Konference ke 100. výročí modelu atomu Nielse Bohra
Přírodovědné, historické a filosofické kontexty Bohrova díla
Katedra filosofie Univerzity Pardubice ve spolupráci se studenty Universitas pořádala dne 24. 9. 2013 konferenci ke 100. výročí modelu atomu Nielse Bohra.
- Místo a čas konání: úterý 24. září 2013, od 10 hodin v Divadle 29 (ul. Sv. Anežky České), Pardubice
(mapa viz ZDE).
- Délka příspěvku: 1 hodina
- Konference byla otevřena pro zájemce z řad akademické obce, studentů středních škol a jejich učitelů i veřejnosti.
-
Česká republika se tímto připojila k oslavám pořádaným Archivem Nielse Bohra v Kodani a dalšími institucemi.
* Konference se konala za podpory grantového projektu GA ČR P401/12/P280
Děkujeme
Za Katedru filosofie Mgr. Filip Grygar, Ph.D. a prof. PhDr. Petr Horák, CSc.
a za studenty Universitas Patrik Čermák
Program konference.pdf (210 kB)
Report (264 kB) v Čs. čas. fyz.
Program
Dopoledne 10:20-13:00 hod.
10:20 Zahájení konference
10:30-11:30 doc. RNDr. Jiří Langer, CSc.: Bohrův model atomu a poloklasické kvantování
11:35-12:35 Mgr. Michal Černý: Od objevu elektronu k Bohrovu modelu atomu
12:35-13:00 Diskuse
* Moderátor Patrik Čermák
Oběd 13:00-14:00
Odpoledne 14:00-18:30
14:00-15:00 doc. Ing. Štefan Zajac, CSc.: Niels Bohr - velký dánský vědec
15:05-16:05 Mgr. Lukáš H. Zámečník, Ph.D.: Fyzikální model jako prekurzor změny/vzniku fyzikální teorie
16:10-16:30 Diskuse
16:35-17:35 Mgr. Filip Grygar, Ph.D.: O původu Bohrova komlementárního myšlení
17:40-18:00 Niels Bohr - dokumentární film (v dánském znění s českými titulky)
18:05 Ukončení konference s volnou diskusí
* Moderátorka Kateřina Šraitrová
Abstrakty jednotlivých příspěvků
Bohrův model a poloklasické kvantování
doc. RNDr. Jiří Langer, CSc.
Ústav teoretické fyziky
Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy
V Holešovičkách 2
180 00 Praha 8
Jiri.Langer@mff.cuni.cz
Bohrova myšlenka kvantování akce byla rozvinuta Sommerfeldem i na relativistický model atomu a vedla k dobrým výsledkům i pro jemnou strukturu spektrálních čar. Je zajímavé si všimnout, jak klasická mechanika ve formulaci Lagrangeho a Hamiltona připravila matematický aparát vhodný pro kvantovou teorii – fyzikálním revolucím předchází rozsáhlá ideologická příprava.
Od objevu elektronu k Bohrovu modelu atomu
Mgr. Michal Černý
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání
Masarykova univerzita
611 80 Brno
Bohrův model atomu, přes veškerou svoji novost a překvapivost, vycházel z experimentálních a teoretických poznatků, které učinily významné osobnosti – Thomson, Becquerel či Rutherford. Příspěvek ukáže nejdůležitější fyzikální i filosofické předpoklady, které Bohrovi umožnily formulovat dva postuláty, kterými dokázal vytvořit model atomu, jenž nejen popsal atomovou strukturu, ale také objasnil celou řadu makroskopických fenoménů.
Niels Bohr - velký dánský vědec
doc. Ing. Štefan Zajac, CSc.
Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT
Trojanova 13
120 00 Praha 2
V novověku se v Dánsku jednou za sto let narodili geniové exaktních věd, jejichž objevy ovlivnily celou navazující budoucnost lidstva: Tycho Brahe (1546–1601); Ole Rømer (1644–1710); Hans Christian Øersted (1777–1851); Niels Hendrik David Bohr (1885–1962); Aage Niels Bohr (1922–2009).
Vědecká dynastie Bohrů v Dánsku: otec N. Bohra – Christian Bohr (1855–1911), světoznámý fyziolog; mladší bratr N. Bohra – Harald Bohr (1887–1951), vynikající matematik; syn N. Bohra – Aaage Niels Bohr, laureát Nobelovy ceny za fyziku udělené v roce 1975 za teorii struktury atomových jader – přenáší štafetu do 21. století. 100. výročí vytvoření Bohrova modelu atomu je vhodnou příležitostí k nahlédnutí „genetiky“, „revolucí“ i perspektiv vývoje vědeckého poznání světa.
N. Bohr v roce 1913 dokázal pomocí dvou revolučních fyzikálních postulátů o stacionárních stavech elektronů v atomech a emise nebo absorpce elektromagnetického záření při přechodech mezi těmito stavy – v plném rozporu s klasickou elektrodynamikou – snadno vysvětlit formuli pro spektrální série atomu vodíku, kterou nalezl Balmer již v roce 1885.
Ale již v roce 1911 N. Bohr ve své disertační práci „O elektronové teorii kovů“ – v návaznosti na dřívější klasické modely P. Drudeho a H. A. Lorentze – dokázal, že se magnetický moment libovolné soustavy pohybujících se elektrických nábojů, řídící se klasickou mechanikou a statistikou, rovná nule. Přitom již v roce 1820 H. Ch. Øersted objevil elektromagnetismus a A. M. Ampère formuloval teorém o ekvivalenci proudové smyčky a odpovídajícího magnetického momentu. Teprve N. Bohr mohl ve své pionýrské kvantové teorii snadno vysvětlit elektronový orbitální magnetický moment atomu – v jednotkách po něm pojmenovaných „elementárních magnetonech“. Bohrův magneton zůstal elementární jednotkou i pro spinový magnetický moment, objevený a vysvětlený až v novější kvantové mechanice. Zůstal výchozí jednotkou magnetického momentu i v relativistické kvantové mechanice a elektrodynamice.
Vývoj Bohrova modelu atomu z roku 1913 v pozdější tzv. Kodaňskou interpretaci kvantové mechaniky a Kodaňskou školu teoretické fyziky, přijatou světovou vědeckou komunitou, je velkým úspěchem lidského duchovního snažení.
Fyzikální model jako prekurzor změny/vzniku fyzikální teorie
Mgr. Lukáš H. Zámečník, Ph.D.
Katedra filosofie, Katedra obecné lingvistiky
Filozofická fakulta
Univerzita Palackého v Olomouci
771 47 Olomouc
Bohrův model atomu vodíku představuje vzorový příklad konstrukce fyzikálního modelu, který kombinuje klasický teoretický rámec s novými fyzikálními principy. Do báze klasické teorie elektromagnetismu zabudovává princip kvantovaného momentu hybnosti a princip kvantování energie. V situaci, kdy ještě neexistovala axiomatika kvantové mechaniky, tak může být považován za samostatnou teorii atomu (neúspěšnou), neúplný popis, který vyžaduje modifikace (opět neúspěšný), anebo za vhodný konceptuální nástroj, který v kontextu soutěžení alternativních modelů stimuloval vznik (vedl ke vzniku) ucelené kvantové teorie. Příspěvek se bude zabývat právě třetí alternativou, a to v rámci modelového pojetí vědeckých teorií (model-based view of theories). V návaznosti na koncepce Ronalda Giera a Stephena Kellerta bude ukazovat, jak je možné konceptualizovat přechod od teorie jako clusteru modelů s neujasněnými principy k teorii s ucelenou axiomatikou.
Příspěvek se tak bude pohybovat na pomezí kontextu objevu a kontextu justifikace fyzikální teorie, pro který používá Stephen Kellert označení kontext soutěžení (context of pursuit) alternativních fyzikálních modelů. Cílem příspěvku je na konkrétním příkladu Bohrova modelu demonstrovat, že filosofie vědy disponuje prostředky, jak provést racionální rekonstrukci, která nevyžaduje zapojení historiografických aspektů a vystačí si s čistě pojmovými nástroji dynamického modelového pojetí vědeckých teorií.
Klíčová slova:
Bohrův model atomu vodíku, kvantová mechanika, kontext soutěžení, teorie jako cluster modelů, axiomatizovaná teorie, modelové pojetí teorií, dynamické modelové pojetí vědeckých teorií
O původu Bohrova komplementárního myšlení
Mgr. Filip Grygar, Ph.D.
Katedra filosofie
Fakulta filozofická
Univerzita Pardubice
Stavařov 97
532 10 Pardubice
Příspěvek se v první části zaměří na některá nepochopení a zavádějící výklady, jež panují od roku 1927 o Bohrově ideji komplementarity. S tím souvisí např. následující otázky: jaký je vztah komplementarity a tzv. Kodaňské interpretace? Kdy a kde se poprvé u Bohra objevuje pojem komplementarity?
Druhá část příspěvku se zaměří na to, co znamená rámec komplementarity v kvantové teorii i mimo ni. První rys komplementárního myšlení spočívá v rovnocennosti a nepostradatelnosti dvou (i více) jazyků (deskripcí, modelů, idejí, situací atd.) a druhý v neslučitelnosti dvou (i více) jazyků (deskripcí, modelů, idejí, situací, experimentálních uspořádání atd.).
Ve třetí části se příspěvek pokusí vystopovat zárodky Bohrova komplementárního myšlení již v Bohrově mládí a ukázat, že výchova v interdisciplinárním prostředí, založeném na přírodovědném, filosoficko-psychologickém a jazykovém přístupu k životu a vědeckým otázkám, sehrálo pro budoucí vývoj Bohrova myšlení zásadní roli. Teprve tento svébytný způsob myšlení Bohrovi umožnil, aby byl za prvé vůbec otevřen uvažovat o neortodoxních nebo neslučitelných představách, a za druhé, aby se s nimi neobával pracovat a následně je zavést například v roce 1912 a 1913 do modelu atomu.
.JPG)
