历史编译稿：本文保留原稿的科学人物叙事。英文资料来源为Famous Scientists；具名作者及译者未能从导出稿中核实，原发表日期待核实。
1913年，尼尔斯·玻尔在“卢瑟福原子模型”的基础上，提出了电子在核外的量子化轨道，在其历史模型中处理了原子稳定性问题，并为氢及类氢体系提出了有说服力的原子结构解释。
20世纪30年代末，尼尔斯·玻尔与约翰·阿奇博尔德·惠勒在液滴模型基础上发展了核裂变理论，将原子核近似描绘成一滴不可压缩的液体。
然而，1949年由迈耶夫人（M.G.Mayer）和简森（J.H.D.Jensen）提出的“壳层模型”却对“液滴模型”产生了巨大的冲击。
事实上，“壳层模型”与“液滴模型”各有优劣，物理学家们对于破解原子核中的神奇奥秘充满了兴趣。最终，原子核结构理论在尼尔斯·玻尔的儿子奥格·玻尔（Aage Bohr）的努力之下得到了继承与发展。
1975年，奥格·玻尔因为发现了原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并在这种联系的基础上发展了原子核结构理论而被授予了当年度的诺贝尔物理学奖。
科学世家的父子传承
奥格·尼尔斯·玻尔（Aage Niels Bohr）于1922年6月19日出生在丹麦首都哥本哈根。
奥格出生的那一年，他的父亲尼尔斯·玻尔因为在原子结构理论方面的贡献而被授予诺贝尔物理学奖。
奥格的母亲Margrethe Nørlund，生了六个孩子（全部都是男孩），奥格在其中排行第四。她受过良好的教育，可以协助尼尔斯·玻尔处理文书工作，并与他共同探讨科研问题。
奥格·玻尔接受的是传统甚至享有部分“特权”的教育。与许多哥本哈根的高中生一样，他进入了文法学校就读。但是与其他学生不同的是，他还有机会与世界上最杰出的物理学家们进行交谈，当然这其中也包括他的父亲。
奥格曾回忆道：他经常可以见到那些与他父亲一起在哥本哈根工作的科学巨匠们，他们成为了他关系亲近的“叔叔”—包括维尔纳·海森堡叔叔（Werner Heisenberg，1932年诺贝尔物理学奖获得者）和沃尔夫冈·鲍利叔叔（Wolfgang Pauli，1945年诺贝尔物理学奖获得者）。
1940年4月，奥格17岁，纳粹德国的武装部队入侵丹麦。
对玻尔的家庭来说，这是一个艰难的时期。奥格的父母都是受洗的基督徒，但奥格的祖母（尼尔斯·玻尔的母亲）是犹太人，这意味着他们可能会面临来自纳粹的麻烦。
一开始他们并没有遇到什么麻烦，奥格在18岁时进入哥本哈根大学学习，攻读物理学学士学位。
1943年9月，纳粹决定将丹麦的犹太人驱逐到集中营。
玻尔一家乘坐渔船穿过水域从丹麦前往瑞典，因为瑞典是官方中立国，没有被纳粹入侵。1943年，丹麦的7000名犹太人几乎全部渡海逃往瑞典。
1943年10月，抵达瑞典一周后，尼尔斯·玻尔和奥格·玻尔从瑞典飞越被纳粹占领的挪威到达英国。安全抵达英国后，父子俩参与到了由詹姆斯·查德威克（James Chadwick）领导的原子弹项目中。
1944年，玻尔父子俩参与了曼哈顿项目，在美国和伦敦度过了大量的时间。
1945年8月，战争结束，玻尔一家于哥本哈根团聚。
1946年，奥格·玻尔顺利获得物理学硕士学位。毕业后，他进入了哥本哈根大学的理论物理研究所(这就是现在的尼尔斯·玻尔研究所）从事研究工作。
1948年，奥格·玻尔前往美国普林斯顿高等研究院，他在那里工作了相当长一段时间，试图建立原子核在磁场中的行为模型。
1954年，奥格·玻尔被授予博士学位。1962年，奥格·玻尔成为尼尔斯·玻尔研究所主任，他于1967年辞去所长职务，此后将全部时间都用于研究工作，直至1981年退休。
液滴模型与壳层模型
和父亲一样，奥格·玻尔同样对原子的结构感到好奇，特别是原子核。那微小的、密集的、带正电的原子“心脏”激起了他强烈的兴趣。
20世纪30年代末，尼尔斯·玻尔和约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）在液滴模型基础上进一步发展了核裂变的描述。液滴模型将原子核描绘成一滴旋转的不可压缩的液体，通过表面张力保持在一起。
液滴可以从基本的球状开始变形，大的液滴可以分散，形成两个新的液滴。同理可得，一个大的原子核（如铀），也可以分散形成两个新的原子核—这就是核裂变，是铀原子弹和铀发电厂背后的能量来源。
液滴模型在解释重核（如铀）的特性方面取得了最大的成功。
然而，到了1950年，液滴模型开始面临被新兴的壳层模型推翻的困境。
与电子在核外占据不同能量的壳一样，壳层模型提出：质子和中子在核内占据着不同的能量壳。
20世纪50年代，大多数物理学家认为壳层模型看起来比液滴模型更具有说服力。
特别是，壳层模型解释了为什么那些质子数或中子数分别达到所谓“魔数”的原子核会更加稳定。其原理可以用高中教授的化学概念进行解释：具有全价电子壳（最外层有2个或8个电子）的原子特别稳定，稀有气体的“惰性”正是由此而来。
就原子核而言，传统壳层模型中的2、8、20、28、50、82、126等魔数分别针对质子数或中子数，不是两者之和；壳层闭合通常带来额外稳定性，具体仍取决于核结构。
壳层模型可以非常好地解释轻核和魔数核的性质，但在解释重核如铀方面却不太成功。
"今天，我们很难想象壳层模型的提出对那些在液滴模型概念下长大的物理学家们所产生的巨大影响。"—奥格·玻尔
原子核理论的继承与发展
事实上，液滴模型和壳层模型各具优势和劣势。
1949年，詹姆斯·雷恩沃特（James Rainwater），哥伦比亚大学的物理学家，决定构建一个集液滴模型和壳层模型两者优势为一体的原子核模型。雷恩沃特在哥伦比亚大学的一个办公室向奥格·玻尔描述了他的构想。玻尔被他的想法迷住了，他看到了雷恩沃特的构想在解释原子核结构与行为方面的巨大潜力。
回到哥本哈根后，玻尔决定完善这个集合构想。在那里，他与本·莫特森（Ben Mottelson，毕业于哈佛大学的博士）一起工作。
1953年，他们合作发表了一份长达173页的报告，报告中描述了他们提出的“综合模型”。至关重要的是，他们对原子核如何表现的预测在实验中得到了验证。
起初，奥格·玻尔很难说服他的父亲：液滴模型应该被放弃。毕竟，尼尔斯·玻尔是液滴模型的主要倡导者，但最终奥格说服了他的父亲。
统一模式（通常称为集体模式）：有时被比喻为一群蜜蜂，每只蜜蜂都是一个中子或质子，原子核就是蜂群。蜂群会作为一个统一的实体行事，尽管其中的每只蜜蜂都以其自身的个体能量独立活动。
每个中子或质子在原子核内都有自己的能量轨道。这些轨道有时会使原子核变形，不再是真正的球形。例如，质量较重的原子核可以变成扁球形（铁饼形）或长球形（足球形）。
当然，我们需要记住，原子核的直径在氢原子核的直径（1.7×10⁻¹⁵ m）和铀原子核的直径（15×10⁻¹⁵ m）之间。
玻尔的研究团队能够对这种令人难以置信的小物体进行数学建模，完善精细的结构细节，并预测出它们与实验数据相一致的运动行为，这无疑是一项非常了不起的研究。
1975年，奥格·玻尔、本·莫特森和詹姆斯·雷恩沃特因提出原子核综合模型而被共同授予了诺贝尔物理学奖。颁奖委员会提供的颁奖理由是：他们发现了原子核中集体运动和粒子运动之间的联系，并在这种联系的基础上发展了原子核结构理论。
尽管这三位物理学家在原子核结构理论的研究上取得了巨大进步，但即使在今天，原子核的结构细节仍然没有被完全破解。
"对我们的价值观和成就的不断质疑是一种挑战，没有这种挑战，科学和社会都无法保持健康。"—奥格·玻尔
从卢瑟福原子模型到液滴模型，从壳层模型到综合模型，原子核结构理论几经演变，在一次次的质疑中，逐步完善，让我们得以窥见量子世界的神奇奥秘。
或许，目前科学界对于原子核结构的认识仍然是片面且不完整的，但是随着一代代物理学家们的努力与探索，我们终将揭开原子核的神秘面纱。
原子核结构理论的继承与完善的背后，是科学研究的继承与开拓！
原文链接：
https://www.famousscientists.org/aage-bohr/
资料来源：《Famous Scientists》
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编辑说明
编辑说明：1930年的“中子诱发”叙述早于中子发现，本次按Bohr与Wheeler 1939年原文将相关液滴/裂变工作放回20世纪30年代末，并区分发展应用与首创。魔数适用于分别计算的质子数或中子数，原稿“质子数+中子数之和”有误，已在中英文更正；列出的传统数字全部保留。玻尔轨道与液滴、壳层、集体模型都是各有适用范围的科学模型；核直径的负指数排版已恢复。
补充参考资料
来源与编辑记录
根据博士科普公众号完整历史文章导出恢复。
校订说明：编辑说明：1930年的“中子诱发”叙述早于中子发现，本次按Bohr与Wheeler 1939年原文将相关液滴/裂变工作放回20世纪30年代末，并区分发展应用与首创。魔数适用于分别计算的质子数或中子数，原稿“质子数+中子数之和”有误，已在中英文更正；列出的传统数字全部保留。玻尔轨道与液滴、壳层、集体模型都是各有适用范围的科学模型；核直径的负指数排版已恢复。
