100 lat modelu atomu Bohra. "Jako pierwszy zerwał z tradycją fizyki klasycznej"

Paweł Balinowski: W 1913 roku, czyli dokładnie 100 lat temu opracowano model atomu Bohra. Dlaczego ten model jest tak ważny dla dzisiejszych fizyków?

Prof. dr hab. Andrzej  Kajetan Wróblewski, Polska Akademia Nauk: Model został wtedy opracowany jako jeden z wielu innych - bo zarówno wcześniej, jak i później pojawiały się inne modele. I mimo że dzisiaj wiemy, iż model Bohra był fałszywy - i jest fałszywy, chociaż dalej się go w szkole wykłada - był ważny, dlatego że Bohr jako pierwszy postanowił zerwać z tradycją fizyki klasycznej i zrobić coś, co można porównać ze słynnym jajkiem Kolumba. Otóż te stare modele atomu miały różne kłopoty, Bohr postanowił po prostu stłuc to jajko i powiedzieć: "Odrzućmy tę fizykę klasyczną i zacznijmy od początku." Wprowadził dwa postulaty, które były sprzeczne z fizyką klasyczną. Jeden postulat dotyczył mechanizmu powstawania linii widmowych, a drugi tego, że może być przyspieszony ruch cząstki naładowanej, który nie powoduje wysyłki promieniowania. To było absolutnie sprzeczne, każdy, kto powiedziałby to wtedy na egzaminie dostałby dwóję, bo to było jedno z podstawowych praw fizyki klasycznej, elektrodynamiki klasycznej. Bohr był na tyle odważny, że postanowił to zrobić - i to był strzał w dziesiątkę. Dziś wiemy, oczywiście po dalszym rozwoju fizyki, że to była prawda. Że to tak jest, iż klasyczna elektrodynamika Maxwella, która święciła triumfy w XIX wieku ma swoje ograniczenia. I na tym polega znaczenie modelu Bohra. Natomiast on nie od razu został zaakceptowany. Zresztą sam Bohr się z niego szybko wycofał, bo okazało się po paru latach, że trzeba go uzupełniać - i to uzupełniać w sposób dramatyczny - także go w zasadzie zmieniono.

Ale rok 1913 był niezwykły, nie tylko ze względu na powstanie modelu atomu Bohra. Działo się o wiele więcej...

Tak, rzeczywiście był to rok niezwykły, bo tam było wiele zupełnie fundamentalnych odkryć. Nie tylko dla fizyki atomu, ale także dla fizyki jądrowej, radiochemii itp. Tyle tylko, że optyka ludzi żyjących wówczas była zupełnie inna niż obecna. My dziś uważamy, że największym odkryciem tych czasów było właśnie odkrycie modelu Bohra, a wtedy ludzie uważali zupełnie co innego.

A co dla nich było najważniejsze?

Głównie interesowali się promieniami X, promieniami Rentgena, dlatego, że one dalej były tajemnicze - zresztą dlatego nazywały się promieniami X, bo X oznacza zawsze niewiadomą. Więc tym się właśnie interesowano i właściwie większość dyskusji fizycznych, referatów o konferencji, była poświęcona tym promieniom.

Jak wyglądałaby dzisiejsza nauka, fizyka, gdyby model Bohra nie został opracowany?

Gdyby nie Bohr, to musiałby zrobić to ktoś inny. Może nazywałby się inaczej, może nie byłby Duńczykiem, ale postęp musi się dokonywać. Może to by było 20 lat później, 50 lat później, może trochę inną drogą doszlibyśmy do współczesnej fizyki, która jest przecież zupełnie inna. Natura nie zna próżni - i ponieważ jest wiele takich zjawisk, które trzeba wytłumaczyć, fizycy się za to wzięli i wytłumaczyli. Dlatego też mamy np. lasery, które mogłyby zostać wynalezione bez modelu Bohra, ale nie bez fizyki kwantowej.