Niels Henrik David Bohr (* 7. Oktober 1885 in Kopenhagen; † 18. November 1962 ebenda) war ein dänischer Physiker. Im Jahr 1913 stellte er das Bohrsche Atommodell auf. Er erhielt 1921 die Hughes-Medaille der Royal Society und den Nobelpreis für Physik im Jahr 1922 „für seine Verdienste um die Erforschung der Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung“.
Der Vater von Niels Bohr, Christian Bohr, war Professor für Physiologie; seine Mutter Ellen Bohr (geborene Adler) entstammte einer jüdischen Familie. Gemeinsam mit seinem Vater und seinem Bruder Harald Bohr führte er regelmäßig Gespräche und Diskussionen zu wissenschaftlichen Themen, die bei beiden Brüdern das Interesse für die Naturwissenschaften stärkten und das spätere Leben prägten. „Ich wuchs in einem Haus mit einem reichen intellektuellen Leben auf, in dem wissenschaftliche Diskussionen alltäglich waren. In der Tat machte mein Vater kaum eine Unterscheidung zwischen seiner eigenen wissenschaftlichen Arbeit und seinem lebhaften Interesse an allen Problemen des menschlichen Lebens“, urteilt Niels Bohr später rückblickend über sein Elternhaus. Harald Bohr wurde später Professor für Mathematik, während sich Niels Bohr der Physik zuwandte. Beide waren darüber hinaus in der Anfangszeit des Fußballs auf dem europäischen Kontinent als Fußballspieler für den Verein Akademisk Boldklub aktiv, Niels Bohr als Torhüter. Sein Bruder schaffte sogar den Sprung in die dänische Nationalmannschaft und nahm am ersten Fußballturnier der Olympischen Sommerspiele 1908 teil. Ob Niels Bohr auch zu den Ehren eines Nationalspielers kam, ist aufgrund der Quellenlage der frühen dänischen Länderspiele abseits der olympischen Turniere nicht bekannt.
Nach dem Abitur an der Latein- und Oberrealschule im Kopenhagener Stadtteil Gammelholm im Jahr 1903 studierte Niels Bohr Physik, Mathematik, Chemie, Astronomie und Philosophie an der Universität Kopenhagen. Manche schreiben ihm die „Rolle“ als Prüfling in der sogenannten Barometer-Frage zu. 1907 erhielt er die Goldmedaille der Königlich Dänischen Akademie der Wissenschaften für seine Arbeit über die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten. Sein Magisterabschluss erfolgte 1909 und im Jahr 1911 schloss er sein Studium mit seiner Doktorarbeit bei Christian Christiansen über die magnetischen Eigenschaften von Metallen ab (Studier over metallernes elektrontheori). Im selben Jahr wechselte er nach Cambridge an das Cavendish Laboratory, das vom Physik-Nobelpreisträger von 1906, Joseph John Thomson, geleitet wurde und ein Jahr später nach Manchester in das Labor von Ernest Rutherford, der 1908 den Nobelpreis für Chemie erhalten hatte. Hier lernte Niels Bohr auch Margrethe Nørlund kennen, die er später heiratete. Gemeinsam mit ihr hatte er sechs Söhne, von denen zwei schon in jungen Jahren starben. Ihr Sohn Aage Niels Bohr erhielt 1975 den Physik-Nobelpreis.
Entwicklung des Bohrschen Atommodells
Im Jahr 1913 formulierte Bohr seine Atomtheorie. Während des Ersten Weltkrieges nahm Niels Bohr 1914 eine Dozentenstelle in Manchester und kurz danach in Kopenhagen an. Zwei Jahre später wurde er Professor für Physik an der Universität in Kopenhagen. Bei einem Aufenthalt und Vortrag in Berlin 1920 machte er die Bekanntschaft mit Max Planck und Albert Einstein. Mit Hilfe der von ihnen aufgestellten Theorien zur Quantenphysik, die er mit den Gesetzen der klassischen Physik verband, war es Bohr bereits 1913 gelungen, das Bohrsche Atommodell aufzustellen, mit dem die Linienspektren des Wasserstoffs erklärt werden konnten. Aus heutiger Sicht ist es wie seine Weiterentwicklung zum Bohr-Sommerfeldschen Atommodell von 1915/16 überholt und durch das quantenmechanische Orbitalmodell ersetzt, obwohl es nach wie vor im Physik- und Chemieunterricht von Schulen und an Universitäten unterrichtet wird. Dennoch wird sein Modell als ein Meilenstein der theoretischen Physik angesehen, da hier zum ersten Mal erfolgreich auf Atom-Niveau die Quantisierung in ein Atommodell integriert wurde. Zuvor war erst seit 1911 das Rutherfordsche Atommodell bekannt, demzufolge Atome keine massiven Kugeln sind, sondern aus einem winzigen Kern und einer mindestens tausendfach größeren Atomhülle bestehen.
1918 formulierte er das Bohrsche Korrespondenzprinzip, welches besagt, dass sich die Quantentheorie und die klassische Physik im Grenzfall großer Quantenzahlen entsprechen.
Von 1916 bis 1919 war Niels Bohr Vorsitzender der Dänischen Physikalischen Gesellschaft und ab 1917 auch Mitglied der dänischen Akademie der Wissenschaften.
Während dieser Zeit arbeitete er daran, ein eigenes Institut an der Universität Kopenhagen aufzubauen, das am 3. März 1921 als Institut für theoretische Physik eröffnet wurde. Seine Göttinger Vorträge, die er im Sommer 1922 hielt, wurden international bekannt und gingen als „Bohr-Festspiele“ in die Wissenschaftsgeschichte ein. 1922 gelang ihm auf der Basis des von Arnold Sommerfeld erweiterten Atommodells eine Erklärung für den Aufbau des Periodensystems der Elemente, bei der er ein Schalenmodell annahm. Am 10. Dezember 1922 erhielt er für seine Forschungen über die Atomstruktur sowie die von den Atomen ausgehende Strahlung den Nobelpreis für Physik.
Weiteres Wirken nach dem Nobelpreis
In den folgenden Jahren wurden das Atommodell Bohrs und die Modifikationen der Atomtheorie Arnold Sommerfelds weiter ausgebaut, bis in der Zeit von 1925 bis 1927 die Betrachtung der Atomphysik durch die Formulierung der nichtrelativistischen Quantenmechanik revolutioniert wurde (Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac). 1924 veröffentlichte Bohr zusammen mit Hendrik Anthony Kramers und John C. Slater die philosophisch bedeutsame Arbeit The quantum theory of radiation, in der erstmals die strenge Einhaltung des Energieerhaltungssatzes in Frage gestellt und durch statistische Energieerhaltung ersetzt wurde. 1926/27 dozierte Werner Heisenberg am Institut von Niels Bohr und durch die Diskussionen der beiden Forscher entwickelten sich Heisenbergs Unschärferelation sowie das Komplementaritätsprinzip Bohrs als „Kopenhagener Deutungen“ der Quantentheorie, die beide 1927 publiziert wurden. Das Komplementaritätsprinzip sollte die Widerspruchsfreiheit zwischen formulierten Theorien und der Abwägung tatsächlicher Beobachtungen gewährleisten und Bohr wandte es später auch auf Prinzipien außerhalb der Physik an.
In den Folgejahren konzentrierte sich Bohr weiterhin auf die Fragen der Quantenmechanik, während sein Atommodell den Pionieren der Kernforschung beim Verständnis elementarer Eigenschaften der chemischen Elemente half. Das Modell bot Erklärungen für die Valenzen, den Metall- und Nichtmetallcharakter der Stoffe sowie für die Ioneneigenschaften. Er selbst versuchte die durch den Beschuss mit Partikeln ausgelösten Reaktionen der Atomkerne zu erklären und führte zu diesem Zweck den Begriff des „Compoundkernes“ ein. 1936 entwickelte er zwei neue Kernmodelle, die er als Sandsack- und Tröpfchenmodell bezeichnete. Gemeinsam mit John Archibald Wheeler erarbeitete er die Möglichkeit der Energiegewinnung, nachdem Otto Hahn und Friedrich Wilhelm Straßmann die erste Kernspaltung durchgeführt hatten.
Während der deutschen Besatzung Dänemarks engagierte sich Niels Bohr im dänischen Widerstand. 1943 floh er mit seiner Familie unterstützt durch den britischen und dänischen Geheimdienst nach Schweden. Dort bat er beim schwedischen König und beim Außenminister erfolgreich um Asyl für seine jüdischen Landsleute. Dann reiste er unter dem Decknamen Nicholas Baker in die USA weiter, wo er in Los Alamos wichtige theoretische Vorarbeiten zum Bau der US-Atombombe leistete.
Nach dem Zweiten Weltkrieg war Bohr integraler Bestandteil der Diskussionen über eine mögliche europäische Zusammenarbeit zur Schaffung eines Atomphysiklabors. Obwohl er sich zunächst nicht mit Pierre Auger über den Standort des zukünftigen CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire) einig war, nahm er an der UNESCO-Tagung 1952 teil, die dem Council of Representatives of European States for Planning an International Laboratory and Organizing other Forms of Co-operation in Nuclear Research (Rat der Repräsentanten europäischer Staaten zur Planung eines internationalen Labors und anderer Formen der Kooperation in der Nuklearforschung) offiziell den Namen CERN gab.