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Happy Birthday… Niels Bohr

Am 7. Oktober 1885 wurde Niels Henrik David Bohr geboren, also genau heute vor 132 Jahren. Ein schöner Anlass für eine weitere Folge der Geburstags-Biographien. Findet ihr nicht?
Um ganz ehrlich zu sein, habe ich persönlich Niels Bohr lange irgendwie unterschätzt. Ganz genau sagen, woran das lag, kann ich gar nicht. Aber er kam nie in einer Reihe der großen Wissenschaftler vor. Falls euch das ähnlich gehen sollte, möchte ich euch heute zeigen, dass er durchaus einen Ehrenplatz dort verdient hätte!


Niels Bohr wurde in Kopenhagen geboren und wuchs in einem wissenschaftlichen Haushalt auf. Sein Vater war Professor für Physiologie und viele Gespräche in der Familie sollen sich um wissenschaftliche Themen gedreht haben. Niels und sein Bruder kamen früh in Berührung mit Naturwissenschaften. Ihre Mutter entstammte einer jüdischen Familie, was später noch von Bedeutung werden sollte. Beide Jungen waren Fußball-begeistert, was zu dieser Zeit durchaus noch eher unüblich war, und mindestens der Bruder Harald spielte eine Weile in der Nationalmannschaft – über Niels ist das nicht sicher belegt. Nach dem Abitur im Jahre 1903 begann Niels Bohr mit einem Studium der Mathematik, Physik, Chemie, Astronomie und Philosophie an der Universität Kopenhagen. Mit einer Doktorarbeit über die magnetischen Eigenschaften von Metall schloss er 1911 sein Studium ab. Danach ging er für ein Jahr nach England und arbeitete in Cambridge mit Jospeh John Thomson (Physik-Nobelpreisträger 1906) und in Manchester mit Ernest Rutherford (Chemie-Nobelpreisträger 1908) zusammen. In dieser Zeit begann er mit der Forschung zu Quantenatomen. Hier in England lernte er auch seine spätere Frau kennen: Margarethe Norlund. Die beiden bekamen zusammen sechs Söhne, von denen zwei bereits früh starben.

Eine grobe Veranschaulichung des Bohr’schen Atommodells

Bereits im Jahr 1913 konnte Niels Bohr sein Bohr’sches Atommodell vorstellen, was wahrscheinlich unser aller Vorstellung des Atoms geprägt hat: Im Kern des Atoms sind die positiv geladenen Protonen und die neutralen Neutronen und drumherum kreisen die negativ geladenen Elektronen. Ganz ähnlich wie die Planetenbahn sieht das aus und ich wette, jeder kennt diese Vorstellung aus der Schule. Die Vorstellung war zu Bohrs Zeit eine echte Revolution und alles andere als naheliegend! Inzwischen ist dieses Modell überholt, denn es erklärt einige Verhaltensweisen nicht. Auch die Heisenberg’sche Unschärferelation ist mit dieser Vorstellung nicht in Einklang zu bringen. Trotzdem war dieses Modell das erste, was die vollkommen abstrakte Quantenmechanik auf Atome anwenden konnte. Für die Entdeckung der Atomstruktur erhielt Bohr 1922 den Nobelpreis für Physik – witzigerweise im Geburtsjahr seines Sones Aage, der später ebenfalls einen Physik-Nobelpreis bekommen sollte.

If quantum mechanics hasn’t profoundly shocked you, you haven’t understood it yet!

Seit Niels Bohr auf einer Konferenz im Jahr 1920 Albert Einstein und Max Planck persönlich kennen gelernt hatte, blieben die Männer in einem Austausch und gerade Einstein stellte Bohr später immer wieder Rätsel, um ihre jeweiligen Ansätze der Quantenmechanik zu testen.


Bohr war bereits seit 1916 Professor der Physik an der Uni Kopenhagen und ab 1920 Leiter des Instituts für Theoretische Physik. An ebendiesem Institut dozierte dann auch Werner Heisenberg 1926 / 27 und aus dieser Zeit mit vielen Diskussionen und Gesprächen entstand schließlich die Heisenberg’sche Unschärferelation und die Kopenhager Deutung von Bohr. Beide Arbeiten wurden 1927 veröffentlicht.
Im Jahr 1943 schließlich musste Niels Bohr mit seiner Familie aus Dänemark fliehen, denn das Land stand unter deutscher Besatzung, er hatte sich im dänischen Widerstand engagiert und seine Mutter stammte aus einer jüdischen Familie. Über Schweden und Großbritannien gelang er schließlich in die USA – übrigens unter dem Namen „Nicholas Baker“, vielleicht wird das ja mal eine „Wer wird Millionär“-Frage… In den USA hielt Bohr sich eine Weile am Institute of Advanced Science auf, wo er wieder mit Einstein zusammentraf, und lieferte in Los Alamos theoretische Vorarbeiten zur amerikanischen Atombombe. Später sprach er sich dann ausdrücklich gegen eine missbräuchliche Nutzung der Atomenergie aus, was ihm 1957 die Ehrung des „Atoms for Peace Award“ einbrachte.

Margarethe und Niels Bohr am Tag ihrer Verlobung

Nach dem Krieg kehrte er nach Kopenhagern auf seine alte Stelle zurück und starb 1962. Niels Bohr galt als sehr schüchtern und manchmal träge erscheinender Mensch, er ließ sich beispielsweise sehr viel Zeit für eine Antwort in Gesprächen. Wenn er dann antwortete, bestand aber kein Zweifel an seiner Klugheit.

Auch wenn einige seiner Forschungsergebnisse inzwischen überholt und erweitert wurden, haben sie doch unser Weltbild extrem geprägt! Was uns inzwischen vollkommen natürlich erscheint, hat Niels Bohr in seinem Atommodell erst entwickelt!

Und als Abschluss noch ein Satz von Albert Einstein über Niels Bohr. Dem ist dann nichts mehr hinzuzufügen:

„Bohr ist ein wahrhaft genialer Mensch, ein Glück, dass es so etwas überhaupt gibt. Ich habe alles Vertrauen zu seinen Gedankengängen.“ – Albert Einstein in einem Brief an Paul Ehrenfest, 4. Mai 1920

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Literatur zum Thema:

The Science Book„, DK London, 2014
Quantentheorie in 30 Sekunden“ von Brian Clegg, Librero, 2017 (meine Rezension dieses Buches findet ihr HIER)
Einstein in 30 Sekunden“ von Brian Clegg, Librero, 2017 (meine Rezension folgt demnächst)

 

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