Niels Bohr

Niels Henrik David Bohr, 20. yüzyıl fiziğinin yönünü belirleyen isimlerin başında gelir. 1913'te önerdiği atom modeli, elektronların yalnızca belirli enerji düzeylerinde bulunabileceğini ve bu düzeyler arasında "sıçrarken" ışık yaydığını söyledi. Bu fikir, hidrojenin tayfındaki çizgileri ilk kez kuramsal olarak açıkladı. Gökbilimcilerin yıldızların ve bulutsuların ışığında gördüğü çizgileri anlamlandırması, bu kavrayışın üzerine kuruludur.

Erken yaşamı ve eğitimi

Bohr, 7 Ekim 1885'te Kopenhag'da doğdu. Babası Christian Bohr, Kopenhag Üniversitesi'nde fizyoloji profesörüydü; annesi Ellen Adler ise Yahudi bir bankacı ailesinden geliyordu. Üç çocuğun ikincisiydi; kardeşi Harald hem matematikçi hem de olimpiyatlara katılmış bir futbolcuydu.

1903'te Kopenhag Üniversitesi'ne girdi. Fizik derslerinin yanı sıra Thorvald Thiele'den astronomi ve matematik, Harald Høffding'den felsefe aldı. 1909'da yüksek lisansını, 1911'de metallerin elektron kuramı üzerine Danca yazdığı teziyle doktorasını tamamladı. Aynı yıl Carlsberg Vakfı bursuyla İngiltere'ye gitti; önce Cambridge'de, ardından Manchester'da Ernest Rutherford'un yanında çalıştı. 1912'de Margrethe Nørlund'la evlendi; çiftin altı çocuğu oldu.

Yedi yaşında Kopenhag'daki Gammelholm Latin Okulu'na başladı. Üniversitede felsefe derslerini aldığı Harald Høffding, onun bilimin dayandığı kavramlar üzerine düşünmesinde etkili oldu.

Bilime katkıları

Bohr, Rutherford'un çekirdekli atom modelini Max Planck'ın kuantum fikriyle birleştirdi. 1913'te Philosophical Magazine'de Temmuz, Eylül ve Kasım aylarında çıkan üç makale "üçleme" olarak tanınır. Bu makalelerde hidrojenin Balmer serisini ve iyonlaşmış helyuma ait Pickering serisini açıkladı. Einstein bu modeli "düşünce alanında müzikalitenin en yüksek biçimi" diye niteledi.

1916'ya gelindiğinde Kopenhag Üniversitesi'nde kuramsal fizik kürsüsüne atanmıştı. 3 Mart 1921'de açılan Kuramsal Fizik Enstitüsü, bugünkü adıyla Niels Bohr Enstitüsü, kısa sürede kuantum fiziğinin dünya merkezine dönüştü; Heisenberg gibi genç fizikçiler burada çalıştı, Dirac gibi isimler enstitüyü ziyaret etti. 1922 Nobel Fizik Ödülü kendisine "atomların yapısının ve onlardan yayılan ışınımın araştırılmasına yaptığı hizmetler için" verildi.

1920'lerde ortaya attığı tamamlayıcılık ilkesine göre bir nesne, deneyin kuruluşuna bağlı olarak dalga ya da parçacık gibi birbirini dışlıyor görünen özellikler gösterebilir. 1936'da çekirdeği bir sıvı damlasına benzeten bileşik çekirdek kuramını geliştirdi. 1938 sonunda fisyon haberini ABD'ye taşıdı ve John Wheeler'la birlikte Eylül 1939'da fisyonun mekanizmasını anlatan makaleyi yayımladı; termal nötronlarla bölünmeden asıl sorumlu olanın uranyum-235 olduğu sonucuna vardı.

Uzay ve astronomiye etkisi

Bohr bir gökbilimci değildi; ama astrofiziğin en temel aracı olan tayf analizinin kuramsal zemini onun modeliyle sağlamlaştı. Bir yıldızın ışığındaki karanlık ya da parlak çizgilerin hangi elemente ve hangi enerji geçişine ait olduğunu bilmek, o yıldızın neyden yapıldığını, ne kadar sıcak olduğunu ve bize göre nasıl hareket ettiğini anlamayı sağlar. Hidrojen çizgilerinin Bohr modeliyle açıklanması, evrende en bol bulunan elementin davranışını hesaplanabilir kıldı.

Danimarka, modelin 50. yılını 1963'te üzerinde Bohr'un, hidrojen atomunun ve enerji farkı formülünün yer aldığı bir pulla kutladı. Ay'daki Bohr krateri ile bir asteroit de onun adını taşır.

Savaş ve sonrası

Almanya Nisan 1940'ta Danimarka'yı işgal etti. Eylül 1943'te tutuklanacağı haberini alan Bohr, 29 Eylül'de deniz yoluyla İsveç'e kaçtı; 6 Ekim'de bir Mosquito uçağıyla İskoçya'ya ulaştı. İngiliz Tube Alloys projesine katıldı ve İngiliz heyetinin bir üyesi olarak Manhattan Projesi'nde yer aldı; Los Alamos'u "Nicholas Baker" takma adıyla birçok kez ziyaret etti.

Savaştan sonra nükleer enerjide uluslararası işbirliğini savundu; Haziran 1950'de Birleşmiş Milletler'e açık bir mektup yazdı. CERN'ün kurulmasına destek verdi, 1957'de kurulan İskandinav Kuramsal Fizik Enstitüsü'nün (Nordita) ilk başkanı oldu ve aynı yıl ilk "Barış İçin Atom" ödülünü aldı.

Savaştan önce de nükleer fiziğin gündemini belirleyenler arasındaydı: 26 Ocak 1939'da Enrico Fermi'yle birlikte Washington'daki Kuramsal Fizik Konferansı'nı açarak fisyon haberini Amerikalı fizikçilerle paylaştı. Uranyum-235'in rolüne ilişkin sonucu, Nisan 1940'ta John Dunning'in deneyleriyle doğrulandı. Savaş sırasında, 26 Ağustos 1944'te ABD Başkanı Franklin Roosevelt'le görüştü. 25 Ağustos 1945'te Kopenhag'a döndü ve bir ay sonra yeniden Danimarka Kraliyet Bilimler Akademisi'nin başkanlığına seçildi.

Mirası

1947'de, normalde krallara ve devlet başkanlarına verilen Fil Nişanı'na layık görüldü. Kendi tasarladığı armada yin-yang simgesi ve "karşıtlar birbirini tamamlar" anlamına gelen Latince bir slogan yer aldı. Bohr, 18 Kasım 1962'de Kopenhag'daki evinde kalp yetmezliğinden öldü. Oğlu Aage Bohr da 1975'te Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.

Ödülleri arasında 1921'de Hughes Madalyası, 1926'da Franklin Madalyası, 1930'da Max Planck Madalyası, 1938'de Copley Madalyası ve 1961'de Sonning Ödülü bulunur. Google, 7 Ekim 2012'de doğum gününü hidrojen atomunun Bohr modelini gösteren bir Doodle ile kutladı.

Bilmeye değer

• Yapay element bohriyum onun adını taşır.
• Hafniyum elementi, Kopenhag'ın Latince adı Hafnia'dan adını aldı; Bohr bu elementin zirkonyuma benzer özelliklerini önceden kestirmişti.
• Physics World dergisinin 1999 anketinde tüm zamanların en büyük dördüncü fizikçisi seçildi.
• Üniversitede fizik dersleri kadar astronomi ve felsefe dersleri de almıştı.

Kaynak: Wikipedia (İngilizce): Niels Bohr

Fotoğraf: AB Lagrelius & Westphal · Public domain · Wikimedia Commons