Niels Bohr

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara
Niels Henrik David Bohr
Niels Bohr.jpg
Niels Henrik David Bohr
Doğum 9 Ekim 1885
Kopenhag Danimarka
Ölüm 18 Kasım 1962
Kopenhag Danimarka
Dalı Fizik
Doktora hocası Christian Christiansen
Önemli başarıları Fiziğin Gelişimine ve Kuantum Mekaniğine Yaptığı Katkıları
Aldığı ödüller Nobel prize medal.svg 1922 Nobel Fizik Ödülü

Niels Henrik David Bohr, (7 Ekim 1885-18 Kasım 1962) atomik yapıları ve nicem teorisini anlamaya yardımcı çalışmalarıyla 1922 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmış Danimarkalı fizikçidir. Bohr, aynı zamanda bir filozof ve bilimsel araştırmalar için öncü rol oynayan bir bilim insanıdır.

Bohr elektronların enerji seviyelerinin kesikli olduğunu ve çekirdeğin etrafındaki yörüngelerin kesintili alanları içinde döndüklerini –bir enerji seviyesinden (yörünge) başkasına geçebilme durumu dışında Güneş'in etrafındaki gezegenlerin hareketi gibi- belirttiği Bohr Atom Modeli'ni geliştirdi. Bohr atom modelinin yerini başka modeller almış olmasına rağmen, bu modelin temel prensipleri hâlâ geçerlidir. Bohr bütünleyicilik ilkesini şöyle açıklar: öğeler çelişkili özellikleri açısından ayrılıp değerlendirilebilir, parçacıkların dalga veya bir akıntı gibi davranması gibi. Bütünleyicilik kavramı Bohr'un hem bilim hem felsefe düşüncelerinde hâkim olan bir kavram olmuştur.

Niels Bohr 1920 yılında Kopenhag Üniversitesi'nde bugün Niels Bohr Enstitüsü olarak bilinen Teorik Fizik Enstitüsü'nü kurdu. Bohr aralarında Hans Kramers, Oskar Klein, George de Hevesy ve Werner Heisenberg gibi bilim insanlarının da bulunduğu birçok bilim insanına hocalık yaptı ve birlikte çalıştı. Bohr yeni bir keşfedildiği yer olan Kopenhag'ın Latince ismi olan hafnium adını alan zirkonyum benzeri bir elementin varlığını tahmin etti. Bu elemente daha sonra Bohriyum ismi verildi.

Bohr 1930'lar boyunca, Nazizmden kaçan mültecilere yardım etti. Danimarka'nın Almanya tarafından işgalinden sonra Almanya nükleer enerji projesinin başkanı olan Heisenberg ile bir toplantı yaptı.1943 Eylül'ünde, Bohr Almanlar tarafından yakalanmak üzereydi ve İsviçre'ye kaçtı. İsviçre'den, İngiliz Tüp Alayları nükleer silahlar projesine katıldığı ve Manhattan Projesi için İngiliz heyetinin bir üyesi olduğu Britanya'ya uçtu. Savaştan sonra, Bohr nükleer enerji üzerinde uluslararası işbirliği için bir çağrı yaptı. CERN ve Danimarka Atom Enerjisi Komisyonu Risø Araştırma Kurumu'nun kuruluşlarında bulundu ve 1957 yılında İskandinav Teorik Fizik Enstitüsü'nün ilk başkanı oldu. 

Bohr'un gençlik yılları[değiştir | kaynağı değiştir]

Niels Bohr Kopenhag Üniversitesi'nde felsefe profesörü olan Christian Bohr ve bankalarda ve parlamentoda önemli ilişkilere sahip zengin bir Yahudi aileden gelen Ellen Adler Bohr’un üç çocuğundan ikincisi olarak, 7 Ekim 1885 tarihinde Kopenhag'da (Danimarka) dünyaya geldi. Jenny adında bir kız kardeşi (ablası) ve Harald bir erkek kardeşi vardı. Jenny bir öğretmen oldu, Harald ise bir matematikçi oldu ve ayrıca 1908 Londra Yaz Olimpiyatları için Danimarka milli takımında olimpiyat futbolcusu oldu. Elbette Niels de bir futbol tutkunuydu ve iki kardeş Niels’in kaleci olarak görev yaptığı Kopenhag (Akademisk Boldklub) için birçok maçta oynadılar.

Bohr yedi yaşında okula başladı ve Gammelholm Latin Okulu'nda eğitim gördü. 1903'te Kopenhag Üniversitesi'ne lisans öğrencisi olarak fizik bölümüne kaydını yaptırdı. O dönemde üniversitenin tek fizik profesörü olan Profesör Christian Christiansen ile çalıştı. Bohr ayrıca astronomi, Profesör Thorvald ile matematik ve babasının arkadaşı olan Profesör Harald Høffding ile felsefe çalıştı.

1905 yılında, Danimarka Kraliyet Akademisi'nin desteğiyle 1879 yılında Lord Rayleigh tarafından ortaya atılan sıvıların yüzey gerilimlerini ölçmek için geliştirilen bir yöntem geliştirmek için bir altın madalya yarışması düzenlendi. Bohr kendi üniversitesinde bir fizik laboratuvarı olmadığı için babasının üniversitedeki laboratuvarını kullanarak bir dizi deney yaptı. Bu deneyleri gerçekleştirebilmek için Bohr elipik kesitli deney tüplerini yaratabilmek için kendi camlarını yapmak zorundaydı. Bohr hem Rayleigh'in teorisini hem kendi yöntemini birleştirerek yarışmanın gerçek amaçlarını da aştı. Son dakikada yarışmaya teslim ettiği raporu ödülü kazandı. Bohr daha sonra "Royal Society"ye daha gelişmiş bir şekilde Royal Society'nin Felsefi İşlemleri gazetesinde yayınlanması için yeni bir makale sundu.

Bohr'un erkek kardeşi Harald, Nisan 1909’da matematik üstüne uzmanlık diploması aldı. Niels de dokuz ay sonra bir diploma elde etti. Öğrenciler bir danışman tarafından belirlenen bir konu üstüne bir tez yazıp vermek zorundaydı. Bohr'un danışmanı Christiansen Bohr'a çalışması için metallerin elektron teorisini seçti. Bohr hemen ardından uzmanlık tezini daha geniş Filozofun Doktoru tezine ayrıntılandırdı. Bohr, Paul Drude tarafından önerilen Hendrik Lorentz tarafından ayrıntılandırılan bir metal içindeki elektronların bir gaz gibi davrandığı düşünülen bir model üzerine olan kaynakları araştırdı. Bohr, Lorentz'in modelini genişletti fakat hâlâ Hall etkisi gibi olayları hesaplamakta başarısızdı ve elektron teorisinin metallerin manyetik özelliklerini tamamen açıklayamadığı sonucuna vardı. Tezi 1919 yılının Nisan ayında kabul edildi ve resmi savunmasını 13 Mayıs'ta yaptı. Harald ise doktora diplomasını bir önceki yıl almıştı. Bohr'un tezi gerçekten çığır açıcıydı fakat -o zamanlar Kopenhag Üniversitesi'nde öyle gerektirdiği için- Danca yazılmasından dolayı İskandinavya dışında çok ilgi göremedi. 1921 yılında, Hollandalı fizikçi Hendrika Johanna van Leeuwn Bohr'un tezinden bağımsız, Bohr-van Leeuwen Teorisi olarak bilinen bir teori öne sürdü.

Bohr 1910 yılında matematikçi Niels Erik Norlund'un kız kardeşi Margrethe Norlund ile tanıştı. Danimarka Kilisesi üyeliğinden istifa etti ve 1 Ağustos'ta Margrethe ile Slagelse'de bir belediye binasında sivil bir törenle evlendi. Onun gibi kardeşi Harald da evlenmeden önce kiliseden ayrıldı. Niels ve Margrethe'nin altı oğlu oldu. En büyükleri Christian 1934 yılında bir deniz kazasında diğeri Harald ise çocukluk menenjitinden öldü. Aage Bohr ise başarılı bir fizikçi oldu ve 1975 yılında babası gibi Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı. Hans Henrik bir doktor, Erik bir kimya mühendisi ve Ernest bir avukat oldu.[1] Amcası Harald gibi Ernest Bohr olimpik sporcu oldu ve 1948 yılında Danimarka'yı saha hokeyinde temsil etti.

Bohr ve fizik[değiştir | kaynağı değiştir]

Bohr Atom Modeli[değiştir | kaynağı değiştir]

Kopenhag Üniversitesi'nde sırasında başarılarıyla dikkati çeken Bohr, akışkanlardaki yüzey gerilimlerinin ölçülmesi amacıyla çok hızlı akış halindeki suyun titreşimleri üzerinde yaptığı duyarlı deneyler ve bu konudaki kurumsal çözümlemeleri nedeniyle Danimarka Kraliyet Bilim ve Edebiyat Akademisi'nin altın madalyasıyla ödüllendirildi. 1911'de metallerin elektron kuramı üzerindeki teziyle doktorasını aldı. Bohr, tezinde, maddenin atomlar düzeyinde incelenmesinde klasik fiziğin yetersiz kaldığını vurguluyordu.[2]

1911 yılında Bohr İngiltere'ye seyahate çıktı. O zamanlar İngiltere atom ve molekül yapıları üstüne yapılan kuramsal çalışmaların en yoğun olduğu yerdi. Bohr, Carlsberg bira fabrikalarının verdiği bir bursla Cambridge'de bulunan Trinity College'e gitti.[3] Günümüze kadar toplam 29 Nobel Ödülü çıkaran bu laboratuvar, o zamanlar da dünyanın en önde gelen araştırma merkezlerinden biriydi. Merkezin başında, 1897 yılında elektronu bulan, 1904 yılında atomun "üzümlü kek" modelini oluşturan, 1906 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan J. J. Thomson vardı. Thomson, meşhur Maxwell’in koltuğunu dolduruyordu; kuvvetli matematik altyapısı ve deney aletlerini kıracak kadar sakar olması ile ünlüydü. Bohr doktora tezinde Thomson’un elektron kuramını kullanmış ve deneylerle uyumsuz bazı sonuçlar bulmuştu. Thomson ile bu konuyu konuşmak istiyordu ancak İngilizcesinin yetersizliği yüzünden ona bir türlü derdini anlatamadı. Thomson, Bohr’a katot ışınları (elektronlar) ile ilgili deneysel bir problem verdi. Bohr problemden hoşlanmayınca laboratuvara gitmemeye başladı, vaktini okuyarak ve bazı fizikçilerin derslerini dinleyerek geçirmeye başladı. [4]

Bir süre sonra Bohr, Manchester Victoria Üniversitesi'nde doktora sonrası çalışmalar yapmak üzere bir teklif aldı. Bohr 1912 yılının Haziran ayında düğünü için Danimarka'ya döndü ve balayı için İngiltere ve İskoçya'da bulundu. Döndükten sonra Kopenhag Üniversitesi'nde yardımcı doçent oldu ve termodinamik üstüne dersler verdi.

1913 yılının Temmuz ayında Bohr'a Martin Knudsen tarafından doçentlik ünvanı verildi ve Bohr daha sonra tıp öğrencilerine de ders vermeye başladı. Daha sonra "üçleme" olarak bilinen sırasıyla temmuz, eylül ve kasım aylarında Felsefi Dergi'de yayımlanacak olan üç tez yayımladı. Rutherford'un atomik yapılarını Max Planck'ın nicem teorisine uyarladı ve kendi Bohr atom modelini yarattı.

Atomların gezegen modelleri yeni değildi fakat Bohr'un konuya bakışı yeniydi. 1912 yılında Darwin'den aldığı alfa parçacıklarının çekirdekle etkileşiminde elektronların rolü üstüne aldığı rapordan faydalanarak, büyük ölçüde atomun en dış yörüngesindeki elektron sayılarıyla karar verilen her elementin kimyasal özellikleriyle atom çekirdeklerinin etrafındaki yörüngelerde bulunan elektronların teorisinde ilerleme kaydetti. Bir elektronun kesikli nicem enerjisi yayarak daha yüksek enerjili bir yörüngeden daha düşük olanına geçebileceği fikrini ileri sürdü. Bu fikir eski kuantum teorisinin bugün bilinen temel fikrini oluşturdu.

1885 yılında Johannes Balmer hidrojen atomunun görünen tayfsal çizgilerini açıklamak için Balmer serisini ortaya çıkarmıştı:

\frac{1}{\lambda} = R_\mathrm{H}\left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{n^2}\right) \quad n=3,4,5 için

λ emilen ya da yayılan ışın dalga boyunu Rydberg sabitini temsil eder. Balmer'in formülü yeni tayfsal çizgilerin keşfiyle desteklendi fakat 30 yıl boyunca kimse bu formülün çalıştığını açıklayamadı. Bohr üçlemesinin ilk tezinde bu formülü modeliyle beraber düzenleyebildi:

 R_Z = { 2\pi^2 m_e Z^2 e^4 \over h^3 }

elektronun kütlesini, elektronun yükünü, Planck sabitini ve atomun atomik numarasını (hidrojen için 1) temsil eder.

Bu modellik sorunu Balmer'in formülüne uymayan Pickering serileridir. Alfred Fowler bu sorunu ortaya attığı zaman, Bohr bu soruna sadece bir elektronu olan iyonlaşmış helyum atomunun neden olduğu şeklinde bir yanıt verdi. Bohr modeli birçok iyon üzerine çalıştı. Thomson, Rayleigh ve Hendrik Lorentz gibi birçok eski fizikçi üçlemeyi sevmedi fakat Rutherford, David Hilbert, Albert Einstein, Max Born ve Arnold Sommerfeld gibi daha genç nesilden olan fizikçiler üçlemeyi bir çığır açıcı olarak gördü. Üçlemenin tamamen kabul edilmesi diğer modeller tarafından engellenen olguların açıklanmasında olan başarısıyla ve deneylerle elde edilen sonuçları önceden tahmin edebilmesiyle sağlandı. Bugün, Bohr atom modeli kabul görmemesine rağmen, hâlâ lise fiziğinde ve kimya konularında en çok bahsedilen atom modelidir.

Bohr tıp öğrencileriyle çalışmayı sevmedi. Rutherford'un Bohr'a görev süresi dolan Darwin'in yerine okutmanlık teklif ettiği Manchester'e dönmeye karar verdi. Bohr bu teklifi kabul etti. Kopenhag Üniversitesi'nden izin aldı ve Tyrol, kardeşi Harald ve halası Hanna Adler ile tatile çıktı. Göttingen Üniversitesi'ni ve Münih Ludwig Maximillan Üniversitesi'ni ziyaret etti. Sommerfeld ile tanıştı ve üçleme üzerine seminerler verdi. Avusturya'nın Tirol eyaletinde tatildeyken I. Dünya Savaşı patlak verdi. Margrethe ile İngiltere'ye yolculuğu ve Danimarka'ya geri dönüşü çok zor oldu. İngiltere'ye ancak 1914 Ekimi'nde varabildiler. 1916 Haziranı'na kadar orada kaldı ve bu sürede onun için özel olarak oluşturulmuş olan Kopenhag Üniversitesi Teorik Fizik başkanlığı görevi verildi. Aynı zamanda doçentliği yürürlükten kaldırıldı ve yeniden tıp öğrencilerine ders vermek zorundaydı. Yeni profesörler resmi olarak kral X. Christian'a tanıtıldı ve kral böyle ünlü bir futbol oyuncusunun toplantıda olmasından duyduğu memnuniyeti dile getirdi.

Fizik enstitüsü[değiştir | kaynağı değiştir]

1917 yılının Nisan ayında Bohr, Teorik Fizik Enstitüsü kurmak için bir çalışma başlattı. Danimarka hükümetinden ve Carlsberg kuruluşundan destek aldı ve endüstri kuruluşlarından ve çoğu Yahudi olan özel bağışçılardan büyük destek elde etti. Enstitünün yasal kuruluşu 1918 yılının Kasım ayında tamamlandı. Bugün Niels Bohr Enstitüsü olarak bilinen enstitü, 3 Mart 1921'de Bohr'un yönetiminde kapılarını açtı. Ailesi bir apartmanın birinci katına taşındı. Bohr'un enstitüsü kuantum mekaniği ve bağlantılı konular üstüne araştırmacılar için 1920'lerde ve 1930'larda önemli olanaklar sundu. Dünyanın en çok bilinen kuramsal fizikçileri onun enstitüsünde bulundu. İlk ziyaretçileri arasında Hollanda'dan Hans Kramers, İsviçre'den Oskar Klein, Macaristan'dan George de Hevesy, Polonya'dan Wojciech Rubinowicz ve Norveç'ten Svein Rosseland bulunur. Bohr samimi bir ev sahibi ve seçkin bir iş arkadaşları olarak büyük bir takdir topladı.

Niels Bohr Enstitüsü

Bohr'un atom modeli hidrojen için doğru çıkarımlarda bulundu fakat daha karmaşık elementleri açıklayamadı. 1919 yılı itibariyle, elektronların çekirdek etrafında döndükleri fikrinden uzaklaşmaya başladı ve sezgilerini kullanarak yeni açıklamalar geliştirdi. Toprak elementlerinin azlığı kimyacılar için belirli bir sınıflandırma problemi yarattı, çünkü onlar kimyasal olarak çok benzerdi. 1924 yılında Wolfgang Pauli'nin Pauli Dışlama İlkesi'ni keşfi, Bohr'un atom modelini sağlam kuramsal zeminlere yerleştiren önemli bir gelişmeydi. Bohr bunun ardından doğada bulunan henüz keşfedilmemiş 72 elementin nadir toprak elementleri değil fakat kimyasal özellikleri Zirkonyum benzeri elementlerle benzerlik gösteren elementler olduğunu ifade edebildi. Kopenhag Üniversitesi'nden Dirk Coster ve George de Hevesy Bohr'un doğru Urbain'in ise yanlış olduğunu kanıtlamaya çalıştı. Bilinmeyen elementlerin kimyasal özellikleri ile başlamak araştırma aşamasını büyük ölçüde basitleştirdi. Zirkonyum benzeri elementler için Kopengah Madenbilim Müzesi'nden örnekleri inceledi ve elementi buldu. Hafnia olarak adlandırılan element (Kopenhag’ın Latince isminden gelir.) altından daha fazla bilinen element oldu.

Bohr "atomun özelliklerini ve bu özelliklerden kaynaklanan ışınımı anlamaya" yönelik çalışmalarından dolayı 1922 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Bu ödül hem üçlemesinin hem de kuantum mekaniğindeki öncül erken çalışmalarının tanınmasını sağladı. Nobel konuşmasında konuşmacılara kendi formülleştirdiği benzerlik ilkesi dâhil atomun yapısı hakkında ne bilindiğine dair geniş çaplı bir araştırma sundu. Benzerlik ilkesi büyük kuantum sayılarının sınırında klasik mekaniği yeniden üreten kuantum teorisiyle açıklanan sistemlerin davranışlarını belirtir.

1923 yılında Arthur Holly Compton tarafından ortaya atılan Compton saçılması birçok fizikçiyi ışığın fotonlardan oluştuğuna ve enerji ve momentumun elektron ve proton arasındaki etkileşimlerde korunduğu konusunda ikna etti.1924 yılında Bohr, Kramers, John C. Slater ve Kopenhag Enstitüsü'nde çalışan bir Amerikalı fizikçi Bohr-Kramers-Slater (BKS) teorisini önerdi. Bu bir fiziksel teoriden daha çok nicel olarak bir çözüm sunmayan fikirlerden oluşan yapımdı. BKS teorisi nicemsel olgulara elektromanyetik alanın bir klasik dalga tanımlaması üzerindeki kuantumsal kısıtlamaları dayatarak yaklaşan eski kuantum teorisinin temelleri üstünde incelenen maddenin etkileşimleri ve elektromanyetik radyasyonu anlamak için gösterilen son girişim oldu.

Bohr orbitlerinin belirgin (farklı) frekanslarını kullanmak yerine, elektromanyetik radyasyon altında zahiri salıngaçlar kullanarak emilen ve yayılan frekanslarda atomik davranışlar modellemek, Max Born,Werner Heisenberg ve Kramers'e yeni matematiksel modeller ortaya atmalarını sağladı. Modern kuantum mekaniğinin ilk biçimi olan matris mekaniği gelişti. BKS  teorisi hem de eski kuantum teorisinin temel yapısındaki zorluklara dikkat çekti. BKS'nin en dikkat çekici yapısı olarak momentum ve enerjinin her etkileşimde korunmak zorunda olmadığı, sadece istatiksel olarak korunduğuna dair görüşü Walter Bothe ve Hans Geiger tarafından düzenlenen deneylerdeki uyumsuzluklarda kendini gösterdi. Bu sonuçların ışığında, Bohr "Bizim devrimci çabalarımıza mümkün olduğu kadar onurlu bir cenaze hazırlamaktan başka yapacak hiçbir şey yok." diyerek Darwin'e durumu özetledi.

Kuantum mekaniği[değiştir | kaynağı değiştir]

1925 yılının Kasım ayında George Uhlenbeck ve Samuel Goudsmit tarafından spin (dönüş) kavramının ortaya atılması bir kilometre taşıdır. Aralık ayında Hendrick Lorentz'in 50. yaş günü kutlamalarına katılmak için Leiden’e gitti. Treni Hamburg'da durduğu zaman, Wolfgang Pauli ve Otto Stern ile tanıştı ve spin teorisi üstüne konuştular. Bohr elektronlar ve manyetik alan arasındaki etkileşiminde bazı kaygıları olduğunun farkına vardı. Leiden'e vardığı zaman Paul Ehrenseft ve Albert Einstein, Bohr'a bu problemin görelilik kullanılarak Einstein tarafından çözüldüğünü söylediler. Bohr ve ardından Uhlenbeck ve Goudsmit bu bilgileri makalelerine dâhil ettiler. Bohr geri dönüş yolunda Göttingen’de Werner Heisenberg ve Pascual Jordan ile tanıştı ve kendi sözcükleriyle “elektron mıknatıs müjdesinin bir peygamberi” oldu.

Heisenberg ilk önce 1924 yılında Kopenhag'a geldi, fakat 1925 yılının haziran ayında Göttingen'e döndü. Kramers 1926 yılında Utrecht Üniversitesi'nde kuramsal fizik profesörü olmak için enstitüden ayrıldı, ardından Bohr geri dönmesi ve Kopenhag Üniversitesi’nde Kramers'ten boşalan koltuğu öğretim üyesi olarak doldurmak için Heisenberg ile konuştu. Heisenberg, Kopenhag Üniversitesi'nde bir öğretim üyesi ve 1926 yılında 1927 yılına kadar Bohr’un asistanı olarak çalıştı ve 1925 yılında Heisenberg kuantum mekaniğinin matematiksel temellerini geliştirdiği zaman oradaydı. Max Born'a sonuçlarını gösterdi ve Born matrisleri kullanarak yapılan en güzel açıklamalar olduğunu farketti. Bu çalışma İngiliz fizikçi Paul Dirac'ın dikkatini çekti ve 1926 yılının Eylül ayında altı aylığına Kopenhag'a geldi. Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger de 1926 yılında ziyaretine geldi. Heisenberg'in dalga mekaniğinin klasik terimlerini kullanarak kuantum fiziğini açıklaması, Bohr'u etkiledi ve bu çalışmaların matematiksel berraklık ve basitlikle kuantum mekaniğinin daha önceki biçimlerine göre çok büyük bir ilerleme kaydettiren katkılar olduğunu düşündü.

Bohr ışığın hem dalga hem parçacık gibi davrandığına ikna olmuştu ve 1927 yılında, deneyler maddenin (elektron gibi) dalga gibi de davrandığını belirten de Broglie hipotezini doğrulamıştı. Bohr bütünleştirici felsefi ilkeyi ifade etti: ögeler deneysel çerçeveye bağlı olarak bir dalga olmak veya parçacıklardan oluşmuş gibi birbirine yardımcı, görünen, özel özelliklere sahip olabilirler. Bohr bunun filozoflar tarafından tam olarak anlaşılamadığını hissetti.

Heisenberg 1927 yılında Kopenhag'da Bohr tarafından memnuniyetle karşılanan Belirsizlik İlkesi'ni geliştirdi. 1927 yılının Eylül ayında Como'da gerçekleştirilen Volta Konferansı'nda sunduğu bir raporunda belirsizlik ilkesinin kuantum dili veya matrisler kullanılmadan klasik düşüncelerden elde edilebileceğini açıkladı. Einstein kendisinin de katkıda bulunduğu olasılıkçı yeni kuantum fiziğinin üzerinde oluşan klasik fiziğin belirlenimciliği üzerinde durdu. Kuantum mekaniğinin ilginç taraflarından doğan felsefi konular çok yaygın bir şekilde tartışma konuları oldu. Einstein ve Bohr hayatları boyunca bu konular üzerine güzel kavramlar geliştirdiler.

1914 yılında Carl Jacobsen, Carlsberg bira fabrikalarının varisi, malikanesini bilim, edebiyat, sanat üzerine önemli çabalar gösteren Danimarkalılar tarafından kullanılmak üzere bir onursal mekan olarak miras bıraktı. Harald Hoffding malikanenin ilk sakini oldu ve 1931 yılının Temmuz ayında ölümü üzerine Danimarka Bilim ve Edebiyat Kraliyet Akademisi malikaneyi Bohr'un kullanımına verdi. Bohr ve ailesi oraya 1932 yılında taşındı. 17 Mart 1939 tarihinde Akademi'nin başkanı olarak seçildi.

1929 yılı itibariyle, beta bozunumu Bohr'u yeniden salınan enerjinin korunum yasası üstüne yeniden düşünmesine yol açtı fakat Enrico Fermi'nin kuramsal nötrinosu ve bunu izleyen gelişmelerle 1932 yılında nötronun keşfi yeni bir açıklama yapma olanağı sağladı. Bu gelişmelerle Bohr'a 1936 yılında nötronların çekirdek tarafından nasıl yakalandığını açıklayan çekirdeğin bileşenleri üstüne yeni bir teori yarattı. Bu modelde, çekirdeğin yapısı bir sıvının damlası gibi bozulabilirdi. Bohr bu konu üstüne 1938 yılında ansızın ölen Danimarkalı fizikçi Fritz Kalckar ile çalıştı.

1938 yılının Aralık ayında Lise Meitner ve Otto Hann tarafından nükleer bölünmenin keşfi fizikçiler arasında büyük bir ilgi oluşturdu. Bohr bu gelişmelerin haberini Fermi ile beraber 26 Ocak 1939 tarihinde Amerika Birleşik Devletleri'nde açılışını yaptığı V. Washington Konferansı'nda verdi. Bohr uranyum-ötesi elementlerin bütün sırlarını çözen George Placzek ile konuştuğu zaman Platzcek ona "Uranyumun nötron yakalama enerjileri ile onun bozunum enerjileriyle eşleşmemesinin" geri kalan bir sorun olduğunu belirtti. Bohr bunun üstüne birkaç dakika düşündü ve Placzek, Leon Rosenfeld ve John Wheeler'e "her şeyi anladığını" açıkladı. Çekirdeğin sıvı damlası modeline dayanarak, Bohr bölünme için öncelikli sorumlu olanın daha bol bulunan uranyum-238 atomu değil, uranyum-235 atomu olduğu sonucuna vardı. 1940 yılının Nisan ayında, John R. Dunning Bohr'un sonucunun doğru olduğunu belirtti. Bu esnada, Bohr ve Wheeler 1939 yılının Eylül ayında "Nükleer Bölünmenin Mekaniği" üstüne yayınladıkları bir rapor ile yeni bir kuramsal yaklaşım geliştirdiler.

Bohr ve felsefe[değiştir | kaynağı değiştir]

Bohr 19. yüzyıl Danimarkalı Hristiyan varoluşçu filozoflardan Soren Kierkegaard'ı okudu. Richard Rhodes "Atom Bombası Yapımı"nda Bohr'un Hoffding aracılığıyla Kierkegaard'dan etkilendiğini belirtti. Bohr ile Kiekegaard arasında anlaşmazlık daha çok Bohr'un ateizminden kaynaklandı. 1909 yılında, Bohr erkek kardeşine Kierkegaard'ın "Yaşam Yolunun Basamakları" çalışmasını hediye olarak gönderdi. Bohr kapalı bir zarf içinde "Bu eve göndermek zorunda olduğum tek şey, fakat bundan daha iyi bir şeyi bulmanın kolay olduğunu düşünmüyorum. Hatta hayatımda okuduğum en hoş şeylerden biri." İfadelerini kullandı. Bohr Kierkegaard'ın dilinden ve edebi tarzından hoşlandı fakat Kierkegaard'ın felsefesiyle bazı anlaşmazlıkları vardı. Kierkegaard'ın Bohr'u felsefe ve bilim üstüne etkilemesi üzerine bazı tartışmalar vardı. David Favrholdt, Bohr'un itibari değer üstüne Kierkegaard ile oluşan anlaşmazlıklara baktığımızda Kierkegaard'ın Bohr'un çalışmaları üstüne az seviyede etkileri olduğunu belirtirken, Jan Faye bir teorinin içeriği ile problemler yaşanırken onun genel terimlerini ve yapısını kabul edebileceğimizi belirtir.

Nazizm ve İkinci Dünya Savaşı[değiştir | kaynağı değiştir]

Nazizm'in Almanya'da yükselmesi birçok bilginin diğer ülkelere göçmesine sebep oldu. Göçenlerin büyük çoğunluğu Yahudiydi ve Yahudi olmayan diğerleri ise Nazi yönetimine karşıydı. 1933 yılında Rockefeller Vakfı göçmek zorunda olan akademisyenlere yardım için bir fon yarattı ve Bohr bu programı Rockefeller Vakfı'nın başkanı Max Mason ile 1933 yılının Mayıs ayında yaptığı ABD ziyaretinde görüştü. Bohr enstitüsünde Rockefeller Vakfı üyelikleriyle ayarlanacak ekonomik destek sağlayacak ve dünyanın diğer yerlerindeki enstitülerde de yer bulabilecek şekilde bu akademisyenler için iş teklifinde bulundu. Bohr’un yardımcı olduğu akademisyenler arasında Guido Beck, Felix Bloch, James Franck, George de Hevesy, Otto Frisch, Hilde Levi, Lise Meitner, George Placzek, Eugene Rabinowitch, Stefan Rozental, Erich Schneider, Edward Teller, Arthur von Hippel ve Victor Weisskopf da bulunur.

1940 yılının Nisan ayında, İkinci Dünya Savaşı'nın başlarında, Nazi Almanyası Danimarka’ya saldırdı ve işgal etti. Max von Laue ve James Franck'ın altın Nobel ödüllerini Almanların bulmasını önlemek için, Bohr de Hevesy ile beraber madalyaları asidin içinde çözdü. Savaşın sonuna kadar enstitüde bir rafta saklandı. Altını yeniden işleyerek ödüller Nobel Vakfı tarafından yeniden yapıldı. Bohr enstitünün çalışmasını sürdürdü fakat tüm yabancı akademisyenler enstitüden ayrılmıştı.

Bohr'un Heisenberg ile görüşmesi[değiştir | kaynağı değiştir]

Heisenberg (solda) ve Bohr Kopenhag Konferansı'nda (1934)

Bohr'un savaştan kısa bir süre önce ve sonra Britanya ve Danimarka’da verdiği derslerden anlaşıldığı gibi uranyum-235’i kullanarak atom bombası yapılabilme ihtimalini biliyordu, fakat yeterli kalitede uranyum-235'in çıkarılabilmesine teknik olarak mümkün olduğuna inanmıyordu. 1941 yılının Eylül ayında, Alman nükleer enerji projesinin başkanı olmuş olan Heisenberg Bohr'u Kopenhag'da ziyaret etti. Bohr ile özel görüşmelerinde Heisenberg nükleer enerji, ahlak ve savaş hakkında konuştu. Bohr Heisenberg'e kendi fikirleri hakkında bir ipucu vermezken Heisenberg'in dilinden etkilenmiş gibi göründü. Heisenberg'in öğrencilerinden ve arkadaşlarından biri olan Ivan Supek'e göre toplantının temel konusu, Bohr'u Britanya ve Almanya arasında barışı sağlamak için ikna etmeye çalışan Carl Friedrich von Weizsackker'di.

1957 yılında, Heisenberg "Binlerce Güneşten daha Parlak: Atom Bilimcilerin Bir Kişisel Tarihi" kitabı üstüne çalışan Robert Jungk'a bir mektup yazdı. Heisenberg Kopenhag'ı Bohr ile görüşmek için ziyaret ettiğini, büyük çabalarla bir nükleer silah üretiminin mümkün olduğunu ve bunun dünyanın her iki tarafındaki bilim insanlarının sorumluluğunu artırdığını açıkladı. Bohr kitabın Danca çevirisinde Jungk'ın açıklamalarını gördüğü zaman Heisenberg'e Heisenberg'in onu ziyaretinin amacının ne olduğunu hiçbir zaman anlayamadığını, Almanya'nın savaşın galibi olacağına ve atom silahlarının çözüme ulaştırabileceğine dair fikirlerinin onu sarstığını anlatan bir mektup ele aldı (fakat hiçbir zaman göndermedi). Heisenberg ile Bohr'un 1941 yılındaki buluşmasında ne olmuş olabileceği, Michael Frayn'ın Kopenhag (1998) oyununda anlatıldı.

Manhattan Projesi[değiştir | kaynağı değiştir]

1943 yılının Eylül ayında, Bohr ve erkek kardeşinin Almanlar tarafından yakalanmak üzere olduğu haberi ulaştı. Danimarka'daki direniş Bohr ve eşinin deniz yoluyla 29 Eylül'de İsveç'e kaçmasına olanak sağladı. Bir sonraki gün, Bohr, İsveç kralı V. Gustav'ı Yahudi göçmenlerin sığınma taleplerini kabul ettiklerini açıklaması için ikna etti. 2 Ekim 1943’te, İsveç radyosu ülkenin sığınma talepleri için hazır olduğunu yayınladı ve hemen ardından Danimarkalı Yahudilerin kendi yurttaşları tarafından toplu bir şekilde kurtarma çalışmaları başladı. Bazı tarihçiler Bohr'un çalışmalarının toplu kurmayı doğrudan katkı yaptığını iddia ederken diğerleri de Bohr tüm bunları kendi vatandaşları için yapmasına rağmen, çabaları daha büyük olaylarda kesin sonuç getirmedi. Her şeye rağmen 7.000 Danimarkalı Yahudi İsveç'e kaçabilmeyi başarabilmişti.

Bohr; James Franck, Albert Einstein ve Isidor Isaac Rabi ile beraber

Bohr'un kaçış haberi Britanya'ya ulaştığı zaman Lord Cherwell Bohr’a Britanya'ya gelip gelmek istemeyeceğini sormak için bir telgraf yolladı. Bohr 6 Ekim tarihinde İskoçya'ya Britanya Denizaşırı Havayolları Şirketi tarafından üretilen bir De Havilland Mosquito uçağı içinde vardı. Bu uçaklar önemli yolcuları ve kargoları taşımak için dönüştürülmüş, yüksek hızlı bombardıman uçaklarıdır. Yeteri kadar yükseklikte ve yüksek hızda uçarak Almanya tarafından işgal edilmiş Norveç'i Alman ordusunun saldırısına maruz kalmadan geçebildiler. Bohr paraşüt ekipmanları, uçuş elbisesi ve oksijen maskesiyle bir yatakta yatarak uçağın bomba deposunda üç saat geçirdi. Uçuş boyunca Bohr çok küçük olduğu için uçuş kasketini giymedi ve Norveç'in üstünde havalandıkları zaman pilotun oksijen maskesinin takması konusundaki uyarısını duymadı. Oksijen eksikliğinden bayıldı ve ancak uçak Kuzey Denizi üstünde alçaldığı zaman kendine gelebildi. Bohr’un oğlu Aage bir hafta sonraki bir diğer uçuşta Bohr'un kişisel yardımcısı olarak Bohr ile beraber uçtu.

Bohr, James Chadwick ve Sir John Anderson tarafından sıcak bir şekilde karşılandı fakat güvenlikle ilgili bazı nedenlerden dolayı görüşme olamadı. Bohr'a St. James Sarayı'nda bir daire ve İngiliz Tüp Alaşımları nükleer silah geliştirme grubu ile beraber bir çalışma odası verildi. Bohr yapılan ilerlemeleri görünce şaşkına döndü. Chadwick, Bohr ve asistanı olarak Aage için bir Alaşım Tüpleri danışmanı olarak bir ABD ziyareti ayarladı. 8 Aralık 1943 yılında, Bohr Manhattan Projesi'nin yöneticisi Leslie Richard Groves Jr. ile tanıştığı Washington'a vardı. Princeton İleri Çalışmalar Enstitüsü'nde Einstein ve Pauli'yi ziyaret etti, nükleer silahların tasarlandığı New Mexico'daki Los Alamos'a gitti. Bazı güvenlik sebeplerinden dolayı Bohr Amerika Birleşik Devletleri'nde "Nicholas Baker", Aage James ise "James Baker" ismini aldı.

Bohr Los Alamos'ta kalmadı, fakat sonraki iki yıl boyunca olan derslerde genişletilmiş bir dizi ziyaretler yaptı. Robert Oppenheimer özellikle Richar Feynman'ı kast ederek Bohr için “genç insanlar için bir bilimsel baba figürü” tanımlamasını kullandı. Bohr "Onların atom bombası yapımında bana ihtiyacı yoktu." sözüyle anılır. Oppenheimer Bohr'un ayarlanmış nötron başlatıcıları çalışmaları üstüne olan çalışmalarını önemli buldu. "Bu makine inatçı bir bulmaca olarak kalmıştı" der ve Oppenheimer ve ekler "fakat 1945'in Şubat ayının başlarında Niels Bohr neyin yapılması gerektiğini açıklığa kavuşturdu."

Bohr nükleer silahların uluslararası ilişkileri değiştirebileceğini erken fark etti. 1944 yılının Nisan ayında Bohr, Sovyet bilim adamı Pyotr Kapitza'dan onu Sovyetler Birliği'ne davet eden bir mektup aldı. Bu mektup Sovyetler'in bu Anglo-Amerikan projesinin farkında olduğunu ve aynı seviyeye ulaşmak için mücadele vereceklerini kapalı bir şekilde ifade ediyordu. Bohr, Kapitza'ya tarafsız bir cevap yazdı. Cevabını göndermeden önce İngiliz yetkililere gösterdi, 16 Mayıs 1944'te kaygılarını Winston Churchill'e iletebilmek umuduyla Londra'ya döndü.

Churchill'in bilimsel danışmanı Lindemann, bu görüşmeden şüphe duymakla birlikte, Bohr'un başbakanla görüşmesi için bir randevu ayarladı ancak Bohr istediği mesajları verebilmeyi asla başaramadı. Sonrasında Amerika'da aralarında Başkan Roosevelt'in de olduğu bir dinleyici topluluğuna yaptığı konuşma ise çok daha başarılıydı. İlk anda Bohr'a hayran olan Roosevelt sonradan düşüncelerini değiştirdi. Birkaç ay sonra, 19 Eylül 1944 tarihinde Churchill ve Roosevelt, Roosevelt'in Hudson Vadisi'ndeki Hyde Park malikânesinde gizli bir görüşme gerçekleştirdikten sonra Churchill Lindemann'a bir mesaj yolladı: "Başkan ve ben Profesör Bohr hakkında derin kaygılara sahibiz. Bohr bu işe nasıl girdi? Profesör tam bir şeffaflık savunucusudur. Rusya'dan eski bir arkadaşı olan Profesör Kapitsa'yla çok yakın ilişkiler içinde olduğunu söyledi. Konu hakkında kendisiyle yazışmış ve bundan sonra da muhtemelen yazmaya devam edecektir. Rus profesörse onu bu konuyu tartışmak üzere Rusya'ya davet etmiş. Bütün bunlar ne demek oluyor? Bana öyle geliyor ki, Bohr'u hapse atmalı ya da en azından kendisinin çok ciddi ölümcül suçlar işlemek üzere olduğunu ona anlatmalıyız. Bu durum hiç hoşuma gitmiyor."[5]

Bohr 1950 yılının Haziran ayında Birleşmiş Milletler'e nükleer enerji için uluslararası işbirliği çağrısı için bir "açık mektup" gönderdi.[6] 1950'li yıllarda Sovyetler Birliği'nin ilk nükleer silah denemesinden sonra Bohr'un önerileri doğrultusunda Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu kuruldu. Bohr 1957 yılında Barış Ödülü için Atomlar’ın ilk kazananı oldu.

Sonraki yıllar[değiştir | kaynağı değiştir]

Savaşın bitmesiyle beraber Bohr 25 Ağustos 1945 tarihinde Kopenhag'a döndü ve 21 Eylül’de yeniden Danimarka Kraliyet Bilim ve Sanat Akademisi'nin başkanı seçildi. 17 Ekim 1947 tarihinde Nisan ayında ölen Kral X. Christian için yapılan bir anma töreninde, yeni kral IX. Frederik Bohr'a Fil Nişanı verildiğini açıkladı. Bu ödül normalde kraliyet ve devlet başkanları için verilirdi, fakat kral bunun sadece kişisel olarak Bohr’a değil aynı zamanda Danimarka bilimi için bir onur olduğunu söyledi. Bohr tajitu (yin yang sembolü ile) ve “karşıtlıklar bütünleştiricidir” yazan bir sözün olduğu kendi tasarladığı ceketini giydi.

İkinci Dünya Savaşı bilimin özellikle fiziğin önemli finansal ve araç-gereçsel kaynaklara ihtiyaç duyduğunu gösterdi. Amerika Birleşik Devletleri'ne beyin göçünü engellemek amacıyla, 12 Avrupa ülkesi ABD'deki ulusal laboratuvarların çizgisinde olan ve herhangi birinin kaynaklarının ötesinde olan büyük bilim projelerini hayata geçirmek için oluşturulmuş olan bir araştırma kuruluşu CERN'i oluşturmak için bir araya geldi. Ardından tesislerin en iyi yer seçimi neresi olabileceği konusunda sorular doğdu. Bohr ve Kramers, Kopenhag'taki enstitünün en iyi yer olabileceğini düşündü. İlk tartışmaları yaratan Pierre Auger bu fikre katılmadı, Bohr ve enstitüsünün onların geçmişi için bir ilk olduğunu ve Bohr'un varlığının diğerlerini gölgede bırakabileceğini düşündü. Uzun bir tartışmadan sonra, Bohr Şubat 1952’de CERN'e desteği için güvence verdi ve İsviçre'deki Cenevre kenti kuruluş yeri olarak seçildi. 1957 yılında Cenevre'deki yeri hazır olana kadar, CERN Teori Grupları Kopenhag’da oluştu. Sonradan CERN'in yöneticisi olan Victor Weisskopf "CERN fikrini başlatan ve hayal eden eden diğer insanlar da vardı. Eğer bir adamın varlığı bunu desteklememiş olsaydı, bu diğer insanların istekleri ve fikirleri yeterli olamazdı." sözleriyle Bohr'un bu projedeki rolünü özetler.

Bu sırada, İskandinav ülkeleri 1957 yılında Bohr'un başkanlığında Nordik Teorik Fizik Enstitüsü'nü oluşturdu. Bohr ayrıca Danimarka Atom Enerjisi Komisyonu Riso Araştırma Kuruluşu'nun oluşturulmasında bulundu ve 1956 yılının Şubat ayından itibaren başkan olarak hizmet verdi.

Bohr 18 Kasım 1963 tarihinde Carlsberg'deki evinde kalp yetmezliğinden öldü. Cesedi yakıldı ve külleri Norrebro'daki (Kopenhag'ın bir bölgesi) Assistens Mezarlığı'nda bulunan aile büyüklerinin, kardeşi Harald ve oğlu Christian'ın da olduğu aile mezarlığına gömüldü. Sonraki yıllarda, eşinin külleri de orada toprağa verildi. 7 Ekim 1965 tarihinde Bohr’un 80. yaş gününde Enstitü'nün ismi resmi olarak, zaten gayri resmi olarak da adlandırılan, Niels Bohr Enstitüsü olarak değiştirildi.

Mirası[değiştir | kaynağı değiştir]

Bohr yaşamı boyunca birçok şeref madalyası ve ödül elde etti. Nobel Fizik Ödülü'nün yanı sıra 1921 yılında Hughes Madalyası, 1923 yılında Mateucci Madalyası, 1926 yılında Franklin Madalyası, 1938 yılında Copley Madalyası, 1947 yılında Fil Nişanı, 1957 yılında Barış Ödülü için Atomlar ödülünü ve 1961 yılında Sonning ödülünü aldı.

21 Kasım 1963'te Danimarka'da, Bohr'un atom modelinin 50. yılı şerefine, herhangi iki hidrojen atomunun enerji seviyeleri arasındaki farkını gösteren h\nu = \epsilon_{2} - \epsilon_{1}\, formülüyle birlikte özel bir posta pulu basıldı.

Birçok ülke Bohr'un bulunduğu posta pullarını tedavüle çıkardı. 1997 yılında Danimarka Ulusal Bankası Bohr'un bir pipo ile olan portresinin olduğu 500 kronluk banknotları tedavüle sürdü.[7] Bir asteroid ölümünden sonra 3948 Bohr olarak isimlendirildi ve 107 atom numarası olan element, Bohriyum olarak isimlendirildi.

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ "Niels Bohr - Biographical". NobelPrize.org. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html. Erişim tarihi: 26 Ocak 2014. 
  2. ^ Korur, Fikret. "Niels Bohr". http://www.guncelfizik.com/index.php/fizikte-kanun-koyucular/85-kanun-koyucular/117-niels-bohr. Erişim tarihi: 24 Ocak 2014. 
  3. ^ Türkmen, Yunus Emre. "Niels Bohr". Kimyasanal.com. http://www.kimyasanal.com/konugoster.php?yazi=vwlzo2dtio. Erişim tarihi: 26 Ocak 2014. 
  4. ^ Tekin, Bayram (Aralık 2013). "Niels Bohr ve Atom Modeli". Bilim Teknik Dergisi: 62. 
  5. ^ Salih, Doç. Dr. M.. "Niels David Bohr'un Hayatı". Reitix. http://www.reitix.com/Makaleler/Niels-David-Bohr-un-Hayati/ID=1027. Erişim tarihi: 26 Ocak 2014. 
  6. ^ "The Campaign for Nuclear Disarmament". The Danish Peace Academy. http://www.fredsakademiet.dk/library/dkpeace/dkpeace15.htm. Erişim tarihi: 26 Ocak 2014. 
  7. ^ "Danish banknotes 1997 series". Danimarka Ulusal Bankası. http://www.nationalbanken.dk/DNUK/NotesAndCoins.nsf/side/Denmarks_banknote_series. Erişim tarihi: 26 Ocak 2014.