在抵达伦敦后不久,玻尔与一周前飞抵英国的父亲团聚[8]:280。玻尔名义上成为英国科学及工业研究部(英语:Department of Scientific and Industrial Research (United Kingdom))的初级研究员,實際上充当父亲的私人助理。他们二人参与了英国研制原子弹的军事工程计划,合金管工程。1943年12月30日,他们造访美国。这是他们之后数次美国之旅中的第一次。玻尔的父亲成为了曼哈顿计划的一位顾问。[9]:248–249由于玻尔父亲的名声,官方为他们取了化名。玻尔被稱為詹姆斯·贝克,他的父亲则被稱為尼古拉斯·贝克。[10]:951945年,洛斯阿拉莫斯国家实验室的主任罗伯特·奥本海默邀请他们审阅调制中子起爆器(英语:modulated neutron initiator)的设计方案。他们认为该方案能行,并打消了恩里科·费米对于其可行性的顾虑。[10]:95这种起爆器在1945年8月用于轰炸广岛和长崎的两颗原子弹中顺利运行[10]:264–265, 308–309, 390–397。
物理学领域的研究编辑
1945年8月,随着第二次世界大战告终,玻尔回到丹麦继续先前的大学学业。1946年,他获得了硕士学位,硕士论文研讨的是關於原子停止功(英语:Stopping power (particle radiation))方面的問題。[2]1948年初,玻尔任聘为普林斯顿高等研究院的研究员[11]。那年,他与哥伦比亚大学的伊西多·拉比进行了几次学术探讨。拉比当时有关氘的超精细结构的一些新发现[12]引起了玻尔的兴趣。玻尔因此自1949年1月至1950年8月轉任哥伦比亚大学的访问学者。[2][13]1950年3月11日,玻尔与玛丽埃塔·佐费尔完婚。他们育有三个子女:威廉,托马斯和玛格丽特。[13][14]
在完成后来赢得诺贝尔奖的研究后,玻尔1954年获得了由哥本哈根大学授予的博士学位,论文题目为《原子核的旋转态》(Rotational States of Atomic Nuclei)。[23]1956年,玻尔成为哥本哈根大学的一位教授。在他的父亲去世后,玻尔成为了尼尔斯·玻尔研究所主任,并担任该职位至1970年。之后,他仍继续在那里工作,直到1992年退休。[24]自北欧理论物理研究所(英语:Nordic Institute for Theoretical Physics)1957年创建时,玻尔就是其运营委员会的成员,并自1975年至1981年担任其主任[25][26]。除了获得诺贝尔奖以外,玻尔还获得了丹尼·海涅曼数学物理奖(1960年),原子和平奖(英语:Atoms for Peace Award)(1969年),H.C.奥斯特奖章(英语:H.C. Ørsted Medal)(1970年),卢瑟福奖章与奖金(英语:Rutherford Medal and Prize)(1972年),约翰·普赖斯·韦瑟里尔奖章(英语:John Price Wetherill Medal)(1974年)以及奥勒·勒默尔奖章(1976年)[11][27][28]。玻尔和莫特森之后继续合作,编著了两卷本专著《原子核结构》(Nuclear Structure)。第一卷《单粒子运动》(Single-Particle Motion)1969年出版发行,而第二卷《原子核的变形》(Nuclear Deformations)则在1975年出版发行。[2]
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