Читать книгу Viden uden grAenser - Kristian Hvidtfelt Nielsen - Страница 27

I modsætning til deres yngre kollegaer havde Franck og Hevesy brug for egne faciliteter, forskningsprogrammer og assistenter, hvilket utvivlsomt var et væsentligt element i Bohrs beslutning om at ændre den teoretiske og eksperimentelle forskning på instituttet fra atomfysik og spektroskopi til kernefysik og acceleratorteknik. I bakspejlet synes dette en helt naturlig beslutning efter kernefysikkens såkaldte »mirakuløse år« 1932. I dette år blev neutronen opdaget som den anden bestanddel i atomkernen (den første var protonen), man blev i stand til at fremkalde kernereaktioner ved at bombardere et grundstof med kunstigt accelererede partikler, og opdagelsen af positronen overflødiggjorde Bohrs formodning om et brud på energisætningen ved reaktioner i atomkernen. I virkeligheden var Bohrs beslutning særdeles hurtig i forhold til udviklingen andre steder, hvilket resulterede i, at instituttet i København fik et forspring frem for mange andre fysikinstitutioner i Europa.

Da Bohr søgte om midler til Franck og Hevesy, havde han endnu ikke taget beslutning om en vidtgående ændring af instituttets teoretiske og eksperimentelle aktiviteter. Tidligere i 1933 havde han under et Amerika-besøg fornyet sin kontakt med folkene bag Rockefeller-filantropiens almindelige støtte til naturvidenskab, ikke at forveksle med det midlertidige og langt mindre bemidlede Special Research Aid Fund. IEB, der tidligere havde haft ansvaret for denne del af Rockefeller-filantropiens aktiviteter, var nu ved at blive afviklet, hvorefter Rockefellerfondet overtog bevillingerne til naturvidenskabelig forskning. Under Warren Weavers ledelse var principperne for Rockefellerfondets støtte klart forskellige fra IEB’s. Efter at IEB havde støttet den fundamentale naturvidenskab i Europa på et elitært grundlag, mente Weaver, at biologien var kommet langt efter fysikken i sin udvikling. Han formulerede derfor et omfattende program i »eksperimentel biologi«, hvilket kom til at spille en væsentlig rolle for den revolutionerende udvikling af molekylærbiologien, der for alvor skulle finde sted i 1950’erne, jf. kapitel 10.

Ligesom IEB var det omstrukturerede Rockefellerfond glad for henvendelser fra førende videnskabsmænd og specielt fra Niels Bohr. En støtte til Bohr og hans institut skulle dog være i overensstemmelse med fondets grundlæggende program. Under USA-besøget var Bohr endnu blot i stand til at udtrykke ønskeligheden af en nær forbindelse mellem fysik og biologi i vage formuleringer. F.eks. søgte han at argumentere for anvendelsen af komplementaritetssynspunktet i biologien på baggrund af sit meget omtalte foredrag »Lys og Liv« fra august 1932.¹⁶ Det var først efter konsultationer mellem Bohr, Hevesy og zoofysiologen August Krogh i foråret 1934, at de tre udarbejdede en fælles ansøgning, hvori de foreslog et præcist defineret eksperimentelt projekt helt i tråd med Rockefellerfondets intentioner, nemlig at benytte Hevesys radioaktive indikatormetode i medicinsk og biologisk øjemed. Ansøgningen fra de tre københavnske videnskabsmænd blev imødekommet med et beløb på lidt mindre end en kvart million kroner, der skulle benyttes i en femårsperiode. I de følgende år blev der etableret en dyrestald på Bohrs institut, mens den initiativrige Hevesy med held søgte at gøre medicinske og fysiologiske institutioner i København interesserede i sin metode. To af disse institutioner var Carlsberglaboratoriet og Finseninstituttet.

3.8 Niels Bohr og eksperimentalfysikeren J.C. Jacobsen foran den nybyggede cyklotron i kælderen under Bohrs institut. Fotografiet er fra 1938.

Selv om Bohr til tider kunne give Rockefellerfondet indtryk af, at det nye projekt indebar en fuldstændig ændring af instituttets forskningsprioriteter til eksperimentel biologi, og selv om han utvivlsomt tog den biologiske anvendelse af Hevesys metode særdeles alvorlig, indebar det nye projekt reelt en overgang til kernefysik. For det første hvilede det Rockefellerstøttede projekt på den seneste udvikling inden for kernefysikken, idet Enrico Fermi og hans kollegaer i Rom fra foråret 1934 var blevet i stand til at fremstille radioaktive isotoper af praktisk taget alle grundstoffer ved at bombardere dem med neutroner. Det var dette, der nu gjorde det muligt at fremstille de radioaktive isotoper af biologisk relevante grundstoffer, som Hevesy allerede i mange år havde efterlyst. For det andet var det udstyr, man søgte om til det eksperimentalbiologiske projekt, identisk med instrumenter til studiet af atomkernen. Således var næsten 70.000 kroner af midlerne fra Rockefellerfondet givet til anskaffelse af en cyklotron, dvs. den type partikelaccelerator, som eksperimentalfysikeren Ernest Lawrence få år tidligere havde udviklet i Californien. Faktisk havde Bohr tæt kontakt med Lawrence, der sendte en af sine unge fysikere til København for at hjælpe til med at sætte cyklotronen op. Selv om den københavnske cyklotron ifølge ansøgningen skulle benyttes til at fremstille biologisk relevante radioaktive isotoper, var den primært et instrument for kernefysik, og efter at den kom i brug i 1938, benyttedes den vekselvis til biologiske og kernefysiske formål.

Midt i trediverne var Bohr således i stand til at realisere et nyt, intimt forhold mellem teori og eksperiment på basis af kernefysikken, der nu i det hele taget kom til at dominere den moderne fysik. Til det formål henvendte Bohr sig også til andre fonde. Således bidrog Thomas B. Thriges Fond med cyklotronens store magnet samt med ekspertise til at installere den. Thriges fond var nært knyttet til Thrigefabrikkerne, og Bohrs kontakt hertil bekræfter på ny forbindelsen til dansk industri.¹⁷ Frem til anden verdenskrig opnåede Bohr også økonomisk støtte til andre store installationer, først og fremmest et højspændingslaboratorium og en van de Graaff-accelerator, hvilket bekræftede instituttets status som et af de førende centre i Europa inden for et felt, der i stigende grad blev domineret af USA.

Også den teoretiske aktivitet på instituttet kom efterhånden til især at dreje sig om kernefysik. Bohr bidrog i 1936 selv til fortolkningen af mange kernefysiske eksperimenter ved at publicere sin såkaldte »compoundkerne«- model, der kunne forklare resultatet af en kollision mellem to kerner under antagelse af, at de to »kernedråber« et kort øjeblik smeltede sammen til én stor, ustabil kernedråbe, »compoundkernen«. Bohrs model var således både et resultat af og en forbedring af Gamows model fra otte år tidligere på baggrund af den rivende udvikling i kernefysikken, der var sket i mellemtiden. Efter den eksperimentelle opdagelse af kernefission i slutningen af 1938 var den østrigske flygtning Lise Meitner og hendes nevø Otto Robert Frisch i stand til at forklare denne proces netop på basis af den forbedrede væskedråbemodel. De var ligeledes de første til at bekræfte deres teori eksperimentelt netop på Bohrs institut. I mellemtiden var Bohr atter taget til USA, hvor han sammen med sin amerikanske kollega John Archibald Wheeler udarbejdede en mere udførlig teori for fissionsprocessen.