量子物理学：量子原子

イラスト：トーマスPOROSTOCKY

July1913デンマークの物理学者Niels Bohrを見た核原子の根本的な新しいビューを設定する三つの論文の最初のものを公開します。 彼のアイデア—離散エネルギーの軌道で電子によって環状に正に帯電した核—電子が軌道の間に飛躍したときに水素によって放出される光の頻度を説 量子ルールは、原子の以前の機械的モデルを悩ませていた不安定性を防止し、電子のエネルギーを決定しました。

自然のこの特別号は、ボーアの量子原子、それ以来共鳴してきたモデルの起源と遺産を探ります。 1911年、ボーアはイギリスでポスドクの年を始め、彼の思考の種を植えました。 27ページのコメントで、歴史家のジョン-ハイルブロンは、ボーアから兄弟のハラルドと婚約者のマルグレーテ-ノールンドへの手紙が、今年出版されたj.J.との勇敢な物理学者の仕事をどのようにグラフ化しているかを関連づけている。 トムソンとアーネスト-ラザフォード、ジョン-ウィリアム-ニコルソンの論文の彼の研究は、彼の突破口を予感させた。

電子の万華鏡の性質は、物理学者Frank Wilczekによって第二のコメント（31ページ）で照らされています。 ほとんどの実用的な目的のために、電子は単純な点粒子のように振る舞うが、高エネルギーでは、クォーク、グルーオン、ニュートリノのシャワーでそれらの成分を明らかにする。 物理学者は、超伝導体の結合状態や分数電荷を持つ断片などの電子の不可解な現れを理解しようと努力しています。

他の研究者は、例えば、強力なX線レーザーを使用して内部電子を吹き飛ばし、”中空”原子を生成することによって、ボーアモデルの限界をテストしています。 ニュース特集は、巨大、超重、反物質の形を含むこれらの極端な原子や他の極端な原子を探る（22ページ）。 このような探査は、40ページのNews and Viewsフォーラムで二人の物理学者が議論しているように、原子と核の大きさの限界に達する可能性があります。 乱暴に勇気があり、あいまいさと容易に、でもボーアは彼のビジョンの影響を予測するのに苦労していただろう。