Niels Bohr : stabilité de la matière

1985/12/01 Ugalde, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

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La plupart des cours de chimie générale commencent avec le modèle atomique de Bohr, on dit qu'il n'émet pas d'énergie lorsque l'électron est dans un orbitale stationnaire pour expliquer la stabilité de l'atome d'hydrogène. Ensuite, en reconnaissant que c'est l'idée la plus cool de Bohr. Bien sûr, les élèves pauvres nous étions sans détecter où se trouve ce génie. Quand, au fil des ans, on approfondit davantage la théorie de la structure électronique, les doigts de l'influence de Neils Bohr se voient partout.

Neils Henri est né à Copenhague le 7 octobre 1885, David Bohr, professeur de physiologie à Copenhague où il a étudié la physique. Il a obtenu son doctorat en 1911 et la même année, il a obtenu une bourse de la Carlsberg Foundation* à travailler avec Rutherford à Cambridge. En 1916, il retourne à l'Université de Copenhague pour enseigner la physique.

Dans le modèle atomique de Bohr les électrons sont représentés dans des orbites stables ; si l'atome était un petit système planétaire, le noyau serait le soleil et les électrons les planètes. Neils Bohr a réalisé ce modèle en 1913, et à cette époque, d'autres physiciens le considéraient comme un modèle très hétérodoxe. Certains physiciens de grand prestige, comme Otto Stern, ont promis d'abandonner la physique si ce tir était confirmé. Quand le modèle de Bohr a représenté les fréquences des lignes spectrales d'hydrogène, personne n'a abandonné la physique, ils ont commencé à travailler avec plus de rage.

La stabilité de la matière était ce que Bohr voulait résoudre, c'est-à-dire montrer encore et encore le même aspect de la matière. En d'autres termes, ils forment toujours les mêmes réseaux cristallins, qui produisent toujours les mêmes réactions chimiques, et un long etc.. Peut-être n'avons-nous pas réalisé cette beauté de la matière pendant longtemps, si ce n'était pas pour les résultats qui ont donné quelques expériences importantes au début de ce siècle. Planck a découvert que l'énergie d'un système atomique change de façon discontinue, des arrêts d'énergie constants des processus radiants d'un système (que Bohr a ensuite appelé des états stables) se produisent.

Les expériences ultérieures de Rutherford eurent une grande importance dans le développement ultérieur de cette problématique que Niels Bohr découvrit pendant des années au laboratoire de Rutherford. En dessous de ce déploiement, Bohr a lancé une question qui ne pouvait pas être laissée en suspens plus longtemps: Quelles sont les raisons qui les relient? La théorie de Bohr voulait trouver ce lien.

Bohr lui-même savait que ce modèle atomique était très commun, il était juste un croquis de l'atome, pas une représentation exacte. Mais je savais combien il serait difficile de devenir un meilleur modèle. Cette avance est venue quand De Broglie a prouvé que la description d'électron pouvait être double. Après Schrodinger prolongé la mécanique ondulatoire.

Dans cette théorie l'électron ne tourne pas par le noyau, il est considéré comme une onde stable entourant le noyau. Par conséquent, l'électron n'est pas accéléré et n'a donc pas à émettre de l'énergie, comme toutes sortes de particules chargées. Maintenant on peut comprendre la génétique de Bohr, il savait où était la stabilité de la matière, bien qu'il ne puisse pas l'expliquer bien. Il disait à ceux qui se consacraient trop aux arguments mathématiques formels: non, tu ne penses pas, mais logique.

Avec l'évolution de ces nouvelles idées, de nombreux problèmes ont surgi. L'une d'elles est celle qui a nommé Bohr avec le principe de complémentarité. Caractéristiques des systèmes atomiques, comme la vitesse et la position sont réunis par paires. Les éléments de chaque couple peuvent faire l'objet d'une parfaite occlusion individuelle, mais pas des deux. C'est le principe de l'insécurité. Werner Heisenberg pensait qu'avec Bohr on pouvait étendre l'initiation à d'autres zones à l'université de Copenhhave. Ainsi, pour Bohr la réalité est une toile peinte des deux côtés et quand nous regardons la beauté d'un côté nous voyons tout à l'envers.

Bohr a proposé que la même relation entre la vitesse et la position pouvait être celle qui existait entre la matière et la vie, le corps et l'âme, la justice et la patience. Cette proposition a été très bien accueillie par les biologistes contemporains, de sorte que l'interprétation des systèmes vivants peut être faite d'une part en fonction des lois chimiques et physiques qui régissent les composants cellulaires, et d'autre part en fonction des lois de la vie, qui gouvernent toute la cellule et l'organisme. Par conséquent, la recherche physique ou chimique de la vie de certains éléments ne serait pas possible.

Il convient de noter également la contribution de Bohr à la théorie du noyau atomique. Niels Bohr a cherché pendant ses années aux Etats-Unis une théorie pour expliquer le mécanisme de la fission atomique. Il a comparé le noyau à la porte de gouttes liquides et a ainsi pu expliquer de nombreuses particularités de la fission nucléaire. En outre, Bohr prédit qu'un isotope de l'uranium, 235 U (découvert deux ans plus tôt par Dempster) se physiquait.

Niels Bohr a défendu profondément la théorie quantique. Sous sa direction, il a converti de nombreux aspects de cette nouvelle théorie. Einstein a répondu à plusieurs reprises aux arguments exposés contre l'intégrité de la théorie quantique, et même si ce débat est actuellement ouvert (voir I. Belifante, Int. J. Quantum Chem. 17, 1 (1980), J. L. Sanchez-Gomez, J.M. Sanchez-Ron, An. Fis. 79 , 85 (1983) peut être le témoin parfait de la grande œuvre de Bohr.

Niels Bohr était au Danemark quand les armées d'Hitler sont entrées en 1940. Et trois ans plus tard, il a été contraint de fuir parce qu'il ne voulait pas coopérer avec l'armée allemande. Il a fui en Angleterre et de là aux États-Unis pour travailler sur le projet de bombe atomique de Los Alamos. Il dissout dans un acide la médaille d'or Nobel qu'il a reçu en 1922 avant d'être remis au Danemark pour sauver la médaille qui a précipité l'or quand il est revenu au Danemark.

C'était le symbole de l'hameçon d'une maladie, mais il s'est vite rendu compte que c'était un autre mal, peut-être pire : la guerre atomique. Bohr a misé sur les usages non militaires de l'énergie atomique et en 1955 a organisé la première conférence intitulée Genebran atomes de paix. Niels Bohr mourut à Copenhague le 18 novembre 1962.