Werner Heisenberg Biogrāfija, atklāšana un iemaksas, darbi

Werner Heisenberg (1901 - 1976) bija vācu fiziķis un filozofs, kas pazīstams kā cilvēks, kuram matricās bija izdevies formulēt kvantu mehāniku, kā arī radot nenoteiktības principu. Pateicoties šiem atklājumiem, viņam izdevās laimēt Nobela prēmiju fizikā 1932. gadā.

Turklāt viņš veicināja ieguldījumu ar turbulentu šķidrumu, atomu kodola, feromagnētisma, kosmisko starojumu, subatomisko daļiņu hidrodinamikas teorijām..

Viņš bija viens no zinātniekiem, lai iejauktos nacistiskā Vācijas kodolieroču projektā Otrā pasaules kara laikā. Kad karš beidzās, viņš tika iecelts par Ķeizara Vilhelma fizikas institūta direktoru.

Viņš bija direktors līdz brīdim, kad iestāde pārcēlās uz Minheni, kur tā paplašinājās un tika pārdēvēta par Max Planck fizikas un astrofizikas institūtu.

Heisenbergs bija Vācijas Pētniecības padomes, Atomfizikas komisijas, Kodolfizikas darba grupas priekšsēdētājs un Aleksandra fon Humboldta fonda prezidents..

Indekss

• 1 Biogrāfija
  • 1.1 Pirmie gadi un studijas
  • 1.2. Karjeras sākums
  • 1.3 Nobela prēmija
  • 1.4 Nacistu uzbrukumi
  • 1.5. Heizenbergs Otrā pasaules kara laikā
  • 1.6. Pēckara gadi un nāve
• 2 Atklājumi un iemaksas
  • 2.1. Matricas mehānika
  • 2.2 Nenoteiktības princips
  • 2.3 Neitronu protonu modelis
• 3 Darbi
  • 3.1 Kvantu teorijas fiziskie principi
  • 3.2 Fizika un filozofija
  • 3.3 Fizika un ārpus tās
• 4 Atsauces

Biogrāfija

Pirmie gadi un studijas

Werner Karl Heisenberg dzimis 1901. gada 5. decembrī Vircburgā, Vācijā. Viņš bija Kaspar Ernst August Heisenberg, klasisko valodu vidusskolas skolotāja dēls, kas kļuva par unikālu Grieķijas viduslaiku un mūsdienīgu studiju universitātes sistēmā profesoru. Viņa māte bija sieviete ar nosaukumu Annie Wecklein.

Viņš sāka studijas fizikā un matemātikā Ludvigas Maximilian universitātē Minhenē un Georg-August universitātē Göttingenā no 1920. līdz 1923. gadam.

Profesors un fiziķis Arnolds Sommerfelds novēroja savus labākos studentus un zināja par Heisenbergas interesi par dāņu Niela Bohra anatomiskajām fizikas teorijām; profesors 1922. gada jūnijā to nogādāja Bohr festivālā.

Visbeidzot, 1923. gadā viņš saņēma doktora grādu Minhenē Sommerfeldas vadībā un pabeidza habilitāciju nākamajā gadā..

Heizenberga doktora disertācijas tematu ierosināja pats Sommerfelds. Viņš centās risināt turbulences ideju kā šķidruma kustības modeli, ko raksturo pēkšņas spiediena un plūsmas ātruma izmaiņas.

Precīzāk, Heisenbergs risināja stabilitātes problēmu, izmantojot vairākus specifiskus vienādojumus. Savas jaunatnes laikā viņš bija Vācijas skautu un Vācijas Jaunatnes kustības asociācijas biedrs.

Viņa karjeras sākums

Laikā no 1924. līdz 1927. gadam Heisenbergs izcēlās kā privatdozents (universitātes profesors) Göttingenā.

No 1924. gada 17. septembra līdz nākamā gada 1. maijam viņš kopā ar dāņu fiziķi Nielu Bohru veica izmeklēšanu, pateicoties Rockefeller Foundation Starptautiskās izglītības padomes piešķirtajai stipendijai..

1925. gadā sešu mēnešu laikā viņš izstrādāja kvantu mehānikas formulējumu; diezgan pilnīga matemātiska īstenošana, ko papildina vācu fiziķi Maxs Borns un Pascual Jordan.

1927. gadā Kopenhāgenā Heisenbergam izdevās attīstīt savu nenoteiktības principu, strādājot ar kvantu mehānikas matemātiskajiem pamatiem..

Pēc izmeklēšanas pabeigšanas 23. februārī viņš rakstīja vēstuli Austrijas fiziķim Volfgangam Pauli, kurā viņš pirmo reizi aprakstīja šādu principu.

Tad 1928. gadā viņš piedāvāja Leipcigā publicētu rakstu, kurā viņš izmantoja Pauli atstumtības principu, lai atrisinātu feromagnētisma noslēpumu; fiziska parādība, kas rada magnētisku kārtību tādā pašā virzienā un nozīmē.

1929. gada sākumā Heisenbergs un Pauli iepazīstināja ar diviem dokumentiem, kas kalpoja par pamatu relativistiskā kvantu lauka teorijai..

Nobela prēmija

Werner Heisenberg ne tikai izdevās izstrādāt pētniecības programmu, lai kopā ar dažiem kolēģiem radītu kvantu lauka teoriju, bet viņš spēja strādāt pie atomu kodola teorijas pēc neitrona atklāšanas 1932. gadā.

Šādā projektā viņam izdevās agrīnā aprakstā izstrādāt protonu un neitronu mijiedarbības modeli, kas vēlāk kļuva pazīstams kā spēcīgs spēks.

1928. gadā Alberts Einšteins izvirzīja Werner Heisenberg, Max Born un Pascual Jordan par Nobela prēmiju fizikā. 1932. gada balvas pasludināšana tika atlikta līdz 1933. gada novembrim.

Tajā brīdī, kad tika paziņots, ka Heisenbergs ir ieguvis 1932. gada balvu par kvantu mehānikas izveidi. No Heizenberga ieguldījuma ir izdevies atklāt ūdeņraža allotropās formas: tas ir, atomu struktūras, kas atšķiras no vienkāršām vielām.

Nacistu uzbrukumi

Tajā pašā gadā viņš saņēma Nobela Miera prēmiju 1933. gadā, viņš piedzīvoja nacistu partijas pieaugumu. Nacistu politika izslēdza „ne-arijaus”, kas nozīmēja daudzu skolotāju atlaišanu, tostarp: Born, Einstein un citi Heisenberg kolēģi Leipcigā.

Heisenberga atbilde uz šādām darbībām bija mierīga, tālu no valsts protestiem, jo ​​viņš domāja, ka nacistu režīms nebūs ilgs. Heisenberg ātri kļuva par vieglu mērķi.

Radikālu nacistu fiziķu grupa popularizēja ideju par "Arijas fiziku", kas bija pret "ebreju fiziku", kas ir saistīta ar relativitātes teorijām un kvantu teorijām; Faktiski nacistu prese spēcīgi uzbruka Heisenbergam, aicinot viņu par "balto ebreju".

Sommerfelds bija nolēmis atstāt Heisenbergu par Minhenes Universitātes klasēm; tomēr viņa mēģinājums iecelt amatā neizdevās sakarā ar nacistu kustības pretestību. Heizenberga pēc nacistu patvaļīgiem lēmumiem palika ar rūgtu garšu.

Heisenbergs Otrā pasaules kara laikā

1939. gada 1. septembrī Vācijas kodolieroču programma tika izveidota tajā pašā dienā, kad sākās Otrais pasaules karš. Pēc vairākām tikšanās reizēm Heisenberg tika iekļauts administratīvajā direktorā.

No 1942. gada 26. februāra līdz 28. februārim Heisenbergs piedāvāja Reiha amatpersonām zinātnisku konferenci par enerģijas ieguvi no kodola skaldīšanas.

Turklāt viņš izskaidroja milzīgo enerģijas potenciālu, ko sniedz šis enerģijas veids. Viņš apgalvoja, ka atomu kodola šķelšanās rezultātā var izdalīt 250 miljonus voltu elektronu, tāpēc viņi nolēma pilnībā veikt izpēti..

Kodolskaldu atklāšana tika ievesta Vācijas uzmanības centrā. Tomēr Heisenbergas pētniecības grupa nebija veiksmīga reaktora vai atomu bumbu ražošanā.

Dažas atsauces Heisenbergā ir pasniegušas nekompetenci. No otras puses, citi ir norādījuši, ka kavēšanās ir bijusi apzināta vai ka darbs tika sabotāts. Bija skaidrs, ka vairākos izmeklēšanas punktos bija būtiskas kļūdas.

Saskaņā ar vairākām atsaucēm, transkripti no vācu valodas uz angļu valodu atklāj, ka gan Heisenberg, gan citi kolēģi bija laimīgi, ka sabiedrotie ieguva Otrā pasaules kara laikā..

Pēckara un nāves gadi

Visbeidzot, 1946. gadā viņš atsāka savu amatu Ķeizara Vilhelma institūtā, kas drīz kļuva pazīstams kā Max Planck fizikas institūts. Pēckara gados Heisenbergs uzņēmās Vācijas zinātnes administratora un pārstāvja lomu Rietumvācijā, saglabājot apolītisku nostāju.

1949. gadā viņš kļuva par pirmo Vācijas Pētniecības padomes priekšsēdētāju ar nolūku popularizēt savas valsts zinātni starptautiskajā arēnā.

Vēlāk, 1953. gadā, viņš kļuva par Humboldta fonda dibinātāju; valdības finansēta organizācija, kas piešķīra stipendijas ārvalstu akadēmiķiem, lai veiktu pētījumus Vācijā.

Sešdesmito gadu beigās Heisenbergam izdevās uzrakstīt savu autobiogrāfiju. Grāmata tika publicēta Vācijā, un gadus vēlāk tā tika tulkota angļu valodā un pēc tam citās valodās.

1976. gada 1. februārī Heisenbergs nomira no nieru un žultspūšļa vēža. Nākamajā dienā viņa kolēģi gāja pastaigā no Fizikas institūta uz viņu mājām, novietojot sveces pie durvīm, lai godinātu leģendāro zinātnieku..

Atklājumi un iemaksas

Matricas mehānika

Pirmos kvantu mehānikas modeļus noteica Alberts Einšteins, Niels Bohrs un citi svarīgi zinātnieki. Vēlāk jauniešu fiziķu grupa izstrādāja anti-klasiskās teorijas, balstoties uz eksperimentiem, nevis intuīciju, izmantojot daudz precīzākas valodas.

1925. gadā Heisenbergs bija pirmais, kas veica vienu no vispilnīgākajām kvantu mehānikas matemātiskajām formulām. Heisenbergas ideja bija tāda, ka, izmantojot šo vienādojumu, fotonu intensitātes varētu paredzēt dažādās ūdeņraža spektra joslās..

Šis formulējums ir balstīts uz faktu, ka jebkuru sistēmu var aprakstīt un izmērīt ar zinātniskiem novērojumiem un mērījumiem, kas pielāgoti matricas teorijai. Šajā ziņā matricas ir matemātiskas izteiksmes, lai saistītu datus no fenomena.

Nenoteiktības princips

Kvantu fizika bieži ir mulsinoša, jo to, kas ir definēts, aizstāj ar varbūtībām. Piemēram, daļiņas var būt vienā vai otrā vietā vai pat abās vienlaicīgi; jūs varat novērtēt savu atrašanās vietu tikai ar varbūtību palīdzību.

Šo kvantu sajaukšanu varētu izskaidrot, pateicoties Heisenbergas nenoteiktības principam. 1927. gadā vācu fiziķis savu principu izskaidroja, mērot daļiņu atrašanās vietu un kustību. Piemēram, objekta impulss ir tā masa, kas reizināta ar tā ātrumu.

Ņemot vērā šo faktu, nenoteiktības princips norāda, ka ar absolūtu pārliecību nevar zināt daļiņu stāvokli un kustību. Heisenbergs apstiprināja, ka ir ierobežojums attiecībā uz to, cik labi var zināt daļiņu stāvokli un tempu, pat izmantojot viņa teoriju.

Heisenberga gadījumā, ja jūs ļoti precīzi zināt pozīciju, jums ir tikai ierobežota informācija par jūsu impulsu.

Neitronu protonu modelis

Protonu-elektronu modelis parādīja dažas problēmas. Lai gan tika atzīts, ka atomu kodols sastāv no protoniem un neitroniem, neitrona raksturs nebija skaidrs..

Pēc neitrona atklāšanas Werners Heisenbergs un padomju-ukraiņu fiziķis Dmitrijs Ivanenko 1932. gadā ierosināja kodola protonu un neitronu modeli..

Heisenberga dokumentos ir detalizēts protonu un neitronu apraksts kodolā, izmantojot kvantu mehāniku. Tā arī uzskatīja, ka pastāv neitronu un protonu kodolelektroni.

Precīzāk, viņš uzskatīja, ka neitrons ir protonu-elektronu savienojums, kuram nav kvantu mehāniskā skaidrojuma.

Lai gan neitronu protonu modelis atrisināja daudzas problēmas un atšifrēja dažus jautājumus, bija problēma izskaidrot, kā elektroni var izplūst no kodola. Tomēr, pateicoties šiem atklājumiem, atoma attēls mainījās un ievērojami paātrināja atomu fizikas atklājumus.

Darbi

Kvantu teorijas fiziskie principi

Kvantu teorijas fiziskie principi Tā bija Werner Heisenberg rakstīta grāmata, kas pirmo reizi publicēta 1930. gadā, pateicoties Čikāgas Universitātei. Vēlāk, 1949. gadā, jauna versija tika izdrukāta, lai gūtu panākumus.

Vācu fiziķis šo grāmatu rakstīja ar nolūku vienkāršā veidā apspriest kvantu mehāniku ar nelielu tehnisko valodu, lai ātri izprastu šo zinātni..

Grāmatā ir minētas vairāk nekā 1200 reizes atsauces un svarīgi oficiālie avoti. Darba struktūra balstās uz ātru un vienkāršu diskusiju par kvantu teoriju un tās nenoteiktības principu.

Fizika un filozofija

Fizika un filozofija Tā sastāvēja no semināra darba, ko Werner Heisenberg 1958. gadā uzrakstīja īsā laikā. Šajā darbā Heisenbergs izskaidro mūsdienu fizikas revolūcijas notikumus no viņa izcilo rakstu un ieguldījumu pamatiem..

Heisenbergam bija raksturīga neskaitāmas lekcijas un sarunas par fiziku visā viņa zinātniskajā karjerā. Šajā ziņā šis darbs ir visu sarunu apkopojums, kas saistītas ar vācu zinātnieka atklājumiem: nenoteiktības princips un atomu modelis.

Fizika un ārpus tās

Fizika un ārpus tās bija Werner Heisenberg 1969. gadā rakstīta grāmata, kas stāsta par atomu izpēti un kvantu mehāniku no viņa pieredzes.

Grāmatā notiek sarunas par Heisenbergas un citu viņa kolēģu debatēm par dažādiem zinātniskiem jautājumiem. Šis teksts ietver sarunas ar Albertu Einšteinu.

Heisenberga nolūks bija, ka lasītājam ir pieredze, ka viņš personīgi dzird dažādus atzītus fizikus, piemēram, Niels Bohr vai Max Planck, ne tikai runājot par fiziku, bet arī par citām tēmām, kas saistītas ar filozofiju un politiku; līdz ar to grāmatas nosaukums.

Turklāt darbs atspoguļo kvantu fizikas rašanos un tās vides aprakstu, kurā viņi dzīvoja, ar detalizētu laika ainavu un to izglītības aprakstu..

Atsauces

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). No Britannica.com
2. Weiner Heisenberg, slaveno zinātnieku portāls (n.d.). Ņemts no slaveno zinātnieku.org
3. Werner Karl Heisenberg, St Andrews portāla universitāte, Skotija, (n.d.). Ņemts no grupas.dcs.st-and.ac.uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). No Wikipedia.org
5. Kvantu nenoteiktība ne visos mērījumos, Geoff Brumfiel, (2012). No dabas.com