Techniklexikon

Bohr

1) Aage Niels, Sohn von N.H.D. Bohr, dänischer Physiker, *19.6.1922 Kopenhagen; ab 1956 Professor in Kopenhagen; bedeutende Arbeiten zur theoretischen Kernphysik; entdeckte einen Zusammenhang zwischen den 1951 erkannten kollektiven Bewegungen der Nukleonen (Oberflächenschwingungen und Rotationen der Kerne) und Partikelbewegungen in Atomkernen und erweiterte die Theorie der Struktur von Atomkernen (Kollektivmodell), insbesondere der stark deformierten Kerne; erhielt 1975 zusammen mit B.R. Mottelson und L.J. Rainwater den Nobelpreis für Physik.

2) Niels Henrik David, dänischer Physiker, Vater von Aage Bohr, *7. 10. 1885 Kopenhagen, † 18. 11. 1962 Kopenhagen; bekannt vor allem durch seine Arbeiten zur Atom- und Kernphysik, Nobelpreis 1922.

Bohr hat sein Leben vorwiegend in Kopenhagen verbracht (seit 1903 Studium der Physik, 1911 Promotion über Elektronentheorie der Metalle, 1912 Assistent, 1920 Lehrstuhl, 1921 eigenes Institut), aber die entscheidenden Anregungen im Ausland erhalten. 1911/12 ging er zu J. J. Thomson nach Cambridge, wechselte aber bald zu E. Rutherford in Manchester (weiterer Aufenthalt dort 1914 - 16). Auf dessen Vorstellungen aufbauend, konzipierte er 1913 unter Benutzung von M. Plancks Quantentheorie sein Atommodell (Bohrsche Theorie), das zunächst sehr skeptisch aufgenommen wurde ("Quantensprünge"). Auch Bohr war von seiner Theorie weniger überzeugt als etwa A. Sommerfeld, der sie erfolgreich weiterentwickelte. Zudem folgerte Bohr 1913, dass beim b-Zerfall die Elektronen aus dem Atomkern und nicht der Hülle stammen. Das 1918 aufgestellte Korrespondenzprinzip sollte eine Verbindung mit der im atomaren unzutreffenden klassischen Physik wiederherstellen und für die Quantenmechanik wichtig werden. 1921 gab er eine theoretische Erklärung des Periodensystems der chemischen Elemente, die er u.a. 1922 in Göttingen bei den "Bohr-Festspielen" vortrug, und sagte die Eigenschaften des Elements 72 (Hafnium) voraus. Im gleichen Jahr erhielt er den Nobelpreis für seine Arbeiten über Atombau und atomare Strahlungen. Bohrs Kopenhagener Institut wurde neben Göttingen und München Zentrum der Atom- und Quantenphysik, nicht zuletzt wegen seines Erfolgs, private Gelder für die Förderung der Physik zu gewinnen (Carlsberg, Rockefeller). Die immer deutlicher werdenden Grenzen der frühen Quantentheorie (für Kristallgitter, Bandenspektren usw.) veranlassten insbesondere M. Born und E. Schrödinger, z.T. im Austausch mit Bohr und seinen Schülern, neue Ansätze zu suchen, die schliesslich zur Quantenmechanik führten. Die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik wurde ebenso massgeblich von Bohr formuliert wie das Konzept der Komplementarität (ursprünglich von Teilchen und Welle), das er später auf Biologie und Philosophie übertrug. Aufmerksamkeit erregten auch seine langjährigen Debatten mit Einstein über die Unvollständigkeit der Quantentheorie (Einstein-Podolski-Rosen-Paradoxon, EPR-Paradoxon); die Bedeutung seiner zahlreichen philosophischen Schriften (Sprachkritik) blieb umstritten.

Seit Mitte der 30er Jahre wandte Bohr sich der Kernphysik zu und entwickelte Kernmodelle (Compoundkern, Tröpfchenmodell) sowie eine Theorie der Kernspaltung, wobei er als erster die Bedeutung von Uran-235 erkannte. Durch Heisenberg erfuhr er 1941 vom deutschen Atomprojekt, und zwei Jahre später musste er, der seit 1933 vielen Emigranten geholfen hatte, selber in die USA fliehen, wo er bis 1945 in Los Alamos am Atombombenprojekt mitarbeitete.

In der Nachkriegszeit propagierte Bohr in offenen Briefen an die Vereinten Nationen eine Politik der Offenheit der Grossmächte; er trat für die friedliche Nutzung der Atomenergie ein. Seine Bekanntheit, nicht nur als Wissenschaftler, liess Bohr in seinem Heimatland zu einer politischen Figur und zu einem von vielen verehrten Vorbild werden.

Nach ihm sind zahlreiche physikalische Begriffe benannt, so z.B. das Element Bohrium (früher Nielsbohrium, Bezeichnung für das Transuran mit der Ordnungszahl 107), die Bohrschen Bahnen (die den Elektronen eines Atoms nach der älteren Quantentheorie "erlaubten" Bahnen), der Bohr-Radius (Radius der innersten Elektronenbahn im Bohrschen Atommodell), die Bohrsche Frequenzbedingung (beschreibt den beim Elektronenübergang zwischen zwei Bohrschen Bahnen in Form von Strahlung freiwerdenden Energiebetrag) und das Bohrsche Magneton (das magnetische Moment des auf einer geschlossenen Bahn umlaufenden Elektrons, mit dem Wert 9,26 × 10 ^{- 24}A × m²).

Literatur: Collected Works (1972 ff., 11 Bde.), The Philosophical Writings (1987 ff., 3 Bde.), A. Pais: Niels Bohr\'s Times (1991), U. Röseberg: Niels Bohr (1985). [AS]

Bohr, Aage Niels

Bohr, Niels Hendrik David