NIELS BOHR

Atomun yapisi üzerindeki çalismalari ve atomlarin saçtigi isin arastirmalari ile taninir.

Babasi fizyoloji profesörü olan Bohr, 18 yasinda Kopenhag Üniversitesi?nde fizik tahsiline basladi. Iyi bir futbolcuydu. Daha iyi bir oyuncu küçük kardesi 1908 yilinin dünya ikincisi Danimarka olimpiyat takiminda yer aldi.

26 yasinda doktorasini da tamamlayan Bohr, ileri egitim bursuyla Cambridge?e gönderildi. Burada elektron kuramcisi J.J. Thomson ile ve daha sonra Manchester?de onun ögrencisi ve yine atom kuramcisi Rudherford ile çalisti. 27 yasinda bes oglu oldugu söylenen bir evlilik yapti. 31 yasinda, fizik profesörü atandigi Kopenhag Üniversitesi?ne döndü.

Rudherford, çekirdekli atom kavramini; yani merkezinde agir çekirdek bulunan çevresinde daha hafif, bulutsu elektronlarin dolastigi bir atom modelini ortaya atmisti. Atomlarin nasil enerji verdiklerini bu model ve Planck?in on yil kadar önce yayinladigi kuantum kurami ile açikliyordu. Elektronlar gittikçe daralan yörüngeler çizerek çekirdek etrafinda dönüyor ve bu hareketleri enerji olusturuyorlardi. Bohr, daralan yörünge ve sonuçta çekirdek üzerine düsen elektronlarin varoldugunu kabul etmiyordu.

Atom modeli için daha inandirici bir biçim ararken Balmer?in hidrojen tayfi formülü onu, hidrojen atomunu daha yakindan incelemeye yöneltti. Hidrojen atomu Lorentz?in belirledigi salinimdayken elektromanyetik isinim yapmiyordu. Aslinda Maxwell?in yasalari temel alindiginda, böyle bir isinim yapmasi gerekiyordu. Maxwell?e göre, kapali bir yörüngede kaldiklari sürece isinim olmayacagi görüsündeydi. Bu çeliskinin nedeni, elektronun sadece bir tanecik kabul edilmesinden ileri geliyordu. Nitekim De Broglie, elektronun yalniz tanecik degil, dalga boyu özellikli de oldugunu gösterince çeliski giderildi. Schrödinger de elektronun çekirdek etrafinda dönmedigi, yalnizca çevrede duragan bir dalga olusturdugu görüsüyle, ileri sürülenleri dogruluyordu.

Bohr,?Elektron,yörüngesini degistirip çekirdege yaklasinca, isima olur? diyordu. Fakat, isin soguran atomda da elektron çekirdekten daha uzak bir yörüngeye giriyordu. Bu nedenle, elektromanyetik isinim, bu parçaciklarin salinim veya hizlanmalarindan degil; enerji düzeylerindeki degismelerden ileri gelmeliydi. Bu düsünce, atom dünyasinin insanin yasadigi dünyaya benzemedigini gösteriyor, her geçen gün atomun yapisini sagduyu ile açiklamak güçlesiyordu.

Sagduyu, örnegin gezegenlerin yörünge degistirmediklerini söylüyordu. Elektron da, öyle herhangi bir yörüngeye giremezdi. Ayrica, her yörünge degismez bir enerji karsiligi idi. Eger elektron bir yörüngeden digerine geçiyorsa,saldigi veya sogurdugu enerji sabit olmaliydi. Bu miktar, kuantumlarin tümü demekti.Böylece, Planck?in kuantum kurami, elektronlarin atom içinde durum degistirmeleri olarak yorumlaniyordu.

Hatta Bohr, hidrojen tayfindaki çizgilere karsilik olan enerji yörüngelerini seçebiliyordu.Bununla, bir elktronu bir yörüngeden, çekirdekten daha uzak bir yörüngeye aktaracak miktardaki enerji kuantasinin soguruldugunu gösteriyordu. Özellikle, ilk kez Balmer?in dikkatleri çektigi hidrojen tayfindaki düzgünlük de açiklanabiliyordu.Elektronlarin belli enerjilerini hesaplayabilmek için Bohr, Planck?in sabitesini 2*3,14 ile bölerek kullaniyordu.

Bütün bunlara karsilik, tayf çizgilerinin ince ayrintilarini açiklamak için Bohr?un kullandigi model yetersiz derecede karmasikti. Yörüngelerin yalniz dairesel olduklarini varsayiyor; fakat bu, Summerfield?in beyzi yörüngeler varsayildiginda durumun ne olacagi arastirmasini baslatiyordu. Sonuçta, degisik yörüngelerin kabul edilmesi zorunlulugu ortaya çikti. Yapilmasi gerekli düzeltmeler bir yana; Bohr?un modeli atom tayfindaki çizgilerin ilk basarili açiklamasi oldu veya tayf çözümlemeleri ile atomlarin iç yapilari ögrenildi. Fakat yasli kusagin tamami, bu gelismeleri benimsemiyordu. Rayleigh, Zeeman ve Thomson kusku içindeydiler. Ancak, Bohr?un her zaman minnettar kaldigi Jeans, ondan yana çikiyordu. Aslinda Thomson?un karsi çikmalari nedeniyle, Bohr ondan ayrilmis ve Rutherford ile çalismayi yeglemisti.

Kuskusuz sonuçta Bohr ezici bir basari sagladi ve 1922 yili Nobel Fizik Ödülü?nü aldi. Bunu izleyen yillarda, ikisi de Nobel Fizik Ödülü alan Franck ve Hertz, deneysel çalismalariyla Bohr kuramini dogruladilar. Bohr, hidrojenden daha karisik atom modellerini bir türlü gelistiremiyor ve ?Birden fazla elektronun bulundugu atomlarda iç içe küreler vardir. Herhangi bir elementin kimyasal özelliklerini belirleyen en dis küredeki elektron içerigidir? diyerek çok küresellige ilk isaret edenlerden biri oluyordu. Bu düsünce Pauli sayesinde meyvesini verdi. Elektronun hem parçacik (bohr?un fikri) hem dalga (Schrödinger?in düsüncesi) olarak tanimlanmasi, 1927 yilinda Bohr?u, bugün ?tümlerlik? diye bilinen ilkeyi önermeye zorladi. Bu, bir seyin birbirinden tamamen bagimsiz; fakat her ikisi de kendi kosullarinda geçerli, iki degisik biçimde kabul edilmesi ilkesidir.

1920-1930 döneminde Bohr, bir özel bira sirketinin desteginde Atom Çalismalari Enstitüsü?nü Kopenhag?da kurup yöneterek, (Joule zamanindan beri bira sanayinin kuramsal fizige en büyük katkisi) burayi kuramsal fizigin merkezi yapti ve bilimsel yetenekleri Kopenhag?da toplayarak adeta yeni bir ?Iskenderiye? olusturdu. 1933 yilinda Hitler Almanya?da iktidara gelince, korku içindeki meslektaslari yararina elinden geleni yapti, özellikle Yahudi fizikçilerin güvenligini sagladi. Bir toplanti için 1939 yilinda Amerika Birlesik Devletleri?ni ziyareti sirasinda Hanh?in ?Uranyum, nötronlarla (on yil kadar önce Chadwick?in buldugu yüksüz dolayisiyla nötron adi verilen parçacik) bombardiman edilirse parçalanir (fission)? düsüncesini Lisse Meitner?in açiklayacagini söylemesi üzerine toplanti dagildi ve bilim adamlari bu düsünceyi sinamak üzere ülkelerine döndüler. Daha sonralari bu düsünce dogrulandi ve olaylar hizla geliserek atom bombasinda doruk noktasina ulasti.

Bohr, fisyon sürecine ait bir kuram gelistirmeye koyuldu. Bunda atom çekirdeginin sivi damlasi gibi davrandigini varsayiyordu. Bohr, bu modelden yararlanarak, birkaç yil önce Dempster?in buldugu uranyum 235 izotopunun fisyona ugradigi sonucuna vardi ve bu çikarimi kisa süre sonra dogrulandi.

Danimarka, 1940 yilinda isgal edilince Chadwick?in önerisine uyarak ve bin bir güçlükle Isveç?e kaçti, böylece muhakkak bir tutuklanmadan kurtuldu. Orada faaliyetlerini genisleterek, çogu Yahudi bilim adaminin Hitler?in elinden kurtulmasini sagladi. Sonra küçük bir uçakla Ingiltere?ye geçerken yüksekten uçmak zorunlugu, neredeyse oksijensiz kalip ölümüne sebep olacakti. Danimarka?dan ayrilmadan önce Franck ve Lane?nin kendisine emanet ettikleri Nobel madalyalarini da birlikte aldi (kendi madalyasini da Finli savas kurbanlarina yardim için hibe etmisti) ve asit dolu bir siseye doldurarak Nazilerin elinden kurtardi.

1945 yilinda Amerika Birlesik Devletleri?ne geçerek Los Alamos?daki atom bombasi projesinde çalisti. Atom bombasinin sonuçlari hakkindaki endiseleri ve uluslar arasi denetim amaciyla atom sirlarinin bütün müttefiklerce paylasilmasi istegi Winston Churchill?i neredeyse tutuklanmasini emredecek kadar kizdirmisti. Savastan sonra Kopenhag?a döndü, asitte erittigi altini çöktürerek madalyalari yeniden döktürdü ve sahiplerine ulastirdi. Bohr, atom enerjisinin barisçi amaçlarla kullanilmasi için durmadan, yorulmadan ugrasti ve 1955 yilinda Cenova?da ilk ?Baris için Atom Toplantisini? düzenledi. Bu çabalari da ?Baris için Atom? armagani ile ödüllendirildi.