľvek inom. Existovala iba jedna výnimka. Ten, kto pracoval ako Bohrov asistent, musel dodržiavať jeho rozvrh.

„Bohr nedokázal rozmýšľať bez toho, aby s niekým nehovoril, a nechcel tiež robiť nijakú matematiku," napísal Gamow. „Mne nikdy nehrozilo, že by ma zavolal, pretože veľmi dobre vedel, že som na tom so zložitými matematickými výpočtami ešte horšie ako on. No okrem toho, že to bola veľká česť, vyžadovala táto pozícia celodennú a často dlho do noci trvajúcu prácu."

Keď v čase 2. svetovej vojny pracoval Bohr na Projekte Manhattan, vybral si na testovanie svojich myšlienok Richarda Feynmana. Bol to azda jediný človek v Los Alamos, ktorý nemal pred klasikom kvantovej fyziky posvätnú úctu, a ak sa v niečom mýlil, dokázal mu to povedať. A presne to Bohr potreboval.

Vizitka vedca

Niels Henrik David Bohr sa narodil 7. októbra 1885 v Kodani v rodine univerzitného profesora fyziológie. Štúdium na Kodanskej univerzite skončil v roku 1911, potom pracoval s objaviteľom elektrónu J. J.Thomsonom v Cambridgei. Na Manchesterskej univerzite zdokonalil model atómu E. Rutherforda,ktorý mal na jeho názory a prácu významný vplyv. Od roku 1916 bol Bohr profesorom na Kodanskej univerzite, o päť rokov neskôr založil Inštitút teoretickej fyziky, kde sa stal prvým riaditeľom a kde postupne vznikla kodanská fyzikálna škola.V 20. a 30. rokoch uply nulého storočia sa tam stretávali významní fyzici a matematici, ktorí sa podieľali na formovaní nového pohľadu na fungovanie prírody obsiahnutej v princípoch kvantovej mechaniky. K jeho najväčším kritikom patril Albert Einstein, k najznámejším študentom a spolupracovníkom Werner Heisenberg, Paul Dirac,Wolfgang Pauli, Lev Landau či George Gamow. Nobelovu cenu získal aj jeho syn Aage. Jeho najväčšou životnou tragédiou bola smrť syna Christiana v roku 1934, keď ho pri búrke na mori strhol vietor z paluby plachetnice do mora. Bohr za ním chcel skočiť, v čom mu zabránilo iba spojené úsilie niekoľkých priateľov.

Po úteku z Nemcami okupovaného Dánska (1943) sa dostal do Švédska, odtiaľ do Londýna a neskôr do USA, kde sa účastnil na Projekte Manhattan v Los Alamos. Po vojne sa vrátil do Dánska a snažil sa o mierové využitie jadrovej energie.

Mal zvláštny dar hovoriť o vede rečou básnikov a filozofov, svojimi princípmi komplementarity a korešpondencie otvoril cestu do mikrosveta a postavil most medzi klasickou a kvantovou fyzikou. Zomrel v Kodani 18. novembra 1962.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Kažimír prezidentovi Kiskovi odporučil, aby sa vzdal daňového tajomstva

Kiskovi sa do vysvetľovania financovania kampane nechce.

DOMOV

Ľudí “na konci sveta“ župan v Prešove nezaujíma

Ľudí v Prešovskom samosprávnom kraji trápia cesty a nezamestnanosť.

Čo je nové na SME

SMEnaživo: Diskusia s kandidátmi na bratislavského župana

Príďte dnes o 18.00 diskutovať.

SVET

Merkelová nebude mať na Úniu čas, doma ju čaká veľa problémov

Francúzsko-nemecký motor Európy sa môže po voľbách zaseknúť.

Neprehliadnite tiež

Ničnerobenie a knihy. Desať najlepších spôsobov, ako si oddýchnete

Najväčšia štúdia o oddychu mala prekvapivé výsledky.

Najrýchlejší kábel zrýchli internetové prepojenie medzi Európou a Amerikou

Kábel rozloží riziko výpadkov pri katastrofách na východnom pobreží USA.

Ako vedci vyvíjajú roboty, ktoré chodia ako ľudia

Kývať nohami nestačí. Ak chcú roboty chodiť, musia najprv pochopiť možnosti svojho tela.

Odomykanie mobilov obrazcom nie je bezpečné

Všetci rozmýšľame príliš podobne.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  2. 6 dôvodov, prečo začať posielať peniaze cez VIAMO (a ako na to)
  3. Stačí len mechanické, alebo elektronické zabezpečenie vozidla?
  4. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  5. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  6. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  7. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  8. Rastie nám pokrivená generácia?
  9. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  10. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  1. FSEV UK v Bratislave: Prax je súčasťou študijných programov
  2. 6 dôvodov, prečo začať posielať peniaze cez VIAMO (a ako na to)
  3. Hyundai Tucson Shadow určite nezostane v tieni.
  4. Stačí len mechanické, alebo elektronické zabezpečenie vozidla?
  5. Exkurzia odborárov a absolventov SvF STU v Bratislave 2017
  6. Zvolen: Zvolenčania myslia na zabezpečenie svojich domovov
  7. Detské zúbky sú veda
  8. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  9. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  10. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  1. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 8 327
  2. Rastie nám pokrivená generácia? 3 142
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 2 690
  4. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 2 060
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 1 223
  6. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 216
  7. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy! 1 087
  8. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 985
  9. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách 851
  10. 6 dôvodov, prečo začať posielať peniaze cez VIAMO (a ako na to) 827