Кіріспе
Нильс Бор институты (Niels Bohr Institutet) – Копенгаген университетінің ғылыми-зерттеу институты. Институттың ғылыми зерттеулері астрономия, геофизика, нанотехнология, бөлшектер физикасы, кванттық механика және биофизика салаларын қамтиды.
The Niels Bohr Institute (Niels Bohr Institutet) is a research institute of the University of Copenhagen. The research of the institute spans astronomy, geophysics, nanotechnology, particle physics, quantum mechanics, and biophysics.
Шолу
Институт 1921 жылы Нильс Бордың күш-жігерімен Копенгаген университетінің Теориялық физика институты ретінде құрылды. Нильс Бор 1914 жылдан бері Копенгаген университетінде қызмет етіп, 1916 жылы профессорлық қызметке тағайындалғаннан бастап институттың құрылуын қолға алды. 1965 жылдың 7 қазанында, Нильс Бордың туғанына 80 жыл толуына орай, институт ресми түрде Нильс Бор институты деп аталды. Оның қаржысының көп бөлігі Карлсберг сыра зауытының қайырымдылық қорынан, ал кейін Рокфеллер қорынан түсті. 1920-1930 жылдары институт атомдық физика мен кванттық физика ғылымдарының даму орталығы болды. Еуропаның түкпір-түкпірінен (кейде одан да алыс елдерден) келген физиктер жаңа теориялар мен жаңалықтарды Нильс Бормен талқылау үшін институтқа жиі келіп тұратын. Осы кезеңде институтта жүргізілген жұмыстардың нәтижесінде Копенгагендік кванттық механиканың түсіндірмесі пайда болды. 1962 жылы әкесі қайтыс болғаннан кейін, Ааге Бор Нильс Бор институтының директоры болып тағайындалды және 1970 жылға дейін осы лауазымда қызмет етті. 1992 жылы зейнетке шыққанға дейін институтта жұмысын жалғастырды. 1993 жылдың 1 қаңтарында институт Астрономиялық обсерваториямен, Орстед зертханасымен және Геофизикалық институтпен біріктірілді. Біріккен институт Нильс Бор институты деген атауын сақтап қалды.
Ғылыми-зерттеу бөлімдері
Нильс Бор институтының зерттеулері астрономия, геофизика, нанофизика, бөлшектер физикасы, кванттық физика және биофизика салаларын қамтиды. Институттағы зерттеулер бақылаулар, далалық жұмыстар, зертханалық тәжірибелер және теориялық модельдерге негізделген, олардың мақсаты – осы әлемдегі негізгі заңдар мен күрделі шындықтарды түсіну. Институт кең ғылыми ынтымақтастық желісіне ие және алдың қатарлы халықаралық зерттеу топтарымен әріптестер мен қонақтардың қарқынды алмасуын жүзеге асырады.
Астрофизика
Нильс Бор институтында астрономия және астрофизиканың кең ауқымы зерттеледі – планеталар, жұлдыздар және галактикалар сияқты көзге көрінетін ғаламнан бастап, көзге көрінбейтін ғалам мен қара энергия және қара материяның болуына дейін. NBI астрофизиктері көптеген халықаралық жобаларға қатысады және Данияның Еуропалық Оңтүстік обсерваториясы (ESO) мен Еуропалық Ғарыш агенттігіне (ESA) мүшелігі арқылы заманауи телескоптар мен спутниктерге, сондай-ақ қазіргі заманғы суперкомпьютерлерге қол жеткізе алады.
Биокомплекстік және биофизика
Биокомплекстік – физика мен биологияның арасындағы зерттеудің ең соңғы саласы. Физика принциптері мен әдістерін қолдану арқылы тірі табиғатты және биологиялық құбылыстарды зерттеу мүмкін. Биокомплекстік саласындағы зерттеушілер биологиялық, физикалық және әлеуметтік жүйелердегі күрделі құбылыстардың әртүрлілігін, оның ішінде үлгілердің қалыптасуын, күрделі және хаотикалық динамиканы, сұйықтар динамикасын, ойын теориясын, желілерді және эконофизиканы үздіксіз зерттейді. Физикалық тәсілдер тірі жүйелердің эксперименттерін және модельдерін ұсыну және жүзеге асыру үшін пайдаланылады. Зерттелетін жүйелер ақуыздар мен гендерді реттеуден бастап, кең ауқымды ұжымдық кеңістік-уақыттық құрылымдардың қалыптасуына дейін жетеді. Институттағы зерттеулер көбінесе физиктер, биологтар, дәрігерлер және наноғалымдардың бірлескен еңбегімен жүргізіледі.
Конденсацияланған материя физикасы
Конденсацияланған материя физикасы – табиғи және жасанды түрде алынған қатты денелер мен сұйықтықтардың физикалық қасиеттерін түсінумен айналысатын ғылым. Конденсацияланған материя физикасы – болатты қатайтудан бастап интегралды микрочиптерге дейінгі көптеген күнделікті технологиялардың негізі. Қазіргі заманғы зерттеулер конденсицияланған материя физикасы үлкен ауқымды рентген және нейтронды шашырату орталықтарында, сондай-ақ жергілікті зертханаларда жүргізіледі, онда абсолюттік нөлге жуық температурада кванттық құбылыстар зерттеледі. Конденсацияланған материя мен биофизика, наноғылым, химия, оптика және кванттық ақпарат сияқты көршілес салалар арасында белсенді байланыс бар.
Эксперименталды бөлшектер физикасы
Ғалам қалай пайда болды, алғашқы секундтың бір бөлігінде қандай инфляциялық сценарий жүзеге асты, кварк-глюондық плазма дәуірінде не болды? Материя мен күштердің негізгі бөлшектерінің масса спектрінің бастауы қандай? Бұл сұрақтарға бөлшек физиктері жауап іздеп жүр. Бөлшек физиктері ерте ғаламдағы материяның қалыптасуымен айналысады. Олар 14 миллиард жыл бұрынғы Ұлы жарылыстан кейінгі алғашқы миллисекундтарда ғаламның ең кішкентай құраушылары неден тұрғанын және оларды бірге ұстап тұрған күштер қандай болғанын түсіндіруге тырысады.
Мұз, климат және Жер физикасы
Нильс Бор институтының Мұз, климат және Жер физикасы бөлімі Жер және климат жүйесінің – атмосфера, мұхиттар, мұз қабаттары мен мұздықтар, теңіз мұзы және қатты Жердің өзі – элементтерін және олардың арасындағы өзара әрекеттесуді зерттейді.
Кванттық оптика және фотоника
Кванттық оптика бөлімі кванттық оптика саласында, әсіресе кванттық ақпаратты өңдеу, кванттық сенсорлар және кванттық технологиялар бойынша тәжірибелік және теориялық зерттеулер жүргізеді. Біз фотондарды, оптикалық және микротолқындық диапазондарда кванттық нүктелер, жеке атомдар, атомдық жиынтықтар және механикалық осцилляторлар сияқты әртүрлі кванттық материямен өзара әрекеттесу үшін қолданамыз. Басты мақсат – кванттық симуляция, сезімталдық және коммуникация үшін классикалық емес, байланысқан күйлерді жасау және манипуляциялау. Зерттеу бағыттары негізгі зерттеулерден бастап құрылғыларды жасауға дейін қамтиды.
Теориялық жоғары энергия, астробөлшектер және гравитациялық физика
Нильс Бор институтының теориялық жоғары энергиялық, астробөлшектер және гравитациялық физикасы, өріс теорияларының, гравитацияның және астрофизиканың кванттық теорияларына ортасталған кең ауқымды ғылыми зерттеулермен айналысады. Зерттеу салаларына шашырау амплитудалары, тиімді өріс теориясы, қара саңылаулар, голография, торлы есептеулер, кванттық гравитация, интегралдану, астробөлшектер физикасы және космология кіреді.
Космикалық таң
Космикалық таң орталығы – Копенгаген университеті мен Дания техникалық университетінің (DTU) DTU Space арасындағы ынтымақтастық нәтижесінде құрылған астрономия/космология зерттеу орталығы. Орталықты директоры және NBI профессоры Суне Тофт, сондай-ақ орталықтың басқа директоры Томас Грев, DTU және UCL профессоры басқарады. Орталықтың басты мақсаты – ғаламдық таңертең деп аталатын кезеңді (ғаламдық қараңғы дәуірден кейінгі кезең) зерттеу, яғни ғаламның қайта иондануы мен алғашқы галактикалардың қалыптасуын байқаулар, теория және модельдеу арқылы анықтау.
Мақсаттар
Орталықта жүргізілген зерттеулер ғалам тарихындағы Космикалық таңертең деп аталатын нақты кезеңге бағытталған. Үлкен жарылыстан кейін 300-600 миллион жыл өткен бұл көбінесе зерттелмеген кезеңде алғашқы жұлдыздардың, қара тесіктердің және галактикалардың пайда болғанына сеніледі. Орталық қолданатын көптеген бақылаулар әлемдегі ең қуатты телескоптардың бірі – Атакаманың ірі миллиметрлік массивінен (ALMA) алынған. Алдағы уақытта орталық негізінен Джеймс Вебб ғарыш телескобы мен Еуропалық ғарыш агенттігінің (ESA) Евклид телескобын пайдалануды жоспарлап отыр. DAWN ғалымдары жоба үшін үш құралды (NIRSpec, MIRI және NIRISS) құрастыруға зор үлес қосты және телескоптан түскен алғашқы деректерді талдауға қатысады.