物理研究
1903年,18歲進(jìn)入哥本哈根大學(xué)數學(xué)和自然科學(xué)系,主修物理學(xué)。
1907年,玻爾以有關(guān)水的表面張力的論文獲得丹麥皇家科學(xué)文學(xué)院的金質(zhì)獎?wù)拢⑾群笥?909年和1911年分別以關(guān)于金屬電子論的論文獲得哥本哈根大學(xué)的科學(xué)碩士和哲學(xué)博士學(xué)位。隨后去英國學(xué)習,先在劍橋J.J.湯姆孫主持的卡文迪許實(shí)驗室,幾個(gè)月后轉赴曼徹斯特,參加了曼徹斯特大學(xué)以E.盧瑟福為首的科學(xué)集體,從此和盧瑟福建立了長(cháng)期的密切關(guān)系。 1912年,玻爾考察了金屬中的電子運動(dòng),并明確意識到經(jīng)典理論在闡明微觀(guān)現象方面的嚴重缺陷,贊賞普朗克和愛(ài)因斯坦在電磁理論方面引入的量子學(xué)說(shuō)。創(chuàng )造性地把普朗克的量子說(shuō)和盧瑟福的原子核概念結合了起來(lái)。 1913年初,玻爾任曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)教授時(shí),在朋友的建議下,開(kāi)始研究原子結構,通過(guò)對光譜學(xué)資料的考察,寫(xiě)出了《論原子構造和分子構造》的長(cháng)篇論著(zhù),提出了量子不連續性,成功地解釋了氫原子和類(lèi)氫原子的結構和性質(zhì)。提出了原子結構的玻爾模型。按照這一模型電子環(huán)繞原子核作軌道運動(dòng),外層軌道比內層軌道可以容納更多的電子;較外層軌道的電子數決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。如果外層軌道的電子落入內層軌道,將釋放出一個(gè)帶固定能量的光子。 1916年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授。
玻爾授課
1917年當選為丹麥皇家科學(xué)院院士。
1920年創(chuàng )建哥本哈根理論物理研究所并任所長(cháng),在此后的四十年他一直擔任這一職務(wù)。

玻爾的紋章
1921年,玻爾發(fā)表了《各元素的原子結構及其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)》的長(cháng)篇演講,闡述了光譜和原子結構理論的新發(fā)展,詮釋了元素周期表的形成,對周期表中從氫開(kāi)始的各種元素的原子結構作了說(shuō)明,同時(shí)對周期表上的第72號元素的性質(zhì)作了預言; 1921年,在玻爾的倡議下成立了哥本哈根大學(xué)理論物理學(xué)研究所。玻爾領(lǐng)導這一研究所先后達40年之久。
1922年,第72號元素鉿的發(fā)現證明了玻爾的理論,玻爾由于對于原子結構理論的貢獻獲得諾貝爾物理學(xué)獎。他所在的理論物理研究所也在二三十年代成為物理學(xué)研究的中心。 1923年,玻爾接受英國曼徹斯特大學(xué)和劍橋大學(xué)名譽(yù)博士學(xué)位。
1930年代中期,研究發(fā)現了許多中子誘發(fā)的核反應。玻爾提出了原子核的液滴模型,很好地解釋了重核的裂變。 玻爾認識到他的理論并不是一個(gè)完整的理論體系,還只是經(jīng)典理論和量子理論的混合。他的目標是建立一個(gè)能夠描述微觀(guān)尺度的量子過(guò)程的基本力學(xué)。為此,玻爾提出了著(zhù)名的“互補原理”,即宏觀(guān)與微觀(guān)理論,以及不同領(lǐng)域相似問(wèn)題之間的對應關(guān)系。互補原理指出經(jīng)典理論是量子理論的極限近似,而且按照互補原理指出的方向,可以由舊理論推導出新理論。這在后來(lái)量子力學(xué)的建立發(fā)展過(guò)程中得到了充分的驗證。玻爾的學(xué)生海森堡在互補原理的指導下,尋求與經(jīng)典力學(xué)相對應的量子力學(xué)的各種具體對應關(guān)系和對應量,由此建立了矩陣力學(xué)。互補理論在狄拉克、薛定諤發(fā)展波動(dòng)力學(xué)和量子力學(xué)的過(guò)程中起到了指導作用。
簽名
在對于量子力學(xué)的解釋上,玻爾等人提出了哥本哈根詮釋?zhuān)獾搅藞猿譀Q定論的愛(ài)因斯坦及薛定諤等人的反對。從此玻爾與愛(ài)因斯坦開(kāi)始了玻爾-愛(ài)因斯坦論戰,最有名的一次爭論發(fā)生在第六次索爾維會(huì )議上,愛(ài)因斯坦提出了后來(lái)知名為愛(ài)因斯坦光盒的問(wèn)題,以求駁倒不確定性原理。玻爾當時(shí)無(wú)言以對,但冥思一晚之后發(fā)現巧妙地進(jìn)行了反駁,使得愛(ài)因斯坦只得承認不確定性原理是自洽的。這一爭論一直持續至愛(ài)因斯坦去世。 1937年5、6月間,玻爾曾經(jīng)到過(guò)中國訪(fǎng)問(wèn)和講學(xué)。期間,玻爾和束星北等中國學(xué)者有過(guò)深度學(xué)術(shù)交流,玻爾稱(chēng)束星北是愛(ài)因斯坦一樣的大師。束星北的文章《引力與電磁合論》《愛(ài)因斯坦引力理論的非靜力場(chǎng)解》是相對論早期的重要論述。 1939年,玻爾任丹麥皇家科學(xué)院院長(cháng)。第二次世界大戰開(kāi)始,丹麥被德國法西斯占領(lǐng)。1943年玻爾為躲避納粹的迫害,逃往瑞典。
1944年,玻爾在美國參加了和原子彈有關(guān)的理論研究。
1945年,玻爾回到丹麥,此后致力于推動(dòng)原子能的和平利用。 1947年,丹麥政府為了表彰玻爾的功績(jì),封他為“騎象勛爵”。
1952年,玻爾倡議建立歐洲原子核研究中心(CERN),并且自任主席。 1955年,玻爾參加創(chuàng )建北歐理論原子物理學(xué)研究所,擔任管委會(huì )主任。同年丹麥成立原子能委員會(huì ),玻爾被任命為主席。
500丹麥克朗正面印有尼爾斯·玻爾的頭像