نيلز بور

في سبتمبر 1911، سافر بور، بدعم من زمالة من مؤسسة كارلسبيرغ ، إلى إنجلترا، حيث كان يُجرى معظم العمل النظري على بنية الذرات والجزيئات. ^{[ 19 ]} التقى جيه جيه طومسون من مختبر كافنديش وكلية ترينيتي بجامعة كامبريدج . حضر محاضرات عن الكهرومغناطيسية ألقاها جيمس جينز وجوزيف لارمور ، وأجرى بعض الأبحاث على أشعة الكاثود ، لكنه لم يُثر إعجاب طومسون. ^{[ 20 ] [ 21 ]} حقق نجاحًا أكبر مع الفيزيائيين الأصغر سنًا مثل الأسترالي ويليام لورانس براغ ، ^{[ 22 ]} والنيوزيلندي إرنست رذرفورد ، الذي تحدى نموذج رذرفورد للذرة ذي النواة المركزية الصغيرة عام 1911 نموذج طومسون "بودنغ البرقوق" عام 1904 . ^{[ 23 ]} تلقى بور دعوة من رذرفورد لإجراء أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة فيكتوريا بمانشستر ، ^{[ 24 ]} حيث التقى بور بجورج دي هيفيسي وتشارلز غالتون داروين (الذي أشار إليه بور بأنه "حفيد داروين الحقيقي "). ^{[ 25 ]}

عاد بور إلى الدنمارك في يوليو 1912 لحضور حفل زفافه، وسافر في شهر العسل إلى إنجلترا واسكتلندا. بعد عودته، عُيّن محاضرًا في جامعة كوبنهاغن، حيث ألقى محاضرات في الديناميكا الحرارية . رشّح مارتن كنودسن اسم بور لمنصب محاضر ، وتمت الموافقة على ترشيحه في يوليو 1913، وبدأ بور بعد ذلك بتدريس طلاب الطب. ^{[ 26 ]} نُشرت أبحاثه الثلاثة، التي اشتهرت لاحقًا باسم "الثلاثية"، ^{[ 24 ]} في مجلة الفلسفة في يوليو وسبتمبر ونوفمبر من ذلك العام. ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} قام بور بتكييف بنية رذرفورد النووية مع نظرية ماكس بلانك الكمية، وبذلك ابتكر نموذج بور للذرة. ^{[ 28 ]}

لم تكن النماذج الكوكبية للذرات جديدة، لكن معالجة بور لها كانت كذلك. ^{[ 31 ]} انطلاقًا من ورقة داروين البحثية لعام 1912 حول دور الإلكترونات في تفاعل جسيمات ألفا مع النواة، ^{[ 32 ] [ 33 ]} طور بور نظرية تحرك الإلكترونات في مدارات من "حالات ثابتة" كمية حول نواة الذرة بهدف تثبيتها، ولكن لم يُظهر أن الخصائص الكيميائية لكل عنصر تتحدد إلى حد كبير بعدد الإلكترونات في المدارات الخارجية لذراته إلا في ورقته البحثية لعام 1921. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]} وقدّم بور فكرة أن الإلكترون يمكن أن ينتقل من مدار ذي طاقة أعلى إلى مدار ذي طاقة أقل، مُصدرًا في هذه العملية كمية من الطاقة المنفصلة. وأصبح هذا أساسًا لما يُعرف الآن بنظرية الكم القديمة . ^{[ 38 ]}

في عام 1885، ابتكر يوهان بالمر سلسلة بالمر لوصف الخطوط الطيفية المرئية لذرة الهيدروجين :

${\displaystyle {\frac {1}{\lambda }}=R_{\mathrm {H} }\left({\frac {1}{2^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}}\right)\quad {\text{لـ}}\ n=3,4,5,...}$

حيث λ هو الطول الموجي للضوء الممتص أو المنبعث، و R_{_H} هو ثابت ريدبيرغ . ^{[ 39 ]} تم تأكيد صحة صيغة بالمر باكتشاف خطوط طيفية إضافية، ولكن لمدة ثلاثين عامًا، لم يستطع أحد تفسير سبب نجاحها. في الورقة البحثية الأولى من ثلاثيته، تمكن بور من اشتقاقها من نموذجه.

${\displaystyle R_{Z}={2\pi ^{2}m_{e}Z^{2}e^{4} \over h^{3}}}$

حيث m _e هي كتلة الإلكترون، و e هي شحنته، و h هو ثابت بلانك ، و Z هو العدد الذري للذرة (1 للهيدروجين). ^{[ 40 ]}

كانت أولى عقبات النموذج هي سلسلة بيكرينغ ، وهي خطوط لم تتوافق مع معادلة بالمر. وعندما طعن ألفريد فاولر في ذلك ، أجاب بور بأنها ناتجة عن الهيليوم المتأين ، أي ذرات الهيليوم التي تحتوي على إلكترون واحد فقط. وقد وُجد أن نموذج بور يعمل مع هذه الأيونات. ^{[ 40 ]} لم يُعجب العديد من الفيزيائيين القدامى، مثل طومسون ورايلي وهندريك لورنتز ، بهذه الثلاثية، لكن الجيل الشاب، بمن فيهم رذرفورد وديفيد هيلبرت وألبرت أينشتاين وإنريكو فيرمي وماكس بورن وأرنولد سومرفيلد، اعتبروها إنجازًا رائدًا. ^{[ 41 ] [ 42 ]} وصف أينشتاين نموذج بور بأنه "أعلى أشكال التناغم في مجال الفكر". ^{[ 43 ]} ويعود قبول الثلاثية بالكامل إلى قدرتها على تفسير الظواهر التي عجزت النماذج الأخرى عن تفسيرها، والتنبؤ بنتائج تم التحقق منها لاحقًا من خلال التجارب. ^{[ 44 ] [ 45 ]} اليوم، تم تجاوز نموذج بور للذرة، ولكنه لا يزال النموذج الأكثر شهرة للذرة، حيث يظهر غالبًا في كتب الفيزياء والكيمياء للمرحلة الثانوية. ^{[ 46 ]}

لم يستمتع بور بتدريس طلاب الطب. وقد اعترف لاحقًا بأنه لم يكن محاضرًا جيدًا، لأنه كان بحاجة إلى تحقيق توازن بين الوضوح والحقيقة، بين "الوضوح والحقيقة". ^{[ 47 ]} قرر العودة إلى مانشستر، حيث عرض عليه رذرفورد وظيفة محاضر بدلًا من داروين، الذي انتهت فترة عمله. قبل بور العرض. ثم حصل على إجازة من جامعة كوبنهاغن، بدأها بقضاء عطلة في تيرول مع شقيقه هارالد وعمته هانا أدلر . هناك، زار جامعة غوتنغن وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ ، حيث التقى سومرفيلد وأقام ندوات حول الثلاثية. اندلعت الحرب العالمية الأولى أثناء وجودهم في تيرول، مما زاد من تعقيد رحلة عودتهم إلى الدنمارك ورحلة بور اللاحقة مع مارغريت إلى إنجلترا، حيث وصل في أكتوبر 1914. مكثوا هناك حتى يوليو 1916، وبحلول ذلك الوقت كان قد عُيّن رئيسًا لقسم الفيزياء النظرية في جامعة كوبنهاغن، وهو منصب أُنشئ خصيصًا له. أُلغيت وظيفته كمحاضر في الوقت نفسه، لذا كان عليه الاستمرار في تدريس الفيزياء لطلاب الطب. قُدّم الأساتذة الجدد رسميًا إلى الملك كريستيان العاشر ، الذي أعرب عن سعادته بلقاء لاعب كرة قدم شهير كهذا. ^{[ 48 ]}

في أبريل 1917، بدأ بور حملةً لإنشاء معهد للفيزياء النظرية. وقد حظي بدعم الحكومة الدنماركية ومؤسسة كارلسبيرغ، كما قُدّمت مساهمات كبيرة من قطاع الصناعة ومتبرعين من القطاع الخاص، كان العديد منهم من اليهود. صدر قانون إنشاء المعهد في نوفمبر 1918. عُرف المعهد آنذاك باسم معهد نيلز بور ، وافتُتح في 3 مارس 1921، وكان بور مديرًا له. انتقلت عائلته إلى شقة في الطابق الأول. ^{[ 49 ] [ 50 ]} شكّل معهد بور مركزًا محوريًا للباحثين في ميكانيكا الكم والمواضيع ذات الصلة في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، حيث أمضى معظم أشهر علماء الفيزياء النظرية في العالم بعض الوقت بصحبته. من بين أوائل الوافدين هانز كرامرز من هولندا، وأوسكار كلاين من السويد، وجورج دي هيفيسي من المجر، وويتشيك روبينوفيتش من بولندا، وسفين روسيلاند من النرويج. حظي بور بتقدير واسع النطاق كمضيف ودود وزميل بارز. ^{[ 51 ] [ 52 ]} أصدر كلاين وروسيلاند أول منشور للمعهد حتى قبل افتتاحه. ^{[ 50 ]}

نجح نموذج بور في تفسير الهيدروجين والهيليوم المتأين أحادي الإلكترون، الأمر الذي أثار إعجاب أينشتاين ^{[ 53 ] [ 54 ]} ، ولكنه لم يستطع تفسير العناصر الأكثر تعقيدًا. وبحلول عام 1919، بدأ بور بالتخلي عن فكرة دوران الإلكترونات حول النواة، وطوّر أساليب استدلالية لوصفها. وشكّلت عناصر الأرض النادرة تحديًا تصنيفيًا خاصًا للكيميائيين نظرًا لتشابهها الكيميائي الكبير. وفي عام 1924، حدث تطور هام مع اكتشاف فولفغانغ باولي لمبدأ استبعاد باولي ، الذي رسّخ نماذج بور على أسس نظرية متينة. وبذلك، تمكّن بور من إعلان أن العنصر 72، الذي لم يكن قد اكتُشف بعد، ليس من عناصر الأرض النادرة، بل عنصر ذو خصائص كيميائية مشابهة لخصائص الزركونيوم . (تم التنبؤ بالعناصر واكتشافها منذ عام 1871 بناءً على خصائصها الكيميائية ^{[ 55 ]} )، وسرعان ما واجه بور تحديًا من الكيميائي الفرنسي جورج أوربان ، الذي ادعى اكتشافه عنصرًا نادرًا من العناصر الأرضية، أطلق عليه اسم "السلتيوم". في معهد كوبنهاغن، تولى ديرك كوستر وجورج دي هيفيسي مهمة إثبات صحة نظرية بور وخطأ نظرية أوربان. وقد سهّل فهم الخصائص الكيميائية للعنصر المجهول عملية البحث بشكل كبير. فقاموا بفحص عينات من متحف كوبنهاغن للمعادن بحثًا عن عنصر شبيه بالزركونيوم، وسرعان ما وجدوه. اتضح أن هذا العنصر، الذي أطلقوا عليه اسم الهافنيوم ( هافنيا هو الاسم اللاتيني لكوبنهاغن)، أكثر شيوعًا من الذهب. ^{[ 56 ] [ 57 ]}

كان مهرجان بور ( بالألمانية : Bohrfestspiele ) سلسلة من سبع محاضرات ألقاها بور في الفترة من 12 إلى 22 يونيو 1922 ^{[ 58 ]} في معهد الفيزياء النظرية في غوتينغن . عُرفت هذه المحاضرات باسم محاضرات وولفسكيل، ومُوّلت من قِبل مؤسسة وولفسكيل. ونظرًا لإقامتها خلال الأسبوعين السابقين لمهرجان غوتينغن الدولي لهاندل ، عُرفت باسم مهرجان بور. ^{[ 59 ]} في عام 1991، أشار فريدريش هوند إلى أن جيمس فرانك هو من قام بهذه المقارنة. ^{[ 58 ]} في المحاضرات، أوضح بور التطور الحالي لنظرية بور-سومرفيلد ، مُشيرًا إلى "مدى عدم اكتمال كل شيء وعدم يقينه حتى الآن". ^{[ 59 ]}

في عام ١٩٢٢، مُنح بور جائزة نوبل في الفيزياء "لإسهاماته في دراسة بنية الذرات والإشعاع المنبعث منها". ^{[ ٦٠ ]} وقد كرّمت هذه الجائزة ثلاثية أبحاثه وعمله الرائد المبكر في مجال ميكانيكا الكم الناشئ. وفي محاضرته عند استلام جائزة نوبل، قدّم بور لجمهوره عرضًا شاملًا لما كان معروفًا آنذاك عن بنية الذرة، بما في ذلك مبدأ التوافق الذي صاغه. وينص هذا المبدأ على أن سلوك الأنظمة التي تصفها نظرية الكم يُحاكي الفيزياء الكلاسيكية في حالة الأعداد الكمية الكبيرة . ^{[ ٦١ ]}

أقنع اكتشاف آرثر هولي كومبتون لتشتت كومبتون عام 1923 معظم الفيزيائيين بأن الضوء يتكون من فوتونات ، وأن الطاقة والزخم محفوظان في تصادمات الإلكترونات والفوتونات. في عام 1924، اقترح بور وكريمرز وجون سي. سلاتر ، الفيزيائي الأمريكي العامل في معهد كوبنهاغن، نظرية بور-كريمرز-سلاتر (BKS). كانت هذه النظرية أقرب إلى برنامج منها إلى نظرية فيزيائية متكاملة، إذ لم تُطوَّر الأفكار التي طورتها كميًا. أصبحت نظرية BKS المحاولة الأخيرة لفهم تفاعل المادة مع الإشعاع الكهرومغناطيسي استنادًا إلى نظرية الكم القديمة، التي عولجت فيها الظواهر الكمومية بفرض قيود كمومية على وصف الموجة الكلاسيكية للمجال الكهرومغناطيسي. ^{[ 62 ] [ 63 ]}

أدى استخدام "المذبذبات الافتراضية" عند ترددات الامتصاص والانبعاث، بدلاً من الترددات الظاهرية (المختلفة) لمدارات بور، في نمذجة سلوك الذرات تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي الساقط، إلى دفع ماكس بورن، وفيرنر هايزنبرغ، وكريمرز لاستكشاف نماذج رياضية مختلفة. وقد أدى ذلك إلى تطوير ميكانيكا المصفوفات ، وهي الشكل الأول لميكانيكا الكم الحديثة . كما أثارت نظرية بور-كينز-كينز نقاشًا حول صعوبات أسس نظرية الكم القديمة، وأعادت تسليط الضوء عليها. ^{[ 64 ]} وسرعان ما تبين أن العنصر الأكثر إثارة للجدل في نظرية بور-كينز-كينز - وهو أن الزخم والطاقة لا يُحفظان بالضرورة في كل تفاعل، بل إحصائيًا فقط - يتعارض مع التجارب التي أجراها والتر بوث وهانز جايجر . ^{[ 65 ]} وفي ضوء هذه النتائج، أخبر بور داروين أنه "لا يوجد ما يمكن فعله سوى إنهاء جهودنا الثورية بأفضل صورة ممكنة". ^{[ 66 ]}

كان تقديم جورج أولينبيك وصموئيل غودسميت لنظرية اللف المغزلي في نوفمبر 1925 بمثابة علامة فارقة. في الشهر التالي، سافر بور إلى لايدن لحضور احتفالات الذكرى الخمسين لحصول هندريك لورنتز على درجة الدكتوراه. عندما توقف قطاره في هامبورغ ، استقبله فولفغانغ باولي وأوتو شتيرن ، اللذان سألاه عن رأيه في نظرية اللف المغزلي. أشار بور إلى مخاوفه بشأن التفاعل بين الإلكترونات والمجالات المغناطيسية. عند وصوله إلى لايدن، أخبره بول إهرنفست وألبرت أينشتاين أن أينشتاين قد حل هذه المشكلة باستخدام النسبية . ثم طلب بور من أولينبيك وغودسميت دمج هذا الحل في بحثهما. وهكذا، عندما التقى فيرنر هايزنبرغ وباسكوال جوردان في غوتينغن في طريق عودته، أصبح، على حد تعبيره، "مبشراً بنظرية المغناطيس الإلكتروني". ^{[ 67 ]}

مؤتمر سولفاي عام 1927 في بروكسل، أكتوبر 1927. بور على اليمين في الصف الأوسط، بجوار ماكس بورن .

وصل هايزنبرغ إلى كوبنهاغن لأول مرة عام ١٩٢٤، ثم عاد إلى غوتينغن في يونيو ١٩٢٥، وبعد ذلك بوقت قصير، وضع الأسس الرياضية لميكانيكا الكم. عندما عرض نتائجه على ماكس بورن في غوتينغن، أدرك بورن أنه يمكن التعبير عنها على أفضل وجه باستخدام المصفوفات . لفت هذا العمل انتباه الفيزيائي البريطاني بول ديراك ، ^{[ ٦٨ ]} الذي زار كوبنهاغن لمدة ستة أشهر في سبتمبر ١٩٢٦. كما زارها الفيزيائي النمساوي إرفين شرودنغر في عام ١٩٢٦. وقد أثارت محاولته لشرح فيزياء الكم بمصطلحات كلاسيكية باستخدام ميكانيكا الموجة إعجاب بور، الذي اعتقد أنها ساهمت "بشكل كبير في الوضوح والبساطة الرياضية لدرجة أنها تمثل تقدماً هائلاً على جميع الأشكال السابقة لميكانيكا الكم". ^{[ ٦٩ ]}

عندما غادر كرامرز المعهد عام 1926 ليتولى منصب أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة أوتريخت ، رتب بور عودة هايزنبرغ ليحل محل كرامرز كمحاضر في جامعة كوبنهاغن. ^{[ 70 ]} عمل هايزنبرغ في كوبنهاغن كمحاضر جامعي ومساعد لبور من عام 1926 إلى عام 1927. ^{[ 71 ]}

اقتنع بور بأن الضوء يتصرف كموجات وجسيمات في آنٍ واحد، وفي عام ١٩٢٧، أكدت التجارب فرضية دي برولي القائلة بأن المادة (مثل الإلكترونات) تتصرف أيضًا كموجات. ^{[ ٧٢ ]} وقد وضع بور المبدأ الفلسفي للتكامل : وهو أن الأشياء قد تمتلك خصائص تبدو متناقضة، كأن تكون موجة أو سيلًا من الجسيمات، وذلك تبعًا للإطار التجريبي. ^{[ ٧٣ ]} ورأى أن هذا المبدأ لم يكن مفهومًا تمامًا لدى الفلاسفة المتخصصين. ^{[ ٧٤ ]}

في فبراير 1927، وضع هايزنبرغ النسخة الأولى من مبدأ عدم اليقين ، وعرضها باستخدام تجربة فكرية رصد فيها إلكترونًا من خلال مجهر أشعة غاما . لم يقتنع بور بحجة هايزنبرغ، لأنها اقتصرت على اشتراط أن يؤثر القياس على خصائص موجودة مسبقًا، بدلًا من الفكرة الأكثر جذرية القائلة بأنه لا يمكن مناقشة خصائص الإلكترون بمعزل عن السياق الذي قُيست فيه. في ورقة بحثية قُدّمت في مؤتمر كومو في سبتمبر 1927، أكد بور أن علاقات عدم اليقين لهايزنبرغ يمكن استخلاصها من اعتبارات كلاسيكية حول القدرة التحليلية للأجهزة البصرية. ^{[ 75 ]} اعتقد بور أن فهم المعنى الحقيقي للتكامل يتطلب "بحثًا معمقًا". ^{[ 76 ]} فضّل أينشتاين حتمية الفيزياء الكلاسيكية على فيزياء الكم الاحتمالية الجديدة التي ساهم فيها بنفسه. أصبحت القضايا الفلسفية التي نشأت عن الجوانب الجديدة لميكانيكا الكم مواضيع نقاش واسعة الانتشار. دارت بين أينشتاين وبور نقاشات ودية حول هذه القضايا طوال حياتهما. ^{[ 77 ]}

في عام ١٩١٤، أوصى كارل جاكوبسن ، وريث مصانع كارلسبرغ للجعة ، بقصره (مقر كارلسبرغ الفخري، المعروف حاليًا باسم أكاديمية كارلسبرغ) ليُستخدم مدى الحياة من قِبل الدنماركي الذي قدم أبرز إسهام في العلوم أو الأدب أو الفنون، كمقر فخري ( بالدنماركية: Æresbolig ). وكان هارالد هوفدينغ أول من سكنه، وبعد وفاته في يوليو ١٩٣١، منحت الأكاديمية الملكية الدنماركية للعلوم والآداب بور حق السكن فيه. وانتقل هو وعائلته إليه في عام ١٩٣٢. ^{[ ٧٨ ]} وانتُخب رئيسًا للأكاديمية في ١٧ مارس ١٩٣٩. ^{[ ٧٩ ]}

بحلول عام ١٩٢٩، دفعت ظاهرة اضمحلال بيتا بور إلى اقتراح التخلي مجددًا عن قانون حفظ الطاقة ، لكنّ فرضية النيوترينو التي طرحها فولفغانغ باولي ، واكتشاف النيوترون لاحقًا عام ١٩٣٢ ، قدّما تفسيرًا آخر. دفع هذا بور إلى وضع نظرية جديدة للنواة المركبة عام ١٩٣٦، والتي شرحت كيف يمكن للنواة أن تستحوذ على النيوترونات. في هذا النموذج، يمكن للنواة أن تتشوه كقطرة سائل. عمل بور على هذا النموذج مع متعاون جديد، هو الفيزيائي الدنماركي فريتز كالكر، الذي توفي فجأة عام ١٩٣٨. ^{[ ٨٠ ] [ ٨١ ]}

أثار اكتشاف أوتو هان للانشطار النووي في ديسمبر 1938 (وتفسيره النظري من قبل ليز مايتنر ) اهتمامًا بالغًا بين الفيزيائيين. ^{[ 82 ]} نقل بور هذا الخبر إلى الولايات المتحدة، حيث افتتح المؤتمر الخامس للفيزياء النظرية في واشنطن مع فيرمي في 26 يناير 1939. ^{[ 83 ]} عندما أخبر بور جورج بلاكزيك أن هذا الاكتشاف قد حلّ جميع ألغاز العناصر ما بعد اليورانيوم ، أخبره بلاكزيك أن لغزًا واحدًا لا يزال قائمًا: طاقات التقاط النيوترونات في اليورانيوم لا تتطابق مع طاقات تحلله. فكّر بور في الأمر لبضع دقائق، ثم أعلن لبلاكزيك وليون روزنفيلد وجون ويلر : "لقد فهمت كل شيء". ^{[ 84 ]} استنادًا إلى نموذجه للنواة باستخدام القطرة السائلة ، استنتج بور أن نظير اليورانيوم-235 ، وليس اليورانيوم-238 الأكثر وفرة ، هو المسؤول بشكل أساسي عن الانشطار بالنيوترونات الحرارية. في أبريل 1940، أثبت جون ر. دانينغ صحة نظرية بور. ^{[ 83 ]} في غضون ذلك، طور بور وويلر معالجة نظرية، نشراها في ورقة بحثية في سبتمبر 1939 بعنوان "آلية الانشطار النووي". ^{[ 85 ]}

دار نقاش وجدل واسع النطاق لاحقًا حول آراء بور وفلسفته في ميكانيكا الكم. ^{[ 95 ]} وفيما يتعلق بتفسيره الأنطولوجي لعالم الكم، نُظر إلى بور على أنه مناهض للواقعية ، أو أداتي ، أو واقعي ظاهراتي، أو نوع آخر من الواقعية. علاوة على ذلك، ورغم أن البعض اعتبر بور ذاتيًا أو وضعيًا ، يتفق معظم الفلاسفة على أن هذا فهم خاطئ له، إذ لم يدافع قط عن التحققية أو عن فكرة أن للذات تأثيرًا مباشرًا على نتيجة القياس. ^{[ 96 ]}

كثيراً ما نُقل عن بور قوله إنه "لا يوجد عالم كمومي" وإنما مجرد "وصف فيزيائي كمومي مجرد". لم يُصرّح بور بهذا علناً، بل هو تصريح خاص نُسب إليه من قِبل آجي بيترسن في مذكراته بعد وفاته. وقد استذكر ن. ديفيد ميرمين تصريح فيكتور فايسكوف بأن بور لم يكن ليقول شيئاً من هذا القبيل، وهتف قائلاً: "عار على آجي بيترسن لوضعه هذه الكلمات السخيفة في فم بور!" ^{[ 97 ] [ 98 ]}

جادل العديد من الباحثين بأن فلسفة إيمانويل كانط كان لها تأثير قوي على بور. ومثل كانط، اعتقد بور أن التمييز بين تجربة الذات والموضوع شرط أساسي لاكتساب المعرفة. ولا يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال استخدام مفاهيم السببية والمكانية-الزمانية لوصف تجربة الذات. ^{[ 96 ]} وبالتالي، وفقًا لجان فاي، اعتقد بور أنه بفضل المفاهيم "الكلاسيكية" مثل "الفضاء" و"الموقع" و"الزمن" و"السببية" و"الزخم" يمكن الحديث عن الأشياء ووجودها الموضوعي. ورأى بور أن مفاهيم أساسية مثل "الزمن" متأصلة في لغتنا اليومية، وأن مفاهيم الفيزياء الكلاسيكية ليست سوى صقل لها. ^{[ 96 ]} لذلك، بالنسبة لبور، يجب استخدام المفاهيم الكلاسيكية لوصف التجارب التي تتعامل مع عالم الكم. يكتب بور:

يجب التعبير عن جميع الأدلة بمصطلحات كلاسيكية. والحجّة ببساطة هي أننا عندما نذكر كلمة "تجربة"، فإننا نشير إلى حالة نستطيع فيها إخبار الآخرين بما فعلناه وما تعلمناه، وبالتالي، يجب التعبير عن وصف الترتيب التجريبي ونتائج الملاحظات بلغة واضحة لا لبس فيها مع تطبيق مناسب لمصطلحات الفيزياء الكلاسيكية ( APHK ، ص 39). ^{[ 96 ]}

بحسب فاي، توجد تفسيرات متعددة لاعتقاد بور بضرورة المفاهيم الكلاسيكية لوصف الظواهر الكمومية. يصنف فاي هذه التفسيرات ضمن خمسة أطر: التجريبية (أي الوضعية المنطقية )؛ الكانطية (أو النماذج الكانطية الجديدة لنظرية المعرفة )؛ البراغماتية (التي تركز على كيفية تفاعل البشر تجريبيًا مع الأنظمة الذرية وفقًا لاحتياجاتهم ومصالحهم)؛ الداروينية (أي أننا مُهيّأون لاستخدام المفاهيم الكلاسيكية، التي قال ليون روزنفيلد إننا تطورنا لاستخدامها)؛ والتجريبية (التي تركز بشكل صارم على وظيفة التجارب ونتائجها، وبالتالي يجب وصفها كلاسيكيًا). ^{[ 96 ]} هذه التفسيرات ليست حصرية، ويبدو أن بور يُشدد أحيانًا على بعض هذه الجوانب، بينما يُركز في أحيان أخرى على عناصر أخرى. ^{[ 96 ]}

بحسب فاي، "اعتقد بور أن الذرة حقيقية. فالذرات ليست تركيبات استدلالية ولا منطقية". ومع ذلك، وفقًا لفاي، لم يكن يعتقد "أن الشكلية الميكانيكية الكمومية صحيحة بمعنى أنها تقدم لنا تمثيلًا حرفيًا ('تصويريًا') بدلًا من تمثيل رمزي للعالم الكمومي". ^{[ 96 ]} لذلك، فإن نظرية بور في التكاملية "هي في المقام الأول قراءة دلالية ومعرفية للميكانيكا الكمومية تحمل دلالات وجودية معينة". ^{[ 96 ]} وكما يوضح فاي، فإن أطروحة بور حول عدم قابلية التحديد هي أن

تعتمد شروط الصدق للجمل التي تُنسب قيمة حركية أو ديناميكية معينة إلى جسم ذري على الجهاز المستخدم، بحيث يجب أن تتضمن شروط الصدق هذه إشارة إلى الإعداد التجريبي بالإضافة إلى النتيجة الفعلية للتجربة. ^{[ 96 ]}

تشير فاي إلى أن تفسير بور لا يتضمن أي إشارة إلى "انهيار الدالة الموجية أثناء القياسات" (بل إنه لم يذكر هذه الفكرة قط). بدلاً من ذلك، "قبل بور التفسير الإحصائي لبورن لأنه كان يعتقد أن دالة ψ لها معنى رمزي فقط ولا تمثل أي شيء حقيقي". وبما أن دالة ψ ، بالنسبة لبور، ليست تمثيلاً تصويرياً حرفياً للواقع، فلا يمكن أن يكون هناك انهيار حقيقي للدالة الموجية. ^{[ 96 ]}

من النقاط التي أثارت جدلاً واسعاً في الأدبيات الحديثة ما اعتقده بور بشأن الذرات وحقيقتها، وما إذا كانت شيئاً آخر غير ما تبدو عليه. يرى البعض، مثل هنري فولس، أن بور ميّز بين الظواهر المرصودة وحقيقة متعالية . بينما يخالف جان فاي هذا الرأي، ويؤكد أن بور اعتبر الشكلية الكمومية والتكاملية هما التفسير الوحيد الممكن لعالم الكم، وأنه "لا يوجد دليل آخر في كتابات بور يشير إلى أنه كان ينسب خصائص جوهرية ومستقلة عن القياس للأجسام الذرية [...] بالإضافة إلى الخصائص الكلاسيكية التي تتجلى في القياس". ^{[ 96 ]}

دفع صعود النازية في ألمانيا العديد من العلماء إلى الفرار من بلادهم، إما لكونهم يهودًا أو لمعارضتهم السياسية للنظام النازي. في عام ١٩٣٣، أنشأت مؤسسة روكفلر صندوقًا لدعم الأكاديميين اللاجئين، وناقش بور هذا البرنامج مع رئيس المؤسسة، ماكس ماسون ، في مايو ١٩٣٣ خلال زيارة للولايات المتحدة. عرض بور ​​على اللاجئين وظائف مؤقتة في المعهد، وقدم لهم الدعم المالي، ورتب لهم الحصول على منح دراسية من مؤسسة روكفلر، وساعدهم في نهاية المطاف على إيجاد أماكن لهم في مؤسسات حول العالم. ومن بين الذين ساعدهم: غيدو بيك ، وفيليكس بلوخ ، وجيمس فرانك ، وجورج دي هيفيسي، وأوتو فريش ، وهيلد ليفي ، وليز مايتنر ، وجورج بلاكزيك، ويوجين رابينوفيتش ، وستيفان روزنتال ، وإريك إرنست شنايدر، وإدوارد تيلر ، وآرثر فون هيبل ، وفيكتور فايسكوف . ^{[ ٩٩ ]}

في أبريل 1940، في بداية الحرب العالمية الثانية، غزت ألمانيا النازية الدنمارك واحتلتها . ^{[ 100 ]} ولمنع الألمان من اكتشاف ميداليات نوبل الذهبية لماكس فون لاو وجيمس فرانك ، طلب بور من دي هيفيسي إذابتها في الماء الملكي . وبهذه الحالة، حُفظت الميداليات على رف في المعهد حتى ما بعد الحرب، حيث ترسب الذهب وأعادت مؤسسة نوبل سكّها. تبرع بور بميداليته الخاصة لمزاد لصالح صندوق الإغاثة الفنلندي ، وبيعت في مزاد علني في مارس 1940، إلى جانب ميدالية أوغست كروغ . تبرع المشتري لاحقًا بالميداليتين إلى المتحف التاريخي الدنماركي في قلعة فريدريكسبورغ ، حيث لا تزالان محفوظتين، ^{[ 101 ]} على الرغم من أن ميدالية بور أُرسلت مؤقتًا إلى الفضاء مع أندرياس موغنسن في رحلة محطة الفضاء الدولية رقم 70 في الفترة 2023-2024. ^{[ 102 ] [ 103 ]}

أبقى بور المعهد قائماً، لكن جميع العلماء الأجانب غادروا. ^{[ 104 ]}

كان بور على دراية بإمكانية استخدام اليورانيوم-235 لصنع قنبلة ذرية ، وقد أشار إلى ذلك في محاضرات ألقاها في بريطانيا والدنمارك قبيل اندلاع الحرب وبعدها بفترة وجيزة، لكنه لم يكن يعتقد أن استخراج كمية كافية من اليورانيوم-235 ممكن تقنيًا. ^{[ 105 ]} في سبتمبر 1941، زار هايزنبرغ، الذي أصبح رئيسًا لمشروع الطاقة النووية الألماني ، بور في كوبنهاغن. وخلال هذا اللقاء، تحدث الرجلان على انفراد في مكان منعزل، وقد أثار مضمون هذا اللقاء الكثير من التكهنات، إذ قدم كل منهما رواية مختلفة. ووفقًا لهايزنبرغ، فقد بدأ الحديث عن الطاقة النووية والأخلاق والحرب، ويبدو أن بور ردّ على ذلك بإنهاء المحادثة فجأة دون أن يُلمّح لهايزنبرغ إلى آرائه. ^{[ 106 ]} زعم إيفان سوبيك ، أحد طلاب هايزنبرغ وأصدقائه، أن الموضوع الرئيسي للاجتماع كان كارل فريدريش فون فايتسكر ، الذي اقترح محاولة إقناع بور بالتوسط في السلام بين بريطانيا وألمانيا. ^{[ 107 ]}

في عام ١٩٥٧، كتب هايزنبرغ إلى روبرت يونغك ، الذي كان يعمل آنذاك على كتاب " أكثر إشراقًا من ألف شمس: تاريخ شخصي لعلماء الذرة" . أوضح هايزنبرغ أنه زار كوبنهاغن لإبلاغ بور بآراء عدد من العلماء الألمان، مفادها أن إنتاج سلاح نووي ممكن ببذل جهود جبارة، وأن هذا الأمر يُلقي بمسؤوليات هائلة على عاتق علماء العالم من كلا الجانبين. ^{[ ١٠٨ ]} عندما رأى بور وصف يونغك في الترجمة الدنماركية للكتاب، صاغ (لكنه لم يرسل قط) رسالة إلى هايزنبرغ، ذكر فيها أنه يختلف اختلافًا جذريًا مع رواية هايزنبرغ عن الاجتماع، ^{[ ١٠٩ ]} وأنه يتذكر زيارة هايزنبرغ على أنها كانت لتشجيع التعاون مع النازيين المنتصرين حتمًا، ^{[ ١١٠ ]} وأنه صُدم من سعي ألمانيا لامتلاك أسلحة نووية تحت قيادة هايزنبرغ. ^{[ ١١١ ] [ ١١٢ ]}

تستكشف مسرحية "كوبنهاغن" لمايكل فراين ، التي عُرضت عام ١٩٩٨ ، ما كان ليحدث في اجتماع عام ١٩٤١ بين هايزنبرغ وبور. ^{[ ١١٣ ]} عُرض فيلم تلفزيوني مقتبس من المسرحية، من إنتاج هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) ، لأول مرة في ٢٦ سبتمبر ٢٠٠٢، من بطولة ستيفن ريا في دور بور. ومع نشر رسائل بور لاحقًا، انتقد المؤرخون المسرحية باعتبارها "تبسيطًا مفرطًا وتشويهًا للتوازن الأخلاقي الحقيقي" نظرًا لتبنيها منظورًا مؤيدًا لهايزنبرغ. ^{[ ١١٤ ]}

سبق أن تم تجسيد هذا الاجتماع دراميًا في سلسلة الأفلام الوثائقية العلمية " هورايزون" التي أنتجتها هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) عام 1992، حيث قام أنتوني بيت بدور بور، وفيليب أنتوني بدور هايزنبرغ. ^{[ 115 ]} كما تم تجسيد الاجتماع دراميًا في المسلسل القصير النرويجي/الدنماركي/البريطاني "حرب الماء الثقيل" . ^{[ 116 ]}

في سبتمبر/أيلول 1943، وصل إلى بور وشقيقه هارالد نبأٌ مفاده أن النازيين يعتبرون عائلتهم يهودية ، نظرًا لأن والدتهم يهودية، وأنهم بالتالي مُعرَّضون لخطر الاعتقال. ساعدت المقاومة الدنماركية بور وزوجته على الفرار بحرًا إلى السويد في 29 سبتمبر/أيلول. ^{[ 117 ] [ 118 ]} في اليوم التالي، أقنع بور الملك غوستاف الخامس ملك السويد بالإعلان عن استعداد السويد لمنح اللجوء للاجئين اليهود. في 2 أكتوبر/تشرين الأول 1943، بثّت الإذاعة السويدية أن السويد مستعدة لمنح اللجوء، وتلا ذلك سريعًا إنقاذ جماعي لليهود الدنماركيين على يد مواطنيهم. يزعم بعض المؤرخين أن تصرفات بور أدت مباشرةً إلى عملية الإنقاذ الجماعي، بينما يقول آخرون إنه على الرغم من أن بور بذل كل ما في وسعه من أجل مواطنيه، إلا أن تصرفاته لم تكن ذات تأثير حاسم على مجريات الأحداث. ^{[ 118 ] [ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]} في نهاية المطاف، فرّ أكثر من 7000 يهودي دنماركي إلى السويد. ^{[ 122 ]}

عندما وصل نبأ هروب بور إلى بريطانيا، أرسل اللورد تشيرويل برقية إلى بور يطلب منه الحضور إلى بريطانيا. وصل بور إلى اسكتلندا في السادس من أكتوبر على متن طائرة دي هافيلاند موسكيتو تابعة لشركة الخطوط الجوية البريطانية لما وراء البحار (BOAC). ^{[ 123 ] [ 124 ]} كانت طائرات موسكيتو قاذفات قنابل غير مسلحة عالية السرعة، تم تحويلها لنقل شحنات صغيرة ثمينة أو ركاب مهمين. وبفضل تحليقها بسرعة عالية وعلى ارتفاعات شاهقة، استطاعت عبور النرويج المحتلة من قبل ألمانيا، مع تجنب المقاتلات الألمانية. أمضى بور، المجهز بمظلة وبدلة طيران وقناع أكسجين، الرحلة التي استغرقت ثلاث ساعات مستلقيًا على فراش في حجرة القنابل بالطائرة . ^{[ 125 ]} خلال الرحلة، لم يرتدِ بور خوذة الطيران لأنها كانت صغيرة جدًا، وبالتالي لم يسمع تعليمات الطيار عبر جهاز الاتصال الداخلي بتشغيل جهاز الأكسجين عندما ارتفعت الطائرة إلى ارتفاع شاهق للتحليق فوق النرويج. أُغمي عليه بسبب نقص الأكسجين، ولم يستفق إلا عندما هبطت الطائرة على ارتفاع منخفض فوق بحر الشمال. ^{[ 126 ] [ 127 ] [ 128 ]} لحق ابن بور، آغي، بوالده إلى بريطانيا على متن رحلة أخرى بعد أسبوع، وأصبح مساعده الشخصي. ^{[ 129 ]}

استُقبل بور بحفاوة من قِبل جيمس تشادويك والسير جون أندرسون ، ولكن لأسباب أمنية، أُبقي بعيدًا عن الأنظار. مُنح شقة في قصر سانت جيمس ومكتبًا مع فريق تطوير الأسلحة النووية التابع لشركة تيوب ألويز البريطانية . أُذهل بور من حجم التقدم المُحرز. ^{[ 129 ] [ 130 ]} رتب تشادويك زيارة بور إلى الولايات المتحدة كمستشار لشركة تيوب ألويز، وكان آج مساعده. ^{[ 131 ]} في 8 ديسمبر 1943، وصل بور إلى واشنطن العاصمة ، حيث التقى بمدير مشروع مانهاتن ، العميد ليزلي ر. غروفز الابن. زار بور أينشتاين وباولي في معهد الدراسات المتقدمة في برينستون، نيو جيرسي ، وتوجه إلى لوس ألاموس في نيو مكسيكو ، حيث كان يجري تصميم الأسلحة النووية. ^{[ 132 ]} لأسباب أمنية، استخدم اسم "نيكولاس بيكر" في الولايات المتحدة، بينما أصبح آج يُعرف باسم "جيمس بيكر". ^{[ 133 ]} في مايو 1944، ذكرت صحيفة المقاومة الدنماركية "دي فري دانسكه" أنها علمت أن "ابن الدنمارك الشهير، البروفيسور نيلز بور"، قد فرّ من بلاده في أكتوبر من العام السابق عبر السويد إلى لندن، ومن هناك سافر إلى موسكو، حيث يُفترض أنه كان يدعم المجهود الحربي. ^{[ 134 ]}

لم يمكث بور في لوس ألاموس، بل قام بسلسلة من الزيارات المطولة على مدار العامين التاليين. وقد أشاد روبرت أوبنهايمر ببور ووصفه بأنه كان بمثابة "أبٍ علمي للشباب"، ولا سيما ريتشارد فاينمان . ^{[ 135 ]} ونُقل عن بور قوله: "لم يكونوا بحاجة لمساعدتي في صنع القنبلة الذرية". ^{[ 136 ]} كما أشاد أوبنهايمر ببور لمساهمته المهمة في العمل على محفزات النيوترونات المعدلة . وأشار أوبنهايمر إلى أن "هذا الجهاز ظل لغزًا محيرًا، ولكن في أوائل فبراير 1945، أوضح نيلز بور ما يجب فعله". ^{[ 135 ]}

أدرك بور مبكراً أن الأسلحة النووية ستغير العلاقات الدولية. في أبريل 1944، تلقى رسالة من بيتر كابيتزا ، كُتبت قبل بضعة أشهر عندما كان بور في السويد، يدعوه فيها إلى زيارة الاتحاد السوفيتي . أقنعت الرسالة بور بأن السوفييت على دراية بالمشروع الأنجلو-أمريكي، وأنهم سيسعون جاهدين للحاق بالركب. أرسل بور إلى كابيتزا رداً مقتضباً، عرضه على السلطات في بريطانيا قبل إرساله بالبريد. ^{[ 137 ]} التقى بور بتشرشل في 16 مايو 1944، لكنه وجد أن "لغتنا مختلفة". ^{[ 138 ]} عارض تشرشل فكرة الانفتاح على الروس لدرجة أنه كتب في رسالة: "يبدو لي أن بور يجب أن يُحتجز، أو على الأقل أن يُدرك أنه على وشك ارتكاب جرائم مميتة". ^{[ 139 ]}

اقترح أوبنهايمر على بور زيارة الرئيس فرانكلين روزفلت لإقناعه بضرورة مشاركة مشروع مانهاتن مع السوفييت على أمل تسريع نتائجه. وأبلغ صديق بور، قاضي المحكمة العليا فيليكس فرانكفورتر ، الرئيس روزفلت بآراء بور، وعُقد اجتماع بينهما في 26 أغسطس 1944. واقترح روزفلت على بور العودة إلى المملكة المتحدة لمحاولة كسب تأييد البريطانيين. ^{[ 140 ] [ 141 ]} وعندما التقى تشرشل وروزفلت في هايد بارك في 19 سبتمبر 1944، رفضا فكرة إطلاع العالم على المشروع، وتضمنت مذكرة محادثتهما شرطًا ينص على "ضرورة إجراء تحقيقات بشأن أنشطة البروفيسور بور واتخاذ خطوات لضمان عدم مسؤوليته عن أي تسريب للمعلومات، وخاصة إلى الروس". ^{[ 142 ]}

في يونيو 1950، وجّه بور رسالة مفتوحة إلى الأمم المتحدة يدعو فيها إلى التعاون الدولي في مجال الطاقة النووية. ^{[ 143 ] [ 144 ] [ 145 ]} وفي خمسينيات القرن العشرين، وبعد أول تجربة نووية للاتحاد السوفيتي عام 1949، أُنشئت الوكالة الدولية للطاقة الذرية وفقًا لاقتراح بور. ^{[ 146 ]} وفي عام 1957، حصل على أول جائزة "الذرة من أجل السلام" . ^{[ 147 ]}