Niels Bohr

Niels Bohr Retrato. Shuttersock

Quem era Niels Bohr?

Niels Bohr (1885-1962) foi um físico dinamarquês que obteve o Prêmio Nobel de Física em 1922, por sua pesquisa relacionada à estrutura dos átomos e seus níveis de radiação. Criado e educado em terras européias, nas universidades inglesas de maior prestígio, Bohr também era um pesquisador de renome e curioso da filosofia.

Ele trabalhou com outros cientistas renomados e prêmios Nobel, como J.J. Thompson e Ernest Rutherford, o último com quem ele apresentou uma longa relação amigável e trabalhista. 

O interesse de Bohr pela estrutura atômica o levou a se mover entre universidades até que ele encontrasse uma que proporcionaria o espaço para desenvolver sua pesquisa sob seus próprios termos.

Niels Bohr começou a partir das descobertas feitas por Rutherford para continuar desenvolvendo -as até que possam imprimir sua própria impressão.

Bohr passou a ter uma família de mais de seis filhos, era um tutor de outras eminências científicas, como Werner Heisenberg e presidente da Academia Real Dinamarquesa de Ciências, bem como um membro de outras academias científicas em todo o mundo.

Trabalhou no projeto de Manhattan em Los Alamos, EUA.Uu., O projeto de pesquisa para a criação da bomba atômica, por isso é considerada um dos pais da bomba nuclear.

Biografia de Niels Bohr

Niels Bohr nasceu em 7 de outubro de 1885 em Copenhague, a capital da Dinamarca. O pai de Niels se chamava Christian e era professor de fisiologia na Universidade de Copenhague.

Por sua vez, a mãe de Niels era Ellen Adler, que veio de uma família rica, porque ele teve influência no campo bancário dinamarquês. A situação familiar de Niels permitiu que ele tivesse acesso a uma educação considerada privilegiada no momento.

Estudos

Niels Bohr estava interessado em física e o estudou na Universidade de Copenhague, do qual obteve um mestre em física em 1911. Mais tarde, ele viajou para a Inglaterra, onde estudou no Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge.

A principal motivação para estudar foi para receber a tutela de Joseph John Thomson, um químico de origem inglesa que recebeu o Prêmio Nobel em 1906 pela descoberta do elétron, especificamente por causa dos estudos que ele fez sobre como a eletricidade se move através dos gases através do gases.

A intenção de Bohr era traduzir sua tese de doutorado para o inglês, que estava precisamente ligado ao estudo de elétrons. No entanto, Thomson não mostrou um grande interesse em Bohr, e é por isso que este decidiu sair e se estabelecer para a Universidade de Manchester.

Relacionamento com Ernest Rutherford

Enquanto estava na Universidade de Manchester, Niels Bohr teve a oportunidade de compartilhar com o físico britânico e o químico Ernest Rutherford. Ele também foi assistente de Thomson e depois ganhou o Prêmio Nobel.

Bohr aprendeu muito com a mão de Rutherford, especialmente no campo dos modelos de radioatividade e átomo.

Com o passar do tempo, a colaboração entre os dois cientistas estava crescendo e um vínculo amigável cresceu. Um dos eventos em que ambos os cientistas interagiram no campo experimental foi relacionado ao modelo Atom proposto por Rutherford.

Esse modelo era verdadeiro no campo conceitual, mas não foi possível concebê -lo emoldurando -o nas leis da física clássica. Diante disso, Bohr ousou dizer que o motivo disso era que a dinâmica dos átomos não estava sujeita às leis da física clássica.

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Instituto Nórdico de Física Teórica

Niels Bohr foi considerado um homem tímido e introvertido, mesmo assim uma série de ensaios que ele publicou em 1913 o fez merecer amplo reconhecimento no campo científico, o que o tornou uma figura pública reconhecida. Esses ensaios estavam relacionados à sua concepção da estrutura do átomo.

Em 1916, Bohr viajou para Copenhague e para lá, em sua cidade natal, ele começou a ensinar física teórica na Universidade de Copenhague, onde formou.

Enquanto nessa posição e graças à fama que ele havia adquirido anteriormente, Bohr recebeu dinheiro suficiente para criar em 1920 o Instituto Nórdico de Física Teórica.

O físico dinamarquês dirigiu este instituto de 1921 a 1962, ano em que ele morreu. Mais tarde, este instituto mudou seu nome e foi chamado de Instituto Niels Bohr, em homenagem a seu fundador. 

Muito em breve, este instituto se tornou uma referência sobre as descobertas mais importantes que estavam sendo feitas no momento relacionadas ao átomo e sua conformação.

Em pouco tempo, o Instituto Nórdico de Física Teórica estava junto com outras universidades com maior tradição na área, como as universidades alemãs de Göttingen e Munique.

Escola Copenhague

A década de 1920 foi muito importante para Niels Bohr, pois durante esses anos ele emitiu dois dos princípios fundamentais de suas teorias: o princípio da correspondência, proposto em 1923, e o princípio da complementaridade, acrescentado em 1928.

Os princípios acima mencionados foram a base em que a Escola de Mecânica Quântica de Copenhague começou a se formar, também chamada de interpretação de Copenhague.

Esta escola considerou adversa em grandes cientistas como o próprio Albert Einstein, que após a oposição a várias abordagens, acabou reconhecendo Niels Bohr como um dos melhores pesquisadores científicos da época.

Por outro lado, em 1922, ele recebeu o Prêmio Nobel de Física por seus experimentos relacionados à reestruturação atômica, e no mesmo ano seu único filho nasceu, Aage Niels Bohr, que acabou se formando no instituto que presidia Niels. Mais tarde, ele se tornou seu diretor e, além disso, em 1975, ele recebeu o Prêmio Nobel de Física.

Durante os 30, Bohr se estabeleceu nos Estados Unidos e focado em tornar o escopo da fissão nuclear conhecida. Nesse contexto, foi quando Bohr determinou a característica do fistor que o plutônio tinha.

No final daquela década, em 1939, Bohr retornou a Copenhague e recebeu a nomeação do Presidente da Academia Real Dinamarquesa de Ciências.

Segunda Guerra Mundial

Em 1940, Niels Bohr esteve em Copenhague e, como conseqüência da Segunda Guerra Mundial, três anos depois, ele foi forçado a fugir para a Suécia junto com sua família, porque Bohr tinha origens judaicas.

Da Suécia, Bohr viajou para os Estados Unidos. Lá ele se estabeleceu e ingressou na equipe de colaboração do projeto Manhattan, que produziu a primeira bomba atômica. Este projeto foi realizado em um laboratório cuja localização estava em Los Alamos, Novo México, e durante sua participação no projeto Bohr, ele mudou seu nome para Nicholas Baker.

Voltar para casa e morte

No final da Segunda Guerra Mundial, Bohr retornou a Copenhague, onde estava novamente como diretor do Instituto Nórdico de Física Teórica e sempre defendia a aplicação da energia atômica com objetivos úteis, buscando eficiência em diferentes processos.

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Essa inclinação é porque Bohr estava ciente dos grandes danos que poderiam causar o que ele descobriu e, ao mesmo tempo, sabia que havia uma utilidade mais construtiva para esse tipo de poder tão poderoso. Então, desde os anos 50 Niels Bohr, ele se dedicou a palestras focadas no uso pacífico da energia atômica.

Como mencionamos anteriormente, Bohr não escapou da magnitude da energia atômica, além de defender seu bom uso, também estipulou que foram os governos que tiveram que garantir que essa energia não fosse usada destruidivamente.

Essa noção foi apresentada em 1951, em um manifesto que assinou mais de cem pesquisadores e cientistas de renome na época.

Como conseqüência dessa ação, e seu trabalho anterior em favor do uso pacífico da energia atômica, em 1957, a Fundação Ford concedeu aos átomos a paz, dados a personalidades que procuraram promover o uso positivo desse tipo de energia.

Niels Bohr morreu em 18 de novembro de 1962, em Copenhague, aos 77 anos de idade.

Niels Bohr Contribuições e descobertas

Bohr e Albert Einstein

Modelo e estrutura do átomo

O modelo atômico de Niels Bohr é considerado uma de suas maiores contribuições para o mundo da física e da ciência em geral. Foi o primeiro a exibir o átomo como um núcleo carregado positivamente e cercado por elétrons orbitando.

Bohr conseguiu descobrir o mecanismo de funcionamento interno de um átomo: os elétrons são capazes de orbitar independentemente ao redor do núcleo. O número de elétrons presentes na órbita externa do núcleo determina as propriedades do elemento físico.

Para obter esse modelo atômico, Bohr aplicou a teoria quântica de Max Planck ao modelo atômico desenvolvido por Rutherford, obtendo como resultado o modelo que lhe rendeu o Prêmio Nobel. Bohr apresentou a estrutura atômica como um pequeno sistema solar.

Conceitos quânticos no nível atômico

O que levou o modelo atômico de Bohr a ser considerado revolucionário, foi o método que ele usou para obtê -lo: a aplicação das teorias da física quântica e sua inter -relação com fenômenos atômicos.

Com essas aplicações, a BOHR foi capaz de determinar os movimentos de elétrons ao redor do núcleo atômico, bem como mudanças em suas propriedades.

Da mesma forma, através desses conceitos, ele poderia abordar a noção de como a matéria é capaz de absorver e emitir luz de suas estruturas internas mais imperceptíveis.

Teorema de Bohr-Van Leeuwen

O teorema de Bohr-Van Leeuwen é um teorema aplicado à área mecânica. Trabalhado primeiro por Bohr em 1911 e depois complementado pela física holandesa Hendrika Johanna van Leeuwen (1887-1974), a aplicação desse teorema conseguiu diferenciar o escopo da física clássica contra a física quântica.

O teorema estabelece que a magnetização resultante da aplicação de mecânica clássica e mecânica estatística sempre será zero. Bohr e Van Leeuwen conseguiram vislumbrar certos conceitos que só poderiam ser desenvolvidos através da física quântica.

Hoje, o teorema de ambos os cientistas é aplicado com sucesso em áreas como física, eletromecânica e engenharia elétrica.

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Princípio da complementaridade

Dentro da mecânica quântica, o princípio da complementaridade formulado por Bohr, que representa uma abordagem teórica e resultante ao mesmo tempo, argumenta que objetos sujeitos a processos quânticos têm poderes complementares que não podem ser observados ou medidos simultaneamente.

Este princípio de complementaridade nasce de outro postulado desenvolvido por Bohr: a interpretação de Copenhague, fundamental para a investigação da mecânica quântica.

Interpretação de Copenhague

Com a ajuda dos cientistas Max Born e Werner Heisenberg, Niels Bohr desenvolveu essa interpretação da mecânica quântica, que permitiu elucidar alguns dos elementos que tornam possíveis processos mecânicos, bem como suas diferenças. Formulado em 1927, é considerado uma interpretação tradicional.

De acordo com a interpretação de Copenhague, os sistemas físicos não têm propriedades definidas antes de submeter -se a medições, e a mecânica quântica só é capaz de prever as probabilidades pelas quais as medições feitas produzirão certos resultados.

Estrutura periódica da tabela

De sua interpretação do modelo atômico, Bohr conseguiu estruturar a tabela periódica de elementos existentes naquele momento.

Ele poderia afirmar que as propriedades químicas e a capacidade de link de um elemento estão intimamente relacionadas à sua carga de valência.

Os trabalhos de Bohr aplicados à tabela periódica deram origem ao desenvolvimento de um novo campo de química: química quântica.

Da mesma forma, o elemento conhecido como Boro (Bohrium, BH) recebe seu nome em homenagem a Niels Bohr.

Reações nucleares

Através de um modelo proposto, a BOHR foi capaz de propor e estabelecer os mecanismos de reações nucleares de um processo de dois estágios.

Por bombardeio de partículas de baixa energia, é formada um novo núcleo de baixa estabilidade que acabará por emitir raios gama, enquanto sua integridade decai.

Essa descoberta de Bohr foi considerada fundamental na área científica por um longo tempo, até que foi trabalhado e melhorado, anos depois, por seu filho Aage Bohr.

Explicação da fissão nuclear

A fissão nuclear é um processo de reação nuclear através do qual o núcleo atômico começa a se dividir em partes menores.

Esse processo é capaz de produzir grandes quantidades de prótons e fótons, liberando energia ao mesmo tempo e constantemente.

Niels Bohr desenvolveu um modelo que permitiu explicar o processo de fissão nuclear de alguns elementos. Este modelo consistia na observação de uma gota de líquido que representaria a estrutura do núcleo.

Da mesma maneira que a estrutura integral de uma gota pode ser separada em duas partes semelhantes, Bohr conseguiu demonstrar que o mesmo pode acontecer com um núcleo atômico, sendo capaz de gerar novos processos de formação ou deterioração no nível atômico.

Referências

1. Bohr, n. (1955). Homem e ciência física. Teoria: uma revista internacional de teoria, história e fundações da ciência, 3-8.
2. Lozada, r. S. (2008). Niels Bohr. Lei da Universidade, 36-39.
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