Werner Heisenberg Biografija, atradimai ir prisiminimai, darbai



Werner Heisenberg (1901 - 1976) buvo vokiečių fizikas ir filosofas, žinomas kaip žmogus, kuriam matricų atžvilgiu pavyko suformuluoti kvantinę mechaniką, taip pat sukurti netikrumo principą. Dėl šių atradimų jis sugebėjo laimėti Nobelio fizikos premiją 1932 m.

Be to, jis prisidėjo prie turbulentinių skysčių, atomų branduolio, feromagnetizmo, kosminių spindulių, subatominių dalelių hidrodinamikos teorijų, be kitų tyrimų..

Jis buvo vienas iš mokslininkų, kurie įsikišo į nacių Vokietijos branduolinių ginklų projektą Antrojo pasaulinio karo metu. Kai karas baigėsi, jis buvo paskirtas Kaiser Willhelm fizikos instituto direktoriumi.

Jis buvo direktorius, kol įstaiga persikėlė į Miuncheną, kur ji plečiasi ir pervadinta į Max Planck fizikos ir astrofizikos institutą.

Heisenbergas buvo Vokietijos mokslinių tyrimų tarybos, Atominės fizikos komisijos, Branduolinės fizikos darbo grupės pirmininkas ir Aleksandro von Humboldto fondo prezidentas.

Indeksas

  • 1 Biografija
    • 1.1 Pirmieji metai ir studijos
    • 1.2 Jo karjeros pradžia
    • 1.3 Nobelio premija
    • 1.4 Nacių išpuoliai
    • 1.5. Heisenbergas Antrojo pasaulinio karo metu
    • 1.6 Po karo ir mirties
  • 2 atradimai ir įnašai
    • 2.1 Matricos mechanika
    • 2.2 Netikrumo principas
    • 2.3 Neutronų protonų modelis
  • 3 Darbai
    • 3.1. Kvantinės teorijos fiziniai principai
    • 3.2 Fizika ir filosofija
    • 3.3 Fizika ir už jos ribų
  • 4 Nuorodos

Biografija

Pirmieji metai ir studijos

Werner Karl Heisenberg gimė 1901 m. Gruodžio 5 d. Würzburg, Vokietija. Jis buvo Kaspar Ernst August Heisenberg, klasikinių kalbų mokytojo, kuris tapo unikaliu Graikijos viduramžių ir modernių Vokietijos studijų profesoriumi universiteto sistemoje, sūnus. Jo motina buvo moteris, vardu Annie Wecklein.

Jis pradėjo studijas fizikos ir matematikos srityse Ludwig Maximilian universitete Miunchene ir Georgo-Augusto universitete Göttingene nuo 1920 iki 1923 m..

Profesorius ir fizikas Arnoldas Sommerfeldas stebėjo savo geriausius mokinius ir žinojo apie Heisenbergo susidomėjimą anatominėmis fizikos teorijomis Danijoje Niels Bohr; 1922 m. birželio mėn. profesorius paėmė jį į Bohr festivalį.

Galiausiai, 1923 m. Jis gavo doktorantūrą Miunchene vadovaujant Sommerfeldui ir baigė habilitaciją kitais metais.

Heisenbergo daktaro disertacijos temą pasiūlė pats Sommerfeldas. Jis siekė išspręsti turbulencijos idėją, kuri laikoma skysčio judėjimo modeliu, kuriam būdingi staigūs slėgio ir srauto greičio pokyčiai.

Konkrečiau, Heisenbergas sprendė stabilumo problemą naudodamas keletą specifinių lygčių. Jaunimo metu jis buvo Vokietijos skautų asociacijos ir Vokietijos jaunimo judėjimo narys.

Jo karjeros pradžia

Nuo 1924 m. Iki 1927 m. Heisenbergas išsiskyrė kaip privatizuotasis universiteto profesorius Göttingene.

Nuo 1924 m. Rugsėjo 17 d. Iki kitų metų gegužės 1 d. Jis kartu su Danijos fiziku Nielu Bohru atliko tyrimą, kurį suteikė Rokfelerio fondo tarptautinio švietimo tarybos stipendija..

1925 m. Per šešis mėnesius jis sukūrė kvantinės mechanikos formuluotę; gana pilnas matematinis įgyvendinimas, lydimas vokiečių fizikų Max Born ir Pascual Jordan.

Būdamas Kopenhagoje, 1927 m. Heisenbergas sugebėjo plėtoti savo neapibrėžtumo principą, dirbdamas su matematiniais kvantinės mechanikos pagrindais..

Baigęs tyrimą, vasario 23 d. Jis parašė laišką Austrijos fizikui Wolfgangui Pauli, kuriame jis pirmą kartą apibūdino tokį principą.

Tada, 1928 m., Jis pasiūlė Leipcige paskelbtą straipsnį, kuriame jis naudojo Paulio atskyrimo principą sprendžiant feromagnetizmo paslaptį; fizinis reiškinys, kuris sukuria magnetinę tvarką ta pačia kryptimi ir prasme.

1929 m. Pradžioje Heisenbergas ir Pauli pateikė du dokumentus, kurie padėjo nustatyti reliatyvistinio kvantinio lauko teorijos pagrindus..

Nobelio premija

Werner Heisenberg ne tik sugebėjo sukurti mokslinių tyrimų programą, kad kartu su kai kuriais kolegomis būtų sukurta kvantinio lauko teorija, bet po to, kai 1932 m..

Tokiame projekte jis sugebėjo anksti aprašyti protonų ir neutronų sąveikos modelį, kuris vėliau tapo žinomas kaip stipri jėga.

1928 m. Albertas Einšteinas paskyrė Werner Heisenberg, Max Born ir Pascual Jordan už Nobelio fizikos premiją. 1932 m. Prizo paskelbimas buvo atidėtas iki 1933 m. Lapkričio.

Tai buvo tuo metu, kai buvo paskelbta, kad Heisenbergas laimėjo 1932 m. Prizą už kvantinės mechanikos kūrimą. Nuo Heisenbergo indėlio sugebėjo atrasti alotropines vandenilio formas, ty atomines struktūras, kurios skiriasi nuo paprastų medžiagų.

Nacių išpuoliai

Tais pačiais metais jis gavo Nobelio taikos premiją 1933 m., Jis patyrė nacių partijos kilimą. Nacių politika pašalino „ne arijaus“, o tai reiškia daugelio mokytojų atleidimą, įskaitant: Borną, Einšteiną ir kitus Heisenbergo kolegas Leipcige.

Heisenbergo atsakas į tokius veiksmus buvo ramus, toli nuo viešųjų protestų, nes jis manė, kad nacių režimas truks ilgai. Heisenbergas greitai tapo lengvu taikiniu.

Radikalių nacių fizikų grupė propagavo „arijų fizikos“ idėją, prieštaraujančią „žydų fizikai“, kuri yra susijusi su reliatyvumo ir kvantinių teorijų teorijomis; iš tiesų, Heisenbergą stipriai užpuolė nacių spauda, ​​vadindamas jį „baltuoju žydu“.

Sommerfeldas nusprendė palikti Heisenbergą Miuncheno universiteto klasių įpėdiniu; tačiau jo bandymas paskirti nepavyko dėl nacių judėjimo pasipriešinimo. Po savavališkų nacių sprendimų Heisenbergas buvo kartaus skonio.

Heisenbergas Antrojo pasaulinio karo metu

1939 m. Rugsėjo 1 d. Tą pačią dieną, kai prasidėjo Antrasis pasaulinis karas, buvo įkurta Vokietijos branduolinių ginklų programa. Po kelių susitikimų Heisenbergas buvo įtrauktas į administracinį direktorių.

1942 m. Vasario 26–28 d. Heisenbergas surengė mokslinę konferenciją Reicho pareigūnams apie energijos iš branduolio dalijimosi įsigijimą.

Be to, jis paaiškino didžiulį energijos potencialą, kurį teikia ši energija. Jis teigė, kad 250 mln. Voltų elektronų gali būti išlaisvinti per branduolinį branduolį, todėl jie siekė visiškai atlikti tyrimą.

Branduolio dalijimosi atradimas buvo pristatytas į Vokietijos dėmesio centrą. Tačiau Heisenbergo mokslinių tyrimų grupė nebuvo sėkminga reaktoriaus ar atominės bombos gamyboje.

Kai kurios nuorodos Heisenbergas yra nekompetentingos. Kita vertus, kiti nurodė, kad vėlavimas buvo apgalvotas arba kad pastangos buvo sabotuojamos. Akivaizdu, kad keliose tyrimo vietose buvo didelių klaidų.

Pasak kelių nuorodų, transkriptai iš vokiečių į anglų kalbą rodo, kad ir Heisenbergas, ir kiti kolegos džiaugėsi, kad sąjungininkai laimėjo II pasaulinį karą..

Po karo ir mirties metų

Galiausiai 1946 m. ​​Jis vėl pradėjo dirbti Kaiser Wilhelm institute, kuris netrukus tapo žinomu kaip Max Planck fizikos institutas. Po pokario metų Heisenbergas ėmėsi vaidmens kaip Vokietijos mokslo administratorius ir atstovas Vakarų Vokietijoje, išlaikydamas apolitinę poziciją.

1949 m. Jis tapo pirmuoju Vokietijos mokslinių tyrimų tarybos pirmininku, siekdamas skatinti savo šalies mokslą tarptautinėje arenoje.

Vėliau, 1953 m., Jis tapo Humboldto fondo įkūrėju; vyriausybės finansuojama organizacija, suteikusi stipendijas užsienio akademikams atlikti mokslinius tyrimus Vokietijoje.

60-ųjų pabaigoje Heisenbergas sugebėjo parašyti savo autobiografiją. Knyga buvo išleista Vokietijoje, o po metų ji buvo išversta į anglų kalbą, o vėliau į kitas kalbas.

1976 m. Vasario 1 d. Heisenbergas mirė nuo inkstų ir tulžies pūslės vėžio. Kitą dieną jo kolegos pasivaikščiojo nuo fizikos instituto į savo namus, į priekines duris uždėdamos žvakes, kad padėtų pagarbai legendiniam mokslininkui..

Atradimai ir įnašai

Matricos mechanika

Pirmus kvantinės mechanikos modelius sukūrė Albert Einstein, Niels Bohr ir kiti svarbūs mokslininkai. Vėliau grupė jaunų fizikų sukūrė antiklasines teorijas, pagrįstas eksperimentais, o ne intuicija, naudodamos daug tikslesnes kalbas.

1925 m. Heisenbergas buvo pirmasis, atlikęs vieną iš pilniausių matematinių formulių kvantinės mechanikos. Heisenbergo idėja buvo ta, kad taikant šią lygtį fotonų intensyvumas gali būti prognozuojamas įvairiose vandenilio spektro juostose..

Ši formuluotė grindžiama tuo, kad bet kokia sistema gali būti aprašyta ir matuojama naudojant matricos teorijai pritaikytus mokslinius stebėjimus ir matavimus. Šia prasme matricos yra matematinės išraiškos, susijusios su fenomeno duomenimis.

Netikrumo principas

Kvantinė fizika dažnai yra paini, nes tai, kas apibrėžta, pakeičiama tikimybėmis. Pavyzdžiui, dalelė gali būti vienoje ar kitoje vietoje, arba net ir tuo pačiu metu; galite tik įvertinti savo buvimo vietą tikimybių pagalba.

Šį kvantinį sumaištį galima paaiškinti Heisenbergo neapibrėžtumo principu. 1927 m. Vokiečių fizikas savo principą paaiškino matuodamas dalelių padėtį ir judėjimą. Pavyzdžiui, objekto impulsas yra jo masė, padauginta iš jo greičio.

Atsižvelgiant į tai, neapibrėžtumo principas rodo, kad visiškai neįsivaizduojama dalelių padėtis ir judėjimas. Heisenbergas patvirtino, kad yra ribos, kaip gerai žinoti dalelės padėtį ir pagreitį, netgi naudojant jo teoriją.

Heisenbergo atveju, jei labai gerai žinote padėtį, galite tik ribotą informaciją apie savo pagreitį.

Neutrono-protonų modelis

Protonų ir elektronų modelis pateikė tam tikrų problemų. Nors buvo pripažinta, kad atominis branduolys susideda iš protonų ir neutronų, neutrono pobūdis nebuvo aiškus.

Po neutrono atradimo Werner Heisenberg ir sovietų-ukrainiečių fizikas Dmitrijus Ivanenko pasiūlė 1932 m. Branduolio protonų ir neutronų modelį..

Heisenbergo dokumentuose pateikiamas išsamus protonų ir neutronų aprašymas branduolyje per kvantinę mechaniką. Ji taip pat prisiėmė branduolinių elektronų buvimą atskirai nuo neutronų ir protonų.

Konkrečiau, jis manė, kad neutronas yra protonų-elektronų junginys, kuriam nėra kvantinio mechaninio paaiškinimo.

Nors neutronų-protonų modelis išsprendė daug problemų ir iššifravo tam tikrus klausimus, tai buvo problema paaiškinti, kaip elektronai gali išsiskirti iš branduolio. Nepaisant to, dėl šių atradimų atomo vaizdas pasikeitė ir pagreitino atominės fizikos atradimus.

Veikia

Kvantinės teorijos fiziniai principai

Kvantinės teorijos fiziniai principai Tai buvo Werner Heisenberg parašyta knyga, pirmą kartą paskelbta 1930 m. Čikagos universiteto dėka. Vėliau, 1949 m., Nauja versija buvo perspausdinta sėkmingai.

Vokiečių fizikas šią knygą parašė ketindamas paprastu būdu diskutuoti apie kvantinę mechaniką, o mažai techninės kalbos, kad būtų galima greitai suprasti šį mokslą..

Knygoje nuorodos ir svarbūs oficialūs šaltiniai minimi daugiau kaip 1200 kartų. Darbo struktūra grindžiama sparčiu ir paprastu kvantinės teorijos ir jos neapibrėžties principo aptarimu.

Fizika ir filosofija

Fizika ir filosofija Ją sudarė 1958 m. Werner Heisenberg glaustai parašytas darbas. Šiame darbe Heisenbergas paaiškina modernios fizikos revoliucijos įvykius iš savo neįvykdytų straipsnių ir įnašų pagrindo..

Heisenbergas buvo apibūdintas kaip nesuskaičiuojamas paskaitas ir pokalbiai apie fiziką per visą savo mokslinę karjerą. Šia prasme šis darbas yra visų pokalbių, susijusių su vokiečių mokslininko atradimais: netikrumo principo ir atominio modelio, rinkinys..

Fizika ir už jos ribų

Fizika ir už jos ribų buvo Werner Heisenberg 1969 m. parašyta knyga, kurioje pasakojama apie atominės žvalgymo ir kvantinės mechanikos istoriją iš jo patirties.

Knygoje kalbama apie Heisenbergo ir kitų jo kolegų diskusijas apie skirtingus mokslo dalykus. Šis tekstas apima pokalbius su Albertu Einšteinu.

Heisenbergo ketinimas buvo, kad skaitytojas galėjo patirti jausmą, kad jis asmeniškai girdi skirtingus pripažintus fizikus, tokius kaip Niels Bohr arba Max Planck, kalbėdamas ne tik apie fiziką, bet ir apie kitas filosofijos ir politikos temas; todėl knygos pavadinimas.

Be to, darbe aptariamas kvantinės fizikos atsiradimas ir aplinkos, kurioje jie gyveno, aprašymas, išsamiai apibūdinantys laiko pobūdį ir jų švietimą gamtoje..

Nuorodos

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Paimta iš Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, žinomų žinovų portalas (n.d.). Paimta iš žinovų.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Šv. Andriejaus universiteto portalas, Škotija (n.d.). Paimta iš grupių.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). Paimta iš Wikipedia.org
  5. Kvantinė neapibrėžtis ne visi matavime, Geoff Brumfiel, (2012). Paimta iš gamtos.com