Niels Bohr était l'un des plus grands scientifiques de la physique moderne, surtout connu pour ses contributions substantielles à la théorie quantique et ses recherches lauréates du prix Nobel sur la structure des atomes.
Né à Copenhague en 1885 de parents bien éduqués, Bohr s'est intéressé à la physique à un jeune âge. Il a étudié le sujet tout au long de ses années de premier cycle et d'études supérieures et a obtenu un doctorat en physique en 1911 à l'Université de Copenhague.
Alors qu'il était encore étudiant, Bohr a remporté un concours organisé par l'Académie des sciences de Copenhague pour son enquête sur les mesures de la tension superficielle du liquide à l'aide de jets de fluide oscillant. Travaillant dans le laboratoire de son père (un physiologiste de renom), Bohr a mené plusieurs expériences et a même fabriqué ses propres tubes à essai en verre.
Bohr est allé au-delà de la théorie actuelle de la tension superficielle liquide en tenant compte de la viscosité de l'eau et en incorporant des amplitudes finies plutôt que des amplitudes infinitésimales. Il a soumis son essai à la dernière minute, remportant la première place et une médaille d'or. Il a amélioré ces idées et les a envoyées à la Royal Society de Londres, qui les a publiées dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society en 1908, selon Nobelprize.org.
Son travail ultérieur est devenu de plus en plus théorique. C'est en menant des recherches pour sa thèse de doctorat sur la théorie électronique des métaux que Bohr a découvert pour la première fois la première théorie quantique de Max Planck, qui décrivait l'énergie comme de minuscules particules ou quanta.
En 1912, Bohr travaillait pour le lauréat du prix Nobel J.J. Thompson en Angleterre lorsqu'il a été présenté à Ernest Rutherford, dont la découverte du noyau et le développement d'un modèle atomique lui avaient valu un prix Nobel de chimie en 1908. Sous la tutelle de Rutherford, Bohr a commencé à étudier les propriétés des atomes.
Bohr a tenu un cours de physique à l'Université de Copenhague de 1913 à 1914 et a occupé un poste similaire à l'Université Victoria de Manchester de 1914 à 1916. Il est retourné à l'Université de Copenhague en 1916 pour devenir professeur de physique théorique. En 1920, il est nommé directeur de l'Institut de physique théorique.
Combinant la description de Rutherford du noyau et la théorie de Planck sur les quanta, Bohr a expliqué ce qui se passe à l'intérieur d'un atome et a développé une image de la structure atomique. Ce travail lui vaut un prix Nobel en 1922.
La même année où il a commencé ses études avec Rutherford, Bohr a épousé l'amour de sa vie, Margaret Nørlund, avec qui il a eu six fils. Plus tard dans la vie, il est devenu président de l'Académie royale danoise des sciences, ainsi que membre des académies scientifiques du monde entier.
Lorsque les nazis ont envahi le Danemark pendant la Seconde Guerre mondiale, Bohr a réussi à s'échapper en Suède. Il a passé les deux dernières années de la guerre en Angleterre et aux États-Unis, où il s'est impliqué dans le projet d'énergie atomique. Il était cependant important pour lui d'utiliser ses compétences pour le bien et non pour la violence. Il a consacré son travail à l'utilisation pacifique de la physique atomique et à la résolution des problèmes politiques découlant du développement des armes de destruction atomiques. Il pensait que les nations devaient être complètement ouvertes les unes aux autres et a écrit ces points de vue dans sa lettre ouverte aux Nations Unies de 1950.
Modèle atomique
La plus grande contribution de Bohr à la physique moderne fut le modèle atomique. Le modèle de Bohr montre l'atome comme un petit noyau chargé positivement entouré d'électrons en orbite.
Bohr a été le premier à découvrir que les électrons voyagent sur des orbites séparées autour du noyau et que le nombre d'électrons dans l'orbite externe détermine les propriétés d'un élément.
L'élément chimique bohrium (Bh), n ° 107 du tableau périodique des éléments, porte son nom.
Théorie des gouttelettes liquides
Les travaux théoriques de Bohr ont contribué de manière significative à la compréhension des scientifiques de la fission nucléaire. Selon sa théorie des gouttelettes liquides, une goutte liquide fournit une représentation précise du noyau d'un atome.
Cette théorie a joué un rôle déterminant dans les premières tentatives de division des atomes d'uranium dans les années 1930, une étape importante dans le développement de la bombe atomique.
Malgré ses contributions au projet américain sur l'énergie atomique pendant la Seconde Guerre mondiale, Bohr était un ardent défenseur de l'application pacifique de la physique atomique.
Théorie des quanta
Le concept de complémentarité de Bohr, sur lequel il a écrit dans un certain nombre d'essais entre 1933 et 1962, stipule qu'un électron peut être vu de deux manières, soit comme une particule soit comme une onde, mais jamais les deux en même temps.
Ce concept, qui constitue la base de la première théorie quantique, explique également que quelle que soit la façon dont on considère un électron, toute compréhension de ses propriétés doit être enracinée dans la mesure empirique. La théorie de Bohr souligne que les résultats d'une expérience sont profondément affectés par les outils de mesure utilisés pour les réaliser.
Les contributions de Bohr à l'étude de la mécanique quantique sont à jamais commémorées à l'Institut de physique théorique de l'Université de Copenhague, qu'il a aidé à fonder en 1920 et dirigé jusqu'à sa mort en 1962. Il a depuis été rebaptisé Institut Niels Bohr en son honneur.
Citations de Niels Bohr
"Chaque grande et profonde difficulté porte en elle-même sa propre solution. Elle nous oblige à changer notre façon de penser pour la trouver."
"Tout ce que nous appelons réel est fait de choses qui ne peuvent pas être considérées comme réelles."
"La meilleure arme d'une dictature est le secret, mais la meilleure arme d'une démocratie devrait être l'arme de l'ouverture".
"Ne vous exprimez jamais plus clairement que vous ne le pensez."
