От атома Бора до бозона Хиггса

От атома Бора до бозона Хиггса

Об атоме Бора, бозоне Хиггса и компьютере как локомотиве современной науки в интервью «Газете.Ru» рассуждает британский химик Дэвид Клэри

Нильс Бор

Фотография: wikipedia.org

  Павел Котляр

О столетии модели атома Нильса Бора, параллелях с бозоном Хиггса и скандалах с поддельными диссертациями в Великобритании в интервью «Газете.Ru» рассказал известный британский химик-теоретик Дэвид Клэри, автор обзорной статьи, опубликованной в журнале Science в ночь на пятницу.

В июле 1913 года приват-доцент Копенгагенского университета Нильс Хенрик Давид Бор опубликовал статью «О строении атомов и молекул». В своей работе Бор смог разрешить противоречия резерфордовской модели, постулировав, что атом может находиться в стационарном состоянии, не излучая энергии, а при переходе из одного состояния в другое излучается энергия, равная разнице между энергиями этих состояний. Эта статья Бора стала в один ряд с самыми известными работами, повлиявшими на развитие науки в XX веке. К юбилею публикации известный британский химик-теоретик Дэвид Клэри, до недавнего времени работавший главным научным советником Министерства иностранных дел Великобритании, опубликовал в журнале Science обзорную статью, посвященную роли боровской модели в физике. Накануне выхода этой публикации ученый ответил на вопросы «Газеты.Ru».

— В этом году мир отмечает столетие боровской модели. Чем она стала для физики того времени?

— Эта работа впервые смогла совместить модель Эрнеста Резерфорда, предположившего, что атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов вокруг него, с представлениями Макса Планка о квантовании энергии. Бор подарил миру модель, которая впервые в терминах фундаментальных констант смогла объяснить спектр атома водорода. Не все восприняли эту работу как новую теорию строения атома. Однако она отлично работала для описания положительного иона гелия He+, описывала неизвестные ранее участки спектра водорода.

Все это позволило в итоге заручиться всеобщим одобрением и получить Нобелевскую премию по физике спустя всего девять лет после опубликования этой великой работы.

— Было ли это научной смелостью и есть ли для нее место в наше время?

— Да, и такое случается очень редко. Я бы провел параллель между атомом Бора и бозоном Хиггса, существование которого было предсказано еще в 60-е годы, но на то, чтобы открыть его, ушло пятьдесят лет.

— Какие достижения XX века стали возможны благодаря теории Бора?

— Все, что связано с пониманием переходов между энергетическими уровнями атомов, основанным на его идее, — от лазеров до полупроводников. Кроме этого важным стало понимание того, что все атомы и молекулы имеют спектр, который может быть, во-первых, рассчитан и, во-вторых, служить их уникальной характеристикой.

— Чем является для науки модель Бора сегодня, 100 лет спустя?

— Модели Бора пришло на смену уравнение Шредингера, которое было опубликовано в 1926 году. Оно чрезвычайно точно предсказывает свойства всех атомов и молекул (а не только водорода, как было в случае теории Бора).

— Вы являетесь сотрудником журнала Science? Кто может написать для журнала подобную обзорную статью?

— Нет, я не работаю постоянно в этом журнале и не получаю денег от него. Я вхожу в корпус редакторов-рецензентов. А статью в Science может написать любой ученый из любой страны, в том числе и обзорную.

— Почему вы ушли с поста советника по науке МИД Великобритании и чем занимаетесь сейчас?

— Я был назначен главным научным советником министерства по иностранным делам и делам содружества в 2009 году на ограниченный период — три года, в феврале я покинул этот пост. Все это время и сейчас я продолжаю быть президентом колледжа Магдалины (Оксфордский университет) и являюсь профессором химии Оксфордского университета.

— Каким научным направлениям сегодня уделяет внимание британское правительство?

— Для правительства Великобритании приоритетными являются поддержка науки о жизни, космические науки, передовые материалы, новые технологии и другие области.

— Какие тренды в российской науке вы отметили с вашего прошлого интервью «Газете.Ru»?

— С тех пор прошло четыре года. Должен отметить, что с 2009 года в России значительно увеличилось финансирование науки и инновационных отраслей. Но о том, насколько это изменило ситуацию, я судить не могу, так как не являюсь вовлеченным в российскую науку.

— Россию сотрясают скандалы с ЕГЭ и фальшивыми диссертациями. Как с этим дела обстоят в Британии?

— В Великобритании довольно строгая система проведения экзаменов, которая отлично отлажена, и случаи жульничества встречаются чрезвычайно редко. Что касается поддельных диссертаций, то у нас это встречается реже, чем где бы то ни было. Эти случаи очень редки для Великобритании.

— Нобелевский лауреат Андрей Гейм вызвался помочь нашему Министерству образования с реформами. Что может заставить наших ученых, работающих за рубежом, возвращаться?

— Для этого важно побуждать сообщество интересных ученых заниматься новыми исследованиями. Например, здесь, в Великобритании, для этого созданы все условия.

— Многие открытия XX века были сделаны благодаря «холодной войне». Что может стать новым локомотивом для науки?

— Развитием современной науки движет компьютер. Это касается и исследований генома, и разработки новых лекарств, и нейроисследований, и физики элементарных частиц.