niels bohr

100 NIELS BOHR 1885-1962



Babi, kodok, trenggiling, manusia, semuanya punya bapak, resmi atau tidak
resmi. Begitu juga teori struktur atom pun punya bapak. Dia itu Niels Henrik
David Bohr yang lahir tahun 1885 di Kopenhagen. Di tahun 1911 dia raih gelar doktor
fisika dari Universitas Copenhagen. Tak lama sesudah itu dia pergi ke
Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan
kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr
pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun
sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang
menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya
kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian
luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang
baru serta radikal tentang struktur atom.

Kertas kerja Bohr yang bagaikan membuai sejarah "On the Constitution of
Atoms and Molecules," diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.

Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planit mengitari
matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok,
tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik
mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa
elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam
ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain: elektron-elektron
yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit) tertentu tanpa
menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam
ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari
lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.

Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik
fisika. Beberapa ilmuwan yang penuh imajinasi (seperti Einstein) segera
bergegas memuji kertas kerja Bohr sebagai suatu "masterpiece," suatu
kerja besar; meski begitu, banyak ilmuwan lainnya pada mulanya menganggap sepi
kebenaran teori baru ini. Percobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori
Bohr menjelaskan spektrum dari hydrogen atom. Telah lama diketahui bahwa gas
hydrogen jika dipanaskan pada tingkat kepanasan tinggi, akan mengeluarkan
cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya
dari sesuatu frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom
adalah berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan
ketetapan yang mengagumkan tentang gelombang panjang yang persis dari semua
garis spektral (warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu,
teori Bohr memperkirakan adanya garis spektral tambahan, tidak terlihat pada
saat sebelumnya, tetapi kemudian dipastikan oleh para pencoba. Sebagai
tambahan, teori Bohr tentang struktur atom menyuguhkan penjelasan pertama yang
jelas apa sebab atom punya ukuran seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian
yang meyakinkan ini, teori Bohr segera diterima, dan di tahun 1922 Bohr
dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika.

Tahun 1920 lembaga Fisika Teoritis didirikan di Kopenhagen dan Bohr jadi
direkturnya. Di bawah pirnpinannya cepat menarik minat ilmuwan-ilmuwan muda
yang brilian dan segera menjadi pusat penyelidikan ilmiah dunia.

Tetapi sementara itu teori struktur atom Bohr menghadapi
kesulitan-kesulitan. Masalah terpokok adalah bahwa teori Bohr, meskipun dengan
sempurna menjelaskan kesulitan masa depan atom (misalnya hidrogen) yang punya
satu elektron, tidak dengan persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain.
Beberapa ilmuwan, terpukau oleh sukses luar biasa teori Bohr dalam hal
memaparkan atom hidrogen, berharap dengan jalan menyempurnakan sedikit teori
Bohr, mereka dapat juga menjelaskan spektra atom yang lebih berat. Bohr sendiri
merupakan salah seorang pertama yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak akan
menolong, karena itu yang diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi,
bagaimanapun dia mengerahkan segenap akal geniusnya, toh dia tidak mampu
memecahkannya.

Pemecahan akhirnya ditemukan oleh Werner Heisenberg dan lain-lainnya, mulai
tahun 1925. Adalah menarik untuk dicatat di sini, bahwa Heisenberg --dan
umumnya ilmuwan yang mengembangkan teori baru-- belajar di Kopenhagen, yang tak
syak lagi telah mengambil manfaat yang besar dari diskusi-diskusi dengan Bohr
dan saling berhubungan satu sama lain. Bohr sendiri bergegas menuju ide baru
itu dan membantu mengembangkannya. Dia membuat sumbangan penting terhadap teori
baru, dan liwat disuksi-diskusi dan tulisan-tulisan, dia menolong membikin
lebih sistematis.

Tahun 1930-an lebih menunjukkan perhatiannya terhadap permasalahan bagian
pokok struktur atom. Dia mengembangkan model penting "tetesan cairan"
bagian pokok atom. Dia juga mengajukan masalah teori tentang "kombinasi
bagian pokok" dalam reaksi atom untuk dipecahkan. Tambahan pula, Bohr
merupakan orang yang dengan cepat menyatakan bahwa isotop uranium yang terlibat
dalam pembagian nuklir adalah U235. Pernyataan ini punya makna penting dalam
pengembangan berikutnya dari bom atom.

Dalam tahun 1940 balatentara Jerman menduduki Denmark. Ini menempatkan diri
Bohr dalam bahaya, sebagian karena dia punya sikap anti Nazi sudah tersebar
luas, sebagian karena ibunya seorang Yahudi. Tahun 1943 Bohr lari meninggalkan
Denmark yang jadi daerah pendudukan, menuju Swedia. Dia juga menolong sejumlah
besar orang Yahudi Denmark melarikan diri agar terhindar dari kematian dalam
kamar-kamar gas Hitler. Dari Swedia Bohr lari ke Inggris dan dari sana
menyeberang ke Amerika Serikat. Di negeri ini, selama perang berlangsung, Bohr
membantu membikin bom atom,

Seusai perang, Bohr kembali kampung ke Denmark dan mengepalai lembaga
hingga rohnya melayang tahun 1`562. Dalam tahun-tahun sesudah perang Bohr
berusaha keras --walau tak berhasil-- mendorong dunia internasional agar
mengawasi penggunaan energi atom.

Bohr kawin tahun 1912, di sekitar saat-saat dia melakukan kerja besar di
bidang ilmu pengetahuan. Dia punya lima anak, salah seorang bernama Aage Bohr,
memenangkan hadiah Nobel untuk bidang fisika di tahun 1975. Bohr merupakan
orang yang paling disenangi di dunia ilmuwan, bukan semata-mata karena
menghormat ilmunya yang genius, tetapi juga pribadinya dan karakter serta rasa
kemanusiaannya yang mendalam.

Kendati teori orisinal Bohr tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh
tahun yang lampau, dia tetap merupakan salah satu dari tokoh besar di abad
ke-20. Ada beberapa alasan mengapa begitu. Pertama, sebagian dari hal-hal
penting teorinya masih tetap dianggap benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom
dapat ada hanya pada tingkat energi yang cermat adalah merupakan bagian tak
terpisahkan dari semua teori-teori struktur atom berikutnya. Hal lainnya lagi,
gambaran Bohr tentang atom punya arti besar buat menemukan sesuatu untuk diri
sendiri, meskipun ilmuwan modern tak menganggap hal itu secara harfiah benar.
Yang paling penting dari semuanya itu, mungkin, adalah gagasan Bohr yang
merupakan tenaga pendorong bagi perkembangan "teori kuantum."
Meskipun beberapa gagasannya telah kedaluwarsa, namun jelas secara historis
teori-teorinya sudah membuktikan merupakan titik tolak teori modern tentang
atom dan perkembangan berikutnya bidang mekanika kuantum.

Situs web

• http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Bohr_Niels.html
  
• http://www.aip.org/history/esva/exhibits/bohr.htm
  
• http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/bpbohr.html
  
• http://www.dhm.de/lemo/html/biografien/BohrNiels/
  
• http://nobelprize.org/physics/laureates/1922/bohr-bio.html
  
• http://www.chemie.uni-bremen.de/stohrer/biograph/bohr.htm