NIELS BOHR: BIOGRAFI DAN KONTRIBUSI - ILMU - 2026

Niels Bohr (1885-1962) adalah seorang fisikawan Denmark yang dianugerahi Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1922 untuk penelitiannya yang berkaitan dengan struktur atom dan tingkat radiasinya. Dibesarkan dan dididik di negeri-negeri Eropa, di universitas paling bergengsi di Inggris, Bohr juga seorang peneliti terkenal dan ingin tahu tentang filsafat.

Dia bekerja bersama ilmuwan terkenal dan Pemenang Nobel lainnya, seperti JJ Thompson dan Ernest Rutherford, yang mendorongnya untuk melanjutkan penelitiannya di bidang atom.

Ketertarikan Bohr pada struktur atom membuatnya berpindah antar universitas untuk menemukan universitas yang akan memberinya ruang untuk mengembangkan penelitiannya dengan caranya sendiri.

Niels Bohr berawal dari penemuan yang dibuat oleh Rutherford dan terus mengembangkannya hingga ia bisa membekas sendiri pada mereka.

Bohr memiliki keluarga lebih dari enam anak, adalah guru dari ilmuwan terkemuka lainnya seperti Werner Heisenberg dan presiden Royal Danish Academy of Sciences, serta anggota akademi ilmiah lain di seluruh dunia.

Biografi

Niels Bohr lahir pada 7 Oktober 1885 di Kopenhagen, ibu kota Denmark. Ayah Niels bernama Christian dan dia adalah seorang profesor fisiologi di Universitas Kopenhagen.

Sementara itu, ibu Niels adalah Ellen Adler, yang keluarganya memiliki keuntungan ekonomi, memiliki pengaruh dalam lingkungan perbankan Denmark. Situasi keluarga Niels memungkinkan dia untuk memiliki akses ke pendidikan yang dianggap istimewa pada saat itu.

Studi

Niels Bohr menjadi tertarik pada fisika, dan mempelajarinya di Universitas Kopenhagen, dari mana dia memperoleh gelar master dalam fisika pada tahun 1911. Kemudian dia pergi ke Inggris, di mana dia belajar di Laboratorium Cavendish di Universitas Cambridge.

Motivasi utama untuk belajar di sana adalah untuk menerima bimbingan Joseph John Thomson, seorang ahli kimia asal Inggris yang menerima Hadiah Nobel pada tahun 1906 untuk penemuan elektron, khususnya untuk studi yang dia lakukan tentang bagaimana listrik bergerak melalui gas. .

Niat Bohr adalah menerjemahkan tesis doktoralnya ke dalam bahasa Inggris, yang justru berkaitan dengan studi elektron. Namun, Thomson tidak menunjukkan minat yang nyata pada Bohr, itulah mengapa Bohr memutuskan untuk pergi dari sana dan menetapkan jurusannya ke Universitas Manchester.

Hubungan dengan Ernest Rutherford

Selama di University of Manchester, Niels Bohr mendapat kesempatan untuk berbagi dengan fisikawan dan kimiawan Inggris Ernest Rutherford. Dia juga pernah menjadi asisten Thomson dan kemudian memenangkan Hadiah Nobel. Bohr belajar banyak dari Rutherford, terutama di bidang radioaktivitas dan model atom.

Dengan berjalannya waktu, kolaborasi antara kedua ilmuwan tersebut tumbuh dan persahabatan mereka tumbuh. Salah satu peristiwa di mana kedua ilmuwan berinteraksi di bidang eksperimental terkait dengan model atom yang diajukan oleh Rutherford.

Model ini benar dalam bidang konseptual, tetapi tidak mungkin untuk membayangkannya dengan membingkainya dalam hukum fisika klasik. Mengingat hal ini, Bohr berani mengatakan bahwa alasannya adalah karena dinamika atom tidak tunduk pada hukum fisika klasik.

Institut Nordik untuk Fisika Teoritis

Niels Bohr dianggap sebagai pria yang pemalu dan tertutup, namun serangkaian esai yang dia terbitkan pada tahun 1913 membuatnya mendapat pengakuan luas di bidang ilmiah, yang membuatnya menjadi tokoh publik yang diakui. Esai-esai ini terkait dengan konsepsinya tentang struktur atom.

Pada tahun 1916 Bohr melakukan perjalanan ke Kopenhagen dan di sana, di kampung halamannya, ia mulai mengajar fisika teoretis di Universitas Kopenhagen, tempat ia belajar.

Berada di posisi itu dan berkat ketenaran yang diperoleh sebelumnya, Bohr memperoleh cukup uang yang diperlukan untuk menciptakan Institut Fisika Teoretis Nordik pada tahun 1920.

Fisikawan Denmark memimpin institut ini dari 1921 hingga 1962, tahun di mana dia meninggal. Kemudian, institut tersebut mengubah namanya dan dinamai Institut Niels Bohr, untuk menghormati pendirinya.

Tak lama kemudian, institut ini menjadi rujukan dalam hal penemuan terpenting yang dibuat pada saat itu terkait dengan atom dan konformasinya.

Dalam waktu singkat Institut Nordik untuk Fisika Teoretis setara dengan universitas lain yang memiliki lebih banyak tradisi di bidangnya, seperti universitas Jerman di Göttingen dan Munich.

Sekolah Kopenhagen

Tahun 1920-an sangat penting bagi Niels Bohr, karena selama tahun-tahun itu ia mengeluarkan dua prinsip dasar teorinya: prinsip korespondensi, yang dikeluarkan pada tahun 1923, dan prinsip saling melengkapi, ditambahkan pada tahun 1928.

Prinsip-prinsip yang disebutkan di atas adalah dasar di mana Sekolah Mekanika Kuantum Kopenhagen, juga disebut Interpretasi Kopenhagen, mulai terbentuk.

Sekolah ini menemukan lawan dari ilmuwan besar seperti Albert Einstein sendiri, yang, setelah menentang berbagai pendekatan, akhirnya mengakui Niels Bohr sebagai salah satu peneliti ilmiah terbaik pada masa itu.

Di sisi lain, pada tahun 1922 ia menerima Hadiah Nobel dalam Fisika untuk eksperimennya yang berkaitan dengan restrukturisasi atom, dan pada tahun yang sama lahir putra satu-satunya, Aage Niels Bohr, yang akhirnya belajar di institut yang dipimpin Niels. Kemudian dia menjadi direkturnya dan, sebagai tambahan, pada tahun 1975 dia menerima Hadiah Nobel di bidang Fisika.

Selama tahun 1930-an Bohr menetap di Amerika Serikat dan fokus pada publikasi bidang fisi nuklir. Dalam konteks inilah Bohr menentukan karakteristik fisi plutonium.

Pada akhir dekade itu, pada tahun 1939, Bohr kembali ke Kopenhagen dan menerima pengangkatan sebagai presiden Royal Danish Academy of Sciences.

Perang Dunia Kedua

Pada tahun 1940 Niels Bohr berada di Kopenhagen dan, sebagai akibat dari Perang Dunia Kedua, tiga tahun kemudian ia terpaksa melarikan diri ke Swedia bersama keluarganya, karena Bohr berasal dari Yahudi.

Dari Swedia, Bohr pergi ke Amerika Serikat. Di sana ia menetap dan bergabung dengan tim kolaboratif untuk Proyek Manhattan, yang menghasilkan bom atom pertama. Proyek ini dilakukan di laboratorium yang berlokasi di Los Alamos, New Mexico, dan selama partisipasinya dalam proyek tersebut Bohr berganti nama menjadi Nicholas Baker.

Pulang dan mati

Pada akhir Perang Dunia Kedua, Bohr kembali ke Kopenhagen, di mana ia kembali menjadi direktur Institut Fisika Teoretis Nordik dan selalu menganjurkan penerapan energi atom dengan tujuan yang berguna, selalu mencari efisiensi dalam proses yang berbeda.

Kecenderungan ini disebabkan oleh fakta bahwa Bohr menyadari kerusakan besar yang dapat dilakukan oleh apa yang dia temukan, dan pada saat yang sama dia tahu bahwa ada kegunaan yang lebih konstruktif untuk jenis energi yang kuat ini. Jadi, dari tahun 1950-an, Niels Bohr mendedikasikan dirinya untuk memberikan konferensi yang berfokus pada penggunaan energi atom untuk tujuan damai.

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, Bohr tidak melewatkan besarnya energi atom, jadi selain mengadvokasi penggunaan yang tepat, dia juga menetapkan bahwa pemerintahlah yang harus memastikan bahwa energi ini tidak digunakan dengan cara yang merusak.

Gagasan ini diperkenalkan pada tahun 1951, dalam manifesto yang ditandatangani oleh lebih dari seratus peneliti dan ilmuwan terkenal pada saat itu.

Sebagai konsekuensi dari tindakan ini, dan dari pekerjaan sebelumnya yang mendukung penggunaan energi atom untuk tujuan damai, pada tahun 1957 Ford Foundation menganugerahinya penghargaan Atoms for Peace, yang diberikan kepada orang-orang yang berusaha untuk mempromosikan penggunaan positif dari jenis energi ini.

Niels Bohr meninggal pada 18 November 1962, di kampung halamannya di Kopenhagen, pada usia 77 tahun.

Kontribusi dan penemuan Niels Bohr

Bohr dan Albert Einstein

Model dan struktur atom

Model atom Niels Bohr dianggap sebagai salah satu kontribusinya yang terbesar bagi dunia fisika dan sains secara umum. Dia adalah orang pertama yang menunjukkan atom sebagai inti bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang mengorbit.

Bohr berhasil menemukan mekanisme kerja internal sebuah atom: elektron mampu mengorbit secara independen di sekitar nukleus. Jumlah elektron yang ada di orbit terluar inti menentukan sifat-sifat unsur fisik.

Untuk mendapatkan model atom ini, Bohr menerapkan teori kuantum Max Planck pada model atom yang dikembangkan oleh Rutherford, yang menghasilkan model yang membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel. Bohr mempresentasikan struktur atom sebagai tata surya kecil.

Konsep kuantum di tingkat atom

Apa yang membuat model atom Bohr dianggap revolusioner adalah metode yang dia gunakan untuk mencapainya: penerapan teori fisika kuantum dan keterkaitannya dengan fenomena atom.

Dengan aplikasi ini, Bohr dapat menentukan pergerakan elektron di sekitar inti atom, serta perubahan sifatnya.

Dengan cara yang sama, melalui konsep-konsep ini, ia dapat memperoleh gagasan tentang bagaimana materi mampu menyerap dan memancarkan cahaya dari struktur internalnya yang paling tak terlihat.

Penemuan teorema Bohr-van Leeuwen

Teorema Bohr-van Leeuwen adalah teorema yang diterapkan pada bidang mekanika. Dikerjakan pertama kali oleh Bohr pada tahun 1911 dan kemudian ditambah oleh van Leeuwen, penerapan teorema ini berhasil membedakan ruang lingkup fisika klasik dari fisika kuantum.

Teorema tersebut menyatakan bahwa magnetisasi yang dihasilkan dari penerapan mekanika klasik dan mekanika statistik akan selalu bernilai nol. Bohr dan van Leeuwen berhasil melihat sekilas konsep tertentu yang hanya dapat dikembangkan melalui fisika kuantum.

Saat ini, teorema kedua ilmuwan berhasil diterapkan di berbagai bidang seperti fisika plasma, elektromekanika, dan teknik listrik.

Prinsip saling melengkapi

Dalam mekanika kuantum, prinsip komplementaritas yang dirumuskan oleh Bohr, yang mewakili pendekatan teoretis dan hasil pada saat yang sama, menyatakan bahwa objek yang mengalami proses kuantum memiliki atribusi komplementer yang tidak dapat diamati atau diukur secara bersamaan.

Prinsip saling melengkapi ini lahir dari postulat lain yang dikembangkan oleh Bohr: interpretasi Kopenhagen; fundamental untuk penelitian mekanika kuantum.

Interpretasi Kopenhagen

Dengan bantuan ilmuwan Max Born dan Werner Heisenberg, Niels Bohr mengembangkan interpretasi mekanika kuantum ini, yang memungkinkan untuk menjelaskan beberapa elemen yang memungkinkan proses mekanis, serta perbedaannya. Diformulasikan pada tahun 1927, ini dianggap sebagai interpretasi tradisional.

Menurut interpretasi Kopenhagen, sistem fisik tidak memiliki sifat pasti sebelum menjadi sasaran pengukuran, dan mekanika kuantum hanya mampu memprediksi probabilitas yang dengannya pengukuran yang dilakukan akan menghasilkan hasil tertentu.

Struktur tabel periodik

Dari interpretasinya terhadap model atom, Bohr mampu menyusun tabel periodik unsur-unsur yang ada pada masa itu secara lebih rinci.

Dia mampu menyatakan bahwa sifat kimia dan kapasitas pengikatan suatu unsur berkaitan erat dengan muatan valensinya.

Pekerjaan Bohr yang diterapkan pada tabel periodik mengarah pada pengembangan bidang kimia baru: kimia kuantum.

Demikian pula, unsur yang dikenal sebagai Boron (Bohrium, Bh), menerima namanya sebagai penghormatan kepada Niels Bohr.

Reaksi nuklir

Dengan menggunakan model yang diusulkan, Bohr dapat mengusulkan dan menetapkan mekanisme reaksi nuklir dari proses dua tahap.

Dengan membombardir partikel berenergi rendah, inti baru dengan stabilitas rendah terbentuk yang pada akhirnya akan memancarkan sinar gamma, sementara integritasnya membusuk.

Penemuan oleh Bohr ini dianggap kunci dalam bidang ilmiah untuk waktu yang lama, sampai ditemukan dan diperbaiki, bertahun-tahun kemudian, oleh salah satu putranya, Aage Bohr.

Penjelasan fisi nuklir

Fisi nuklir adalah proses reaksi nuklir dimana inti atom mulai membelah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.

Proses ini mampu menghasilkan proton dan foton dalam jumlah besar, melepaskan energi pada waktu yang sama dan konstan.

Niels Bohr mengembangkan model yang memungkinkan untuk menjelaskan proses fisi nuklir dari beberapa elemen. Model ini terdiri dari pengamatan setetes cairan yang akan merepresentasikan struktur inti.

Dengan cara yang sama bahwa struktur integral dari sebuah tetesan dapat dipisahkan menjadi dua bagian yang serupa, Bohr berhasil menunjukkan bahwa hal yang sama dapat terjadi pada inti atom, yang mampu menghasilkan proses pembentukan atau kerusakan baru pada tingkat atom.

Referensi

1. Bohr, N. (1955). Manusia dan ilmu fisik. Theoria: Jurnal Internasional untuk Teori, Sejarah dan Yayasan Sains, 3-8.
2. Lozada, RS (2008). Niels Bohr. Undang-undang Universitas, 36-39.
3. Nobel Media AB. (2014). Niels Bohr - Fakta. Diperoleh dari Nobelprize.org: nobelprize.org
4. Savoie, B. (2014). Bukti yang kuat dari teorema Bohr-van Leeuwen dalam batas semiklasik. RMP, 50.
5. Editor Encyclopædia Britannica. (17 November 2016). Model inti-majemuk. Diperoleh dari Encyclopedia Britannica: britannica.com.