12.11.2010
Artikel

Store danske naturvidenskabs­folk: Niels Bohr

Af Jakob Vedelsby

Niels Bohr blev født i København, læste fysik på Københavns Universitet og fik sin kandidatgrad i 1909. To år senere udsendte han en doktorafhandling om metallernes atomteori, som blev afsæt for, at han i 1913 kunne fremlægge sin epokegørende atomteori om atomers strukturer og stråling. Teorien gjorde ham verdensberømt og gav ham i 1922 nobelprisen i fysik.

Bohrs atomteori var et opgør med den klassiske fysik, som foreskrev, at de negativt ladede elektroner, der cirklede rundt om atomets positive kerne, tabte energi for til sidst at ramme kernen. Bohr fastslog imidlertid, at elektronerne bevæger sig i bestemte energilag rundt om kernen – og at de kan flytte sig fra lag til lag i det, han kaldte kvantespring.

“Bohrs atomteori gav en forklaring på atomers energiudladning i form af lys, som videnskaben hidtil ikke havde forstået – og den rystede samtidens fysikere”, siger filosof og professor emeritus David Favrholdt fra Syddansk Universitet. Han udgav i 2009 bogen “Filosoffen Niels Bohr”.

Uforklarlige kvantespring
Bohrs atomteori mødte massiv modstand i samtiden, hvor han til en start blev betegnet som en gal mand. Ifølge Favrholdt skyldtes det, at man dengang var sikker på, at alting kunne årsagsbeskrives. Derfor forekom Bohrs teori om kvantespring som det rene galimatias.

“Selv Einstein kom aldrig rigtig overens med de også i dag uforklarlige kvantespring, som ikke desto mindre er og bliver en realitet. Einstein mente, at alting måtte have en årsag, men det afviste Bohr, der argumenterede for, at man i dette tilfælde ikke kunne lave en årsag-virkningsbeskrivelse. I det hele taget var det Bohrs opfattelse, at man i fysikken i vid udstrækning måtte erstatte årsagsbeskrivelser med sandsynlighedslove”.

Bohrs atomteori er en af de helt store revolutioner i fysikkens historie, fordi den betød, at man måtte “tage tilvante forestillinger og anskuelser op til revision”, som Bohr selv udtrykte det. Hans teori afledte intens forskning verden over og førte i 1920’erne til udformningen af kvantemekanikken – den del af fysikken, som beskæftiger sig med stofs egenskaber på atomart og subatomart niveau. Kvantemekanik beskriver, at energiudvekslinger i den atomare verden er kvantiserede – de foregår i spring. Derfor kan man i forhold til atomare reaktioner ikke bruge den traditionelle fysik, som ellers er god nok, hvis man fx skal konstruere en bro eller et hus.

Ubevidst tænkning 
David Favrholdts omfattende forskning viser, at Niels Bohr i udformningen af sin atomteori ikke var inspireret af andres teorier eller tanker. Bohrs teori er noget fuldstændigt nyskabende, som kommer fra ham selv. Det sker indimellem i verdenshistorien, at et menneske frembringer noget revolutionerende helt på egen hånd – og det er tilfældet her, siger Favrholdt.

“En af forklaringerne kan være, at Bohr havde en kolossalt veludviklet intuition og en imponerende evne til det, jeg kalder “ubevidst tænkning”. Det vil sige, at hjernen arbejder videre med problemstillinger i det skjulte og pludselig frembringer de svar, man leder efter”.

Internationalt regnes Niels Bohr som en af største fysikere i verdenshistorien. Der var Aristoteles, Galilei, Newton, Max­well og Niels Bohr. Og Bohrs atom­teori har da også haft stor indflydelse på den virkelighed, vi kender i dag.

“Afgørende erkendelser inden for genetikken er inspireret af Bohrs tanker. Udnyttelse af atomenergi, atomvåben, udvikling af elektronmikroskoper og store områder inden for nanoteknologi ligeså. Hans idéer har også stor betydning i relation til filosofiske problemstillinger – fx debatten om viljens frihed”.