ニールス・ボーアは、物理学の特別な分野、すなわち量子力学の先駆者の一人として知られています。疲れを知らないデンマーク人は、科学的にも政治的にも、前例のない忍耐力と非常に鋭く活発な心を持っていました。ケニスリンクは、コペンハーゲン出身の影響力のある思想家に「架空のインタビュー」を行いました。
ニールス・ボーアは、最小の粒子について優れた洞察力を備えた最初の人物です。彼は、自然界の最小の構成要素、つまり原子の内部構造を形成する粒子を記述するには、よく知られているものとはまったく異なる自然法則が適用される必要があることを発見しました。私たちの周りには「大きな」世界があります。
先駆的な科学的研究に加えて、彼は熱心なスポーツマンでもあり、特に人生の秋には核兵器のない世界に尽力しました。
ボーアさん、あなたは20世紀で最も影響力のある科学者の一人と言われています。科学の世界に初めて触れたのはいつですか？ 「それは、コペンハーゲン大学の医学部教授だった父の毎週のチャットクラブのおかげです。
毎週金曜日の夕方には、あらゆる種類の科学者の友人が私たちを訪ねてきて、科学のあらゆる側面についてハイレベルな議論が行われました。兄のハラルドと私はそこにいることが許されました。すべてを理解できたわけではありませんが、とても興味深い内容でした。さらに、私たちは政治についてあらゆる種類の進歩的な考えを持って育てられました。その考えについて私は今でも父に感謝しています。」
あなたの弟のハラルドはあなたより 1 年半年下でしたが、（数学で）より早く卒業し、あなたより早く博士号を取得しました。でも、昇進後、キャリアが急に軌道に乗ったわけですが、どうしてそうなったのですか？ 「1912年に私は優秀な実験者アーネスト・ラザフォードに会いました。アルファ粒子を使った実験の後、彼は原子が正に帯電した原子核とその周りを回る電子から構成されているはずだと提案しました。実は小さな太陽系です。しかし、このモデルには大きな問題がありました。原子核の周りを移動する粒子は、ほぼ即座にすべてのエネルギーを失い、原子核と衝突します。ラザフォードが提案した原子は不安定でした。さらに、このモデルでは、各元素が固有の光スペクトルを持つ理由が説明されていませんでした。 2 年後にその問題を解決することができました。」
あなたの論文には金属の電子理論に関する研究が含まれています。 あなたは1911年に、古典物理学は原子レベルではもはや適切ではないと考えていると書きました。全く違う方向の解決策を探していたのでしょうか？ 「そうです。次のようにイメージしてください。電子は原子核の周りのすべての軌道に存在できるわけではなく、固定されたエネルギーレベルにのみ存在します。電子はエネルギーを吸収すると、一時的により高いエネルギーレベルに移動できます。跳ね返ると放出します。この遷移は量子跳躍と呼ばれ、実験によって私の理論を検証することは不可能でしたが、原子の独特な光スペクトルを説明し、原子が実際に安定である理由を説明しました。」 P>
それは実験で裏付けられていない理論？それは20 世紀初頭には大胆なことでした…ね。 「安全です！そして、それについては何時間でも話せます。実験的な証拠はありませんでしたが、私の理論は、他の方法では説明できないあらゆる種類の現象を説明できました。私の解決策はうまくいきました、そしてそれが重要でした！しかし、重要なフットボールの試合があります見逃したくないテレビなので、インタビューを続けましょう。」
あなたはそんなにスポーツマンですか? 「私は何よりも熱狂的なサッカー選手です。私は母国デンマークのトップクラブの一つであるアカデミスク・ボルドクラブで何年も目標を掲げてきました。残念ながら代表チームでプレーすることはできませんでした。私の弟のハラルドもそうです。彼は 1908 年のオリンピックで銀メダルを獲得したデンマーク代表チームの一員としてプレーしました。
ちなみに、 天気が良い日は知多号に座るのも好きです。 私たちの家族の帆船。妻のマルガルトと息子たちと水上で過ごした日々は素晴らしかったです…あまり長く話さないほうがいいと思います。なぜなら、とても感情的になってしまうからです。私の長男は航海事故で亡くなりました。それでは、代わりに科学の話に戻りましょう。幸いなことに、他の息子たちはもっとうまくいきました。私のもう一人の息子、アーゲ・ボーアも物理学者として成功していることをご存知ですか?彼がノーベル賞を受賞しているのを時々見かけます…
まあ、そうかもしれません。あなた自身も、原子と放射線の構造に関する研究で 1922 年にノーベル賞を受賞されました。それについて詳しく教えていただけますか？ 「ほら、単純な水素原子は原子核とその周りに電子が 1 つだけあるもので構成されています。その場合、固定エネルギーレベルと量子飛躍というアイデアはまだ管理可能です。より多くの電子を持つ原子では、それはすぐに非常に複雑になります。」
「1913 年から 1922 年の間、私は主に、原子核の周囲に多くの電子がある原子についてのアイデアを発展させることに取り組んでいました。たとえば、一部の複雑な原子では、最外殻の電子が楕円軌道を持っていることがわかりました。最終的に、私は量子論を使って元素の性質 (周期表による) を説明することができました。」
「今思うと、いい時代でしたね。特に、1922 年に私がコペンハーゲンにある自身のニールス・ボーア研究所の所長になったとき、私たちはそこで量子論が正確に何を意味するのかを真剣に理解していました。原子スケールでの粒子の奇妙な挙動は、当時としてはまったく新しいことでした。」
あなたとコペンハーゲンの同僚はどのような問題に遭遇しましたか? 「あらゆる種類の問題がありましたが、主な問題は、私たちが主に光を電磁波として理解していたことでした。数年前、偉大なアルバート・アインシュタインはすでに光にも粒子の性質があることに気づいていました。量子ジャンプ中に放出された光子は明らかに粒子の性質を持っていました。では、光は粒子だったのでしょうか、それとも波だったのでしょうか？どちらもできるようでした。私の年下の同僚ヴェルナー・ハイゼンベルクは光の挙動を粒子として記述する理論を考案し、オーストリアのエルヴィン・シュレディンガーは波動現象について同等の公式を与えました。 2 つの理論はどちらもまったく異なる現実を説明しているように見えました。最初は理解できませんでした!」
この問題について話し合うために、研究所の屋根裏部屋に住んでいたハイゼンベルクを夜に定期的に起こしていたというのは本当ですか? 「安全です。私たちは二人とも耐えられませんでした! 結局、私たちは二人とも独自の解決策を考え出しました。ハイゼンベルクは有名な不確定性原理を思いつきました。これは、光子などの量子粒子のすべての特性を測定することは決してできないことを意味します– 同じ精度で、位置を正確に測定するほど、速度を測定する精度は低くなります。粒子の側面を測定すると、波の側面に関するすべての情報が失われます。
ハイゼンベルクのアプローチは純粋に数学的原理に基づいていました。しかし、量子力学には重要な哲学的意味もあると思います。私の解釈では、 私たちの認識を離れて独立した現実は存在しません。 観測された現象と測定機器は、いわば一つの全体を形成しています。光子または電子は、実験によっては波または粒子になります。私はこれを相補性と呼んでいます。波の性質と粒子の性質は互いに補い合っていますが、同時に観測することはできません。」
「一般に、粒子は測定される前に、 考えられる特性の確率波を持っていると言えます。 は。この場合、 粒子について何か言えるのは確率計算の観点からのみです。 。
その後、それに関して批判があったのではないかと想像しますが… 「はい、そして何よりも！アルバート・アインシュタインは私たちの「コペンハーゲン解釈」に同意しませんでした。つまり、彼は量子力学が自然の完全な記述であるとは考えていませんでした。彼を最も悩ませたのは、 知覚から独立した現実は存在しないということでした。 彼はあらゆる種類の思考実験を行って、量子力学が完全ではないことを証明しようとしました。私はそれらの実験を一つ一つ反証することができました。しかし、あなたはこのコラムのためにすでに彼と話しているので、彼はすでに自分の側の話をしたに違いありません。」
そう彼の物語は今では知られています。ところで、あなたのコペンハーゲン解釈が 2012 年現在でも物理学者の間で広く支持されていることは喜ばしいことです！ 「素晴らしい！あの奇妙な量子の世界に対する私の解釈が最高だと確信しました！」
あなたはアメリカの原爆製造計画であるマンハッタン計画に関わっていたと言われています。なぜそんなことをしたのかということです。 「私はナチスの占領のため、1943年にデンマークから逃亡しました。その後、スウェーデンを経由してイギリスに到着しました。その後、核軍拡競争の防止に貢献したいと思い、アメリカに行きました。彼らは本当にその爆弾を開発するのに私を必要としませんでした。私はルーズベルト大統領と話し、核兵器が人類にとって非常に危険な状況を生み出すことを指摘しました。核兵器はすべての国に平等の脅威となるため、核兵器を使用しないという世界的な合意に達するまたとない機会となります。
このような協定の条件は、科学情報への当然の自由なアクセスでした。私の理想であるオープンワールドは軍拡競争を防ぐことができます。残念なことに、ルーズベルト大統領、特に英国首相チャーチルなどの高官たちは違う考えを持っていました。結果はわかっています。」
1941 年のコペンハーゲンでのハイゼンベルクとの出会いについて何か言いたいことはありますか？ドイツ軍の核兵器開発に協力するよう説得しようとしたという噂もあります。 「そうですね、近年多くの人がそのことについて私に尋ねてきましたが、私はそれについては二度と何も言わないと決めました…
そうなると週刊誌の歴史的再構成で間に合わせなければなりません。良い復興だと思いますか？ 「申し訳ありませんが、それについては特に何も言いません。」