Niels Bohr (1885 - 1962)
40 χρόνια από το θάνατο του ανθρώπου με την βαθύτερη σκέψη

Άρθρο, Οκτώβριος 2002

Ένας από τους σπουδαιότερους θεμελιωτές και ο κύριος συντελεστής της ανάπτυξης της κβαντικής φυσικής του εικοστού αιώνα. Ήταν ο πρώτος που εφάρμοσε την κβαντική θεωρία για την επίλυση των προβλημάτων της ατομικής δομής. Ο Bohr άσκησε μεγάλη επίδραση σε πολλές γενιές φυσικών για τον τρόπο σκέψης του, έτσι ο Dirac τον ονόμασε, ο άνθρωπος με τη βαθύτερη σκέψη.

Γεννήθηκε στην Κοπεγχάγη της Δανίας στις 7 Οκτωβρίου 1885 και προερχόταν από μια πολύ διακεκριμένη επιστημονική οικογένεια στην Κοπεγχάγη της Δανίας. Ο πατέρας του, Christian Bohr, ήταν καθηγητής της φυσιολογίας στην Κοπεγχάγη ενώ ο νεώτερος αδελφός του Harald, με τον οποίο είχε άριστες σχέσεις σε όλη του τη ζωή, ήταν μαθηματικός με μεγάλη διάκριση. (Ο γιος του, Aage, επρόκειτο αργότερα να κερδίσει το βραβείο Νόμπελ φυσικής του 1975.)

Στις δύο τελευταίες τάξεις του Λυκείου ο Niels ήταν πολύ καλός στα μαθηματικά και τη φυσική, αλλά ο πατέρας του, περισσότερο από τους καθηγητές του, ήταν αυτός που του έδωσε την ιδέα να σπουδάσει μαθηματικά και φυσική.

Ο Bohr άρχισε να σπουδάζει στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης το 1903. Σπούδασε φυσική σαν κύριο αντικείμενο, αλλά και μαθηματικά, αστρονομία και χημεία σαν δεύτερα αντικείμενα. Ο καθηγητής του στη φυσική ήταν ο Christian Christiansen και στην φιλοσοφία ο Harald Hoffding. Τελικά έμεινε φίλος με αυτούς τους καθηγητές για πολλά χρόνια και μετά την αποφοίτησή του.

Στο Πανεπιστήμιο ο Bohr δεν μπορούσε να εκτελέσει πειράματα φυσικής εξ' αιτίας της ανυπαρξίας εργαστηρίου φυσικής. Όμως ο πατέρας του είχε ένα εργαστήριο και στην πρώτη του εργασία ο Bohr περιγράφει πειράματα που έγιναν σε αυτό το εργαστήριο. Αυτή την εργασία την διάβασε στον αδελφό του Harald, με τον οποίο ήταν στενά συνδεδεμένος.

Έτσι ο Bohr κέρδισε το Χρυσό Μετάλλιο  από την Δανική Ακαδημία των Επιστημών, το 1906, για την ανάλυσή των ταλαντώσεων των πιδάκων του νερού σαν ένα μέσο στον καθορισμό της επιφανειακής τάσης. Αυτή θα έμελλε να ήταν και η τελευταία του εργασία με πειράματα.

Έλαβε το Μάστερ από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης το 1909 και το διδακτορικό του το Μάιο του 1911 για την μελέτη πάνω στην Ηλεκτρονική θεωρία των μετάλλων. Ήταν μια μελέτη βασισμένη στην κλασσική θεωρία και σαν τέτοια που ήταν ο Bohr απέτυχε να εξηγήσει μερικά φαινόμενα. Μάλιστα έγραψε αργότερα:

Δεν φαινόταν δυνατόν στην παρούσα φάση της ηλεκτρονικής θεωρίας να εξηγηθούν οι μαγνητικές ιδιότητες των σωμάτων με αυτή τη θεωρία.

Ο Bohr αφιέρωσε αυτή την εργασία στη μνήμη του πατέρα του που μόλις είχε πεθάνει από καρδιακή προσβολή λίγους μήνες νωρίτερα, τον Φεβρουάριο του 1911. Συγχρόνως ο Bohr αρραβωνιάστηκε με την Margrethe Norlund. Ο Richard Courant, μιλώντας μετά το θάνατο του Bohr για αυτό το ζευγάρι είπε:

Κάποιοι άνθρωποι έχουν σκεφθεί για τον τυχερό περίγυρο του, που συνδυάστηκε για να κάνει τον Niels τόσο επιτυχημένο. Νομίζω ότι τα συστατικά της ζωής του δεν ήταν ζήτημα τύχης αλλά βαθιά  εδραιωμένα στην προσωπικότητά του.   ... Δεν ήταν τυχερός, μάλλον βαθιά στοχαστής, ενώ οδηγήθηκε να βρει στη νεαρή του ηλικία τη γυναίκα του, που έπαιξε σπουδαίο ρόλο στην επιστημονική και προσωπική του δραστηριότητα.

Ο Bohr απεδέχθη από το Ίδρυμα Carlsberg (την γνωστή Ζυθοποία) ένα βραβείο για να πάει το Μάιο του 1911 στην Αγγλία και να σπουδάσει δίπλα στον Sir J. J. Thomson στο Κέιμπριτζ. Σκόπευε να μείνει ολόκληρη την περίοδο μελέτης του στο Καίμπριτζ αλλά δεν τα πήγε καλά με τον Thomson κι έτσι, μετά από μια συνάντηση με τον Ernest Rutherford στο Καίμπριτζ τον Δεκέμβριο του 1911, ο Bohr μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο Βικτώρια στο Μάντσεστερ, τον Μάρτιο του 1912. Ο χρόνος που έκανε αυτή τη μετακίνηση ήταν σπουδαίος. Λίγο πριν πάει εκεί ο Bohr, ο Rutherford είχε δημοσιεύσει μια σημαντική εργασία που εμφάνιζε ότι το μεγαλύτερο τμήμα της μάζας ενός ατόμου βρισκόταν στον πυρήνα του.

Στο Μάντσεστερ ο Bohr λειτούργησε με την ομάδα Rutherford πάνω στη δομή του ατόμου. και ο Rutherford έγινε μοντέλο για την προσωπική και επιστημονική του ανέλιξη. Χρησιμοποιώντας τις κβαντικές ιδέες που οφείλονται στον Planck και στον Einstein, ο Bohr υπέθεσε ότι ένα άτομο θα μπορούσε να υπάρξει μόνο σε ένα ιδιαίτερο σύνολο σταθερών καταστάσεων ενέργειας. Τα αξιοπρόσεκτα αυτά  σημεία για την επιστημονική πρόοδο του Bohr υπάρχουν σήμερα δεδομένου ότι αυτός αλληλογραφούσε συχνά με τον αδελφό του Harald.

Στις 19 Ιουνίου 1912, έστειλε ένα γράμμα στον αδελφό του, όπου του έγραφε:

Ίσως έχω βρει κάτι για τη δομή των ατόμων. Μην μιλήσετε όμως γι' αυτό σε κανέναν, γιατί ειδάλλως δεν θα μπορέσω να σας γράψω για αυτό τόσο σύντομα... Καταλαβαίνετε ότι μπορεί να έχω κάνει λάθος γιατί δεν έχει επιλυθεί πλήρως ακόμα (αλλά δεν νομίζω ότι είναι λάθος). ... Πιστέψτε με, βιάζομαι να τελειώσω και θα βρίσκομαι μακριά από το εργαστήριο για μερικές ημέρες (αυτό είναι επίσης ένα μυστικό).

Και στις 13 Ιουλίου έγραψε:

Τα πράγματα πηγαίνουν μάλλον καλά, γιατί θεωρώ ότι έχω βρει μερικά πράγματα αλλά, για να είμαι βέβαιος, δεν είμαι τόσο γρήγορος. Ελπίζω να έχω λίγη θεωρία έτοιμη και να την εμφανίσω στον Rutherford.

Αν και οι Rutherford και Bohr είχαν εντελώς διαφορετικές προσωπικότητες, μοιράστηκαν έναν τεράστιο ενθουσιασμό για τη φυσική και συμπαθούσαν επίσης ο ένας τον άλλον σε προσωπικό επίπεδο. Εντούτοις η σχέση τους δεν ήταν ποτέ αυτή των στενών φίλων, δεδομένου ότι Bohr έβλεπε πάντα τον Rutherford ως δάσκαλό του. Αλληλογραφούσαν συνέχεια από το χρόνο συνάντησης τους, το 1911, μέχρι το 1937, το έτος θανάτου του Rutherford.

Στις 24 Ιουλίου 1912, ενώ το θέμα που δούλευε δεν ήταν ακόμα έτοιμο, ο Bohr άφησε την ομάδα του Rutherford στο Μάντσεστερ και επέστρεψε στην Κοπεγχάγη για να συνεχίσει να αναπτύσσει τη νέα θεωρία του πάνω στο άτομο, ολοκληρώνοντας την εργασία του αυτή το 1913. Το ίδιο έτος δημοσίευσε τρεις εργασίες θεμελιώδους σημασίας για τη θεωρία του ατόμου. Η πρώτη εργασία που δημοσίευσε αφορούσε το άτομο του υδρογόνου, οι επόμενες δύο ήταν πάνω στη δομή των ατόμων βαρύτερων από τα υδρογόνα.

Από αυτές τις τρεις εργασίες προσπάθησε να συνδυάσει όψεις της κλασσικής φυσικής με την έννοια του κβάντου της δράσης h του Planck και από αυτές προήλθε η φήμη του Bohr. Αν και δεν έγιναν αμέσως αποδεκτές, κατέστησε σαφές στην επιστημονική κοινότητα, ότι πρέπει να ξανακοιτάξουμε τη φυσική που γνωρίζουμε σε ατομικό επίπεδο.

Το 1913 ο Bohr δημοσίευσε ένα κλασικό σύγγραμμα, On the Constitution of Atoms and Molecules (Για τη Δομή των Ατόμων και Μορίων), στο οποίο χρησιμοποίησε το κβάντο της δράσης, h, που εισήχθη για πρώτη φορά στη φυσική από τον Max Planck το 1900, για δύο λόγους. Πρώτον, για να διασώσει το μοντέλο της ατομικής δομής του Rutherford από μια βασική αντίρρηση και δεύτερον για να υπολογίσει το γραμμικό φάσμα του υδρογόνου. Το πρώτο πρόβλημα με το οποίο ήρθε αντιμέτωπος ο Bohr ήταν να μπορέσει εξηγήσει τη σταθερότητα του ατόμου. Το μοντέλο του ατόμου, του 1911, από τον  Rutherford με τα ηλεκτρόνια να βρίσκονται σε κυκλική τροχιά γύρω από έναν κεντρικό πυρήνα (αυτό που ονομάστηκε πλανητικό μοντέλο) ήταν θεωρητικά ασταθές. Κι αυτό επειδή, αντίθετα με τους πλανήτες που βρίσκονται γύρω από τον ήλιο σε σταθερή τροχιά, τα ηλεκτρόνια είναι φορτισμένα σωματίδια, τα οποία, σύμφωνα με την κλασσική φυσική, αφού επιταχύνονται πρέπει να ακτινοβολήσουν την ενέργεια τους και συνεπώς να κάνουν μια σπειροειδή κίνηση μέχρι να πέσουν πάνω στον πυρήνα.

Ο Bohr άρχισε με την υπόθεση ότι υπήρχαν "στάσιμες" τροχιές για τα ηλεκτρόνια στα οποία το ηλεκτρόνιο δεν ακτινοβολούσε ενέργεια. Περαιτέρω υπέθεσε ότι τέτοιες τροχιές εμφανίζονται όταν η στροφορμή του ηλεκτρονίου του υδρογόνου είχε καθορισμένες τιμές, συγκεκριμένα 1*h/2π, 2*h/2π, 3*h/2π, κ.λπ., όπου το h είναι σταθερά του Planck. Χρησιμοποιώντας αυτήν την ιδέα ήταν σε θέση να υπολογίσει τις ενέργειες E1, E2, E3, κ.λπ., για τις πιθανές τροχιές του ηλεκτρονίου του υδρογόνου. Εν συνεχεία έθεσε ως αίτημα ότι η εκπομπή του φωτός εμφανίζεται όταν κινείται ένα ηλεκτρόνιο από τη μια τροχιά υψηλής ενέργειας, προς μια τροχιά χαμηλής ενέργειας. Η απορρόφηση φωτονίου, από την άλλη, συνοδευόταν από μια μετάβαση σε μια τροχιά υψηλής ενέργειας. Σε κάθε περίπτωση η διαφορά ενέργειας παρήγαγε ακτινοβολία ενέργειας hf, όπου f είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας.

Το 1913 κατάλαβε ότι, χρησιμοποιώντας αυτήν την ιδέα, θα μπορούσε να λάβει έναν θεωρητικό τύπο παρόμοιο με τον εμπειρικό τύπο ενός Ελβετού καθηγητή φυσικής σε ένα γυμνάσιο, του Johannes Balmer, για μια σειρά γραμμών στο φάσμα του υδρογόνου. Ο Bohr μπόρεσε να υπολογίσει με μεγάλη ακρίβεια τις συχνότητες των φασματικών γραμμών του υδρογόνου, σε συνάρτηση με το ηλεκτρικό φορτίο, τη μάζα του ηλεκτρονίου και του κβάντου δράσης h.

Η ιδέα του αυτή ήταν τόσο τολμηρή που δεν έγινε αμέσως δεκτή αλλά μόνο μετά από επιτυχημένα πειράματα..

Ο Bohr έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για αυτήν την εργασία το 1922. Η θεωρία του Bohr όμως αναπτύχθηκε περαιτέρω από τον Arnold Sommerfeld, που πρόσθεσε την ιδέα των ελλειπτικών τροχιών.

Το άτομο του Bohr αν και έχει εκτοπιστεί επιστημονικά, διδάσκεται ακόμη στα σχολεία και αυτός παραμένει στο νου των ανθρώπων σαν ένα σύμβολο της φυσικής.

Ο Bohr παρόλο που δίδασκε ήδη μαθηματική φυσική στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, δεν του άρεσε το ύφος των μαθημάτων και έτσι στις 10 Μαρτίου 1914 έγραψε στο τμήμα εκπαιδευτικών υποθέσεων για να προτείνει την ίδρυση μιας έδρας στη θεωρητική φυσική στο Πανεπιστήμιο. Ήταν μια έντονη κίνηση αλλά η υψηλή φήμη του Bohr ήδη σήμαινε ότι η πρόταση θα λαμβανόταν σοβαρά. Το τμήμα του Πανεπιστημίου μπορεί να συναίνεσε γι' αυτή την έδρα  της θεωρητικής φυσικής αλλά το τμήμα εκπαιδευτικών υποθέσεων αποφάσισε να την καθυστερήσει. Φυσικά το 1914 οι εποχές ήταν αβέβαιες και ανασφαλείς και ο Bohr αναγνώρισε ότι δεν ήταν πιθανή καμία γρήγορη απόφαση.

Γι' αυτό ευχαρίστως αποδέχθηκε τη θέση που του προσφέρθηκε από τον Rutherford να συμμετάσχει στην ομάδα του Μάντσεστερ. Ανέμεινε να μείνει για ένα έτος, προσδοκώντας ότι η έδρα της θεωρητικής φυσικής στην Κοπεγχάγη θα ιδρυόταν έως τότε.

Όμως το ξέσπασμα του Α! Παγκόσμιου Πολέμου ενώ βρισκόταν σε διακοπές στο Τυρόλο πριν ταξιδέψει στο Μάντσεστερ έκανε το ταξίδι του εξαιρετικά δύσκολο, όμως αυτός και η σύζυγός του έφθασαν στο Μάντσεστερ τον Οκτώβριο του 1914, κάτω από δύσκολες συνθήκες.

Ο Bohr έμεινε στο Μάντσεστερ μέχρι τον Απρίλιο του 1916, γιατί η έδρα στην Κοπεγχάγη μόνο τότε καθιερώθηκε. Εντούτοις, ήταν μια πολύ παραγωγική και ευτυχής περίοδος. Το 1917 Bohr εκλέχτηκε στη Δανική Ακαδημία των Επιστημών και άρχισε να προγραμματίζει την ίδρυση ενός ιδρύματος της θεωρητικής φυσικής στην Κοπεγχάγη. Όταν αυτό δημιουργήθηκε έγινε διευθυντής του από το άνοιγμά του το 1921, μέχρι το υπόλοιπο της ζωής του.

Κάτω από την καθοδήγηση του Bohr (που, μετά από τον Αλβέρτο Αϊνστάιν ήταν πιθανώς ο πιο σεβαστός θεωρητικός φυσικός του 20ου αιώνα) το Ινστιτούτο έγινε ένα από τα πιο συναρπαστικά ερευνητικά κέντρα στον κόσμο. Μέσα από αυτό το Ινστιτούτο, στην εποχή του, πέρασε μια γενιά φυσικών από όλο τον κόσμο και που τελικά επρόκειτο να αφήσει εποχή στην ιστορία της κβαντικής θεωρίας σαν η "Σχολή της Κοπεγχάγης".

Όταν βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής έδωσε μια διάλεξη σχετικά με την εργασία του στις 11 Δεκεμβρίου 1922 στη Στοκχόλμη. Μίλησε για την ατομική σταθερότητα και την ηλεκτροδυναμική θεωρία, δίνοντας έναν απολογισμό για την  προέλευσης της κβαντικής θεωρίας, το φάσμα του υδρογόνου, που εξηγεί τις σχέσεις μεταξύ των στοιχείων. Η εξήγησή του, στην διάλεξη, κάλυψε τα θέματα της απορρόφησης και της διέγερσης των φασματικών γραμμών και της αρχής της συμπληρωματικότητας, στα τρία έγγραφα του : Πάνω στην Κβαντική Θεωρία του φάσματος, μεταξύ 1918 και 1922..

Το 1923 Bohr συνόψισε τις ιδέες του ως εξής:

Παρά τη θεμελιώδη απομάκρυνση από τις ιδέες των κλασσικών θεωριών των της μηχανικής και της ηλεκτροδυναμικής που περιλαμβάνονται σε αυτά τα αξιώματα, είναι σωστό να επισημανθεί μια σύνδεση μεταξύ της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το άτομο και της κίνησης των σωματιδίων, που επιδεικνύει μια μεγάλη αναλογία με αυτή που απαιτείται από τις κλασσικές ιδέες για την προέλευση της ακτινοβολίας.

Η κβαντομηχανική μπορεί να λεχθεί ότι ήρθε το 1925 και ότι δύο έτη αργότερα ο Heisenberg ανακοίνωσε την αρχή της αβεβαιότητάς του. Σε μια συνεδρίαση στο Κόμο της Βόρειας Ιταλίας, τον Σεπτέμβριο του 1927, ο Bohr υπέβαλε την αρχή συμπληρωματικότητάς του η οποία έδωσε μια φυσική ερμηνεία των σχέσεων αβεβαιότητας του Heisenberg. Πρότεινε τη συμπληρωματικότητα των αντιλήψεων και των εικόνων, του σωματίου-κύματος, των συζευγμένων μεταβλητών, της κβαντικής εξέλιξης - κλασσικές μετρήσεις κλπ σαν μια πλήρως νέα ερμηνεία των θεμελίων της κβαντικής θεωρίας.

Την εποχή αυτή έγινε και το συνέδριο των φυσικών στο Solvay. Ήταν ένα συνέδριο αφιερωμένο στην Κβαντική Μηχανική, η οποία από τότε καθιερώθηκε σαν νέος κλάδος της Φυσικής.

Σε αυτή τη δημοσίευση υποστήριξε τις ιδέες του, εναντίον των συνεχών προσπαθειών, που υπήρχαν από τους αντιπάλους της κβαντικής θεωρίας, ώστε να αποβληθούν από αυτήν αντιληπτές δυσκολίες όπως η δυαδικότητα κύματος-σωματιδίων του φωτός και πολλών άλλων ατομικών φαινομένων. Το σημείο από το οποίο ξεκινούσε ήταν πως κάποιος δεν μπορούσε να διακρίνει ικανοποιητικά μεταξύ της πραγματικής συμπεριφοράς των ατομικών αντικειμένων, και της αλληλεπίδρασης τους με τα όργανα μέτρησης που εξυπηρετούν στον καθορισμό των όρων κάτω από τους οποίους εμφανίζονται τα φαινόμενα.

Το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξε ήταν ότι οι ενδείξεις που λαμβάνονται για τα αντικείμενα ατομικού μεγέθους, κάτω από διαφορετικές πειραματικές συνθήκες, δεν μπορούν να σχηματίσουν μια μοναδική εικόνα για το αντικείμενο, αλλά πρέπει να θεωρηθούν ως συμπληρωματικές. Μ' αυτό εννοούσε ότι μόνο το σύνολο των παρατηρήσεών μας, δηλαδή μόνον όλες μαζί οι εκδηλώσεις του φαινομένου, εξαντλούν όλες τις δυνατές πληροφορίες για τα αντικείμενα. Ο Bohr έμεινε πιστός στην αρχή αυτή και την αναπαράστησε το 1947 στο οικόσημό του με το ρητό: Contraria sunt complementa (Τα αντίθετα είναι συμπληρωματικά) πάνω από τα σύμβολα της ανατολικής φιλοσοφίας Yin και Yang.

Μαζί με το Αξίωμα της Απροσδιοριστίας του Werner Heisenberg και τα κύματα πιθανότητας του Max Born, αυτή η αρχή εμφανίστηκε στο προσκήνιο στη διάσκεψη του Solvay του 1930 (η τελευταία φορά που την παρακολούθησε ο Einstein) ως πιό αυθεντική και ως η ευρύτατα αποδεκτή θεωρία, για να περιγράψει τα ατομικά φαινόμενα.

Ο Bohr σκέφθηκε ότι οι ιδέες του σχετικά με τη συμπληρωματικότητα μπορούν να παίξουν ένα σπουδαίο ρόλο σε άλλα πεδία εκτός από την κβαντική φυσική και εργάστηκε πάνω σε αυτές τις ιδέες σε όλο το υπόλοιπο της ζωής του. Μελέτησε εφαρμογές στη βιολογία, την ψυχολογία και την επιστημολογία.

Έχει προταθεί ότι η ιδέα της συμπληρωματικότητας προήλθε από πεδία εκτός της φυσικής, μερικοί μάλιστα που υποστηρίζουν ότι οι ρίζες της ιδέας προήλθαν από τις συζητήσεις με τον πατέρα του, τον Christiansen και το φιλόσοφο Hoffding όταν ήταν ακόμα στο σχολείο. Άλλοι, όπως ο Pais, δίνουν πειστικές αποδείξεις που εμφανίζουν ότι ο Bohr δεν επηρεάστηκε εσκεμμένα από τη φιλοσοφία του Hoffding. Ήταν τελικά η άποψη του Bohr για την κβαντική θεωρία.

Το 1924 ο Bohr ήταν έτοιμος να δεχθεί ότι οι νόμοι διατήρησης της ενέργειας και της ορμής δεν ισχύουν επακριβώς σε ατομικό επίπεδο, αλλά έχουν στατιστικό χαρακτήρα. Πολύ γρήγορα όμως αποδείχθηκε αβάσιμη αυτή η ακραία θέση του.

Ο Einstein εξέφρασε σοβαρές αμφιβολίες για την ερμηνεία του Bohr για τη νέα κβαντομηχανική, με την αρχή της συμπληρωματικότητας,  και οι Bohr, Einstein και ο κοινός τους φίλος Ehrenfest ξόδεψαν πολλές ώρες σε βαθιά συζήτηση, αλλά η άποψη του Bohr επικράτησε. Ο Bohr εξέφρασε αυτήν την όψη λέγοντας:

Τα στοιχεία που λαμβάνονται κάτω από διαφορετικές πειραματικές συνθήκες δεν μπορούν να κατανοηθούν μέσα σε μια ενιαία εικόνα, αλλά πρέπει να θεωρηθούν ως συμπληρωματικά στην αίσθηση ότι μόνο το σύνολο των φαινομένων εξαντλεί τις πιθανές πληροφορίες για τα αντικείμενα.

Ο Einstein ενώ εκτιμούσε πολύ το πρώιμο έργο του Bohr, έγινε ο μεγαλύτερος πολέμιος της νέας κβαντομηχανικής γιατί δεν αποδεχόταν την μορφή που της έδωσε. Όπως έλεγε ο Abraham Pais:

Ο Einstein ήταν ο μεγαλύτερος πνευματικός αντίπαλος του Bohr, που ακόμη και μετά το θάνατό του θα διαφωνούσε μαζί του όπως όταν ήταν ακόμη εν ζωή.

Ο Ντιράκ έγραψε κάποτε για τις συζητήσεις που είχε με τον Bohr:

Θαύμαζα πολύ τον Bohr, μου φαινόταν ότι απ' όσους είχα γνωρίσει αυτός ήταν ο άνθρωπος με τη βαθύτερη σκέψη. Οι σκέψεις του είχαν ένα έντονα φιλοσοφικό χαρακτήρα. Δεν τις καταλάβαινα εντελώς, αν και αγωνιζόμουνα σκληρά γι' αυτό....Είμαι ευτυχισμένος που είχα αυτήν τη στενή σύνδεση μαζί του.

Ο B. G. Casimir έγραψε κάποτε τα εξής περιγράφοντας πως ήταν όταν δούλευε με τον Bohr στο Ινστιτούτο του.

 Ακόμα και ο Bohr που συγκεντρωνόταν πιό έντονα και είχε περισσότερη αντοχή από οποιοιδήποτε από μας, έψαχνε για χαλάρωση στους γρίφους, τα σταυρόλεξα, στον αθλητισμό, και στις περιπαικτικές συζητήσεις.

Δούλεψε επίσης θεωρητικά στην περιγραφή του Περιοδικού Πίνακα των στοιχείων, γύρω στο 1920. Ο Bohr είχε επίσης σημαντικές συμβολές πάνω στην ραδιενέργεια, που οδήγησε στην ανακάλυψη και την εκμετάλλευση της πυρηνικής διάσπασης του ουρανίου. Ο Bohr δημοσίευσε το 1936 επίσης το μοντέλο της υγρής σταγόνας του πυρήνα,  παρέχοντας τη βάση για τον πρώτο θεωρητικό απολογισμό της διάσπασης, η οποία επιλύθηκε σε συνεργασία με τον John Wheeler το 1939. Επίσης ο Bohr ήταν αυτός που, το 1939, έκανε την κρίσιμη υπόδειξη ότι η πυρηνική διάσπαση ήταν πιθανότερη να εμφανιστεί στο σπανιότερο ισότοπο ουράνιο- 235 από την πιό κοινή ποικιλία ουράνιο- 238.

Ο Niels Bohr έφερε το 1939 στον Einstein την είδηση ότι η Γερμανίδα πρόσφυγας, φυσικός Lise Meitner, είχε διασπάσει το άτομο του ουρανίου με μικρή απώλεια μάζας που είχε μετατραπεί σε ενέργεια. Τα πειράματα, που πραγματοποίησε στην Κοπενγχάγη, είχε εμπνευστεί η  Meitner από όμοια, αν και λιγότερο αξιόπιστα, που είχαν γίνει μερικούς μήνες νωρίτερα από δύο Γερμανούς χημικούς, τους Otto Hahn και Fritz Strassmann στο Βερολίνο. Ο Bohr έκανε τη σκέψη ότι. αν μπορούσε να πραγματοποιηθεί μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση σχάσεως ατόμων ουρανίου, το αποτέλεσμα θα ήταν μια έκρηξη μαμούθ. Ο Einstein δυσπιστούσε σε μια τέτοια δυνατότητα, τα εργαστηριακά όμως πειράματα στις Ηνωμένες Πολιτείες απέδειξαν το εφικτό της ιδέας.

Το 1943 ο Bohr, παρόλο ότι ήταν Χριστιανός, επειδή είχε μια μητέρα Εβραία, αισθάνθηκε ότι ήταν απαραίτητο να δραπετεύσει από την κατειλημμένη από τους Γερμανούς Δανία. Αφού πρώτα μετέβη με βάρκα στη Σουηδία από εκεί έφθασε με αεροπλάνο στην Αγγλία. Εκεί δούλεψε με άλλους Βρετανούς επιστήμονες πάνω στο πρόγραμμα της κατασκευής μιας βόμβας με πυρηνική διάσπαση. Τελικά λίγους μήνες μετά μαζί με άλλους ερευνητές κατόρθωσε να φθάσει στο Los Alamos στην Αμερική,  όπου μαζί με τον γιο του υπηρέτησε ως σύμβουλος στο πρόγραμμα της ατομικής βόμβας.

Εντούτοις ο Bohr ενδιαφερόταν βαθειά για τον έλεγχο των πυρηνικών όπλων και από το 1944 προσπάθησε να πείσει τους Churchill και Roosevelt για την ανάγκη να υπάρξει μια διεθνής συνεργασία κατά της διασποράς των πυρηνικών όπλων.

Έγραψε τότε μια δημόσια επιστολή στα Ηνωμένα Έθνη το 1950 που υποστηρίζουν τις λογικές, ειρηνικές πολιτικές:

 Η ανθρωπότητα θα έρθει αντιμέτωπη με κινδύνους πρωτοφανούς χαρακτήρα εκτός κι αν, σε εύθετο χρόνο, μπορούν να παρθούν μέτρα για να ματαιώσουν έναν καταστρεπτικό ανταγωνισμό με τέτοιους τρομερούς οπλισμούς και για να καθιερώσουν έναν διεθνή έλεγχο πάνω στην κατασκευή και τη χρήση των ατομικών όπλων.

Οι επιστήμονες, υποστήριξε ο Bohr, ήταν σε μια πλεονεκτική θέση, αφού βρίσκονταν σε επαφή με τους Σοβιετικούς και είχαν τη γνώση για να κάνουν την πρώτη προσέγγιση.

Ο περισσότερος χρόνος του, μετά τον πόλεμο, ξοδεύτηκε για τους ελέγχους των πυρηνικών όπλων μαζί με άλλους επιστήμονες. Το 1955 ο Bohr οργάνωσε το Πρώτη Διεθνή Διάσκεψη για τις Ειρηνικές Εφαρμογές της Ατομικής Ενέργειας στη Γενεύη.

Επίσης συνέβαλε στην ίδρυση του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Πυρηνικής Έρευνας (CERN) στη Γενεύη.

Το Bohr έλαβε το πρώτο Βραβείο Ειρήνης, Άτομα για την Ειρήνη, των ΗΠΑ το 1957.

Πέθανε από μια καρδιακή προσβολή στο σπίτι του, στις 18 Νοεμβρίου του 1962, ακολουθώντας τον ίδιο δρόμο που πήραν κι άλλοι επιστήμονες που σφράγισαν με την επιστημονική και κοινωνική τους πορεία όλον τον 20ο αιώνα.