Werner Heisenberg

Werner Heisenberg

Joka oli Werner Heisenberg?

Werner Heisenberg (1901-1976) oli saksalainen teoreettinen fyysikko, joka tunnetaan olevan mies, joka saavutti kvanttimekaniikan matriisin muotoilun epävarmuusperiaatteen laatimisen lisäksi. Näiden löytöjen ansiosta hän onnistui voittamaan fysiikan Nobel -palkinnon vuonna 1932.

Lisäksi se vaikutti pyörteisten nesteiden hydrodynamiikan teorioihin, atomiydin, ferromagneettisuuden, kosmisen säteen ja subatomisen hiukkasten, muun muassa tutkimukset.

Hän oli yksi tutkijoista, jotka puuttuivat natsi -Saksan ydinaseisiin toisen maailmansodan aikana. Sodan lopussa hänet nimitettiin Kaiser Willhelmin fysiikan instituutin johtajaksi.

Hän oli johtajan tehtävässä, kunnes instituutio muutti Müncheniin, missä se laajeni ja tuli nimeltään Max Planck -fysiikan ja astrofysiikan instituutti.

Heisenberg oli ydinfysiikan työryhmän saksalaisen tutkimusneuvoston presidentti, Atomic Physics Commission ja Alexander von Humboldt -säätiön presidentti.

Werner Heisenbergin elämäkerta

Varhaiset vuodet ja tutkimukset

Werner Karl Heisenberg syntyi 5. joulukuuta 1901 Würzburgissa, Saksassa. Hän oli Kaspar Ernst Heisenbergin ja Annie Weckleinin poika.

Hän aloitti fysiikan ja matematiikan opintonsa Münchenin Ludwig Maximilian -yliopistossa ja Gottingen Georg-elokuu yliopistossa vuosina 1920–1923.

Professori ja fyysikko Arnold Sommerfeld seurasi parhaita opiskelijoitaan ja tiesi Heisenbergin kiinnostuksesta Tanskan Niels Bohrin (1885-1962) anatomisista fysiikasta; Opettaja vei hänet Bohr -festivaalille kesäkuussa 1922.

Lopuksi, vuonna 1923 hän sai tohtorin tutkinnon Münchenissä Sommerfeldin komennossa ja suoritti pätevyytensä seuraavana vuonna.

Sommerfeld itse ehdotti Heisenbergin tohtorin tutkielman teemaa. Hän yritti käsitellä ajatusta turbulenssista, jota pidetään nesteen liikkumiskuviona, jolle on ominaista paine- ja virtausnopeuden äkilliset muutokset.

Tarkemmin sanottuna Heisenberg käsitteli vakausongelmaa käyttämällä useita erityisiä yhtälöitä. 

Hänen uransa alku

Vuosina 1924–1927 Heisenberg erottui Privazentin (yliopistoprofessori), Gottingenissa.

Seuraavan vuoden 17. syyskuuta 1924 - 1. toukokuuta hän suoritti tutkimuksen yhdessä tanskalaisen fyysikon Niels Bohrin kanssa Rockefeller -säätiön kansainvälisen koulutuslautakunnan myöntämän stipendin ansiosta.

Vuonna 1925 hän kehitti kuuden kuukauden ajan kvanttimekaniikan matriisimormulaation; Melko täydellinen matemaattinen toteutus, mukana saksalaiset fyysikot Max Born (1882-1970) ja Pascual Jordania (1902-1980).

Kööpenissä ollessaan vuonna 1927 Heisenberg onnistui kehittämään epävarmuusperiaatteensa työskennellessään kvantimekaniikan matemaattisten perusteiden parissa.

Tutkimuksensa jälkeen hän kirjoitti 23. helmikuuta kirjeen itävaltalaiselle fyysikoille Wolfgang Pauli (1900-1958), jossa hän ensin kuvasi tällaista periaatetta.

Sitten, vuonna 1928, hän tarjosi Leipzigissä julkaistun artikkelin, jossa hän käytti Paulin poissulkemisperiaatetta ferromagneettisuuden mysteerin, fyysisen ilmiön, joka tuottaa magneettisen tilauksen samaan suuntaan ja merkitykseen.

Voi palvella sinua: Mitkä ovat tunto -ärsykkeet?

Vuoden 1929 alussa Heisenberg ja Pauli esittelivät kaksi asiakirjaa, jotka ajoivat perusteet relativistiselle kvanttikenttäteorialle.

Nobel palkinto

Werner Heisenberg ei vain onnistunut kehittämään tutkimusohjelmaa kenttäteorian luomiseksi joidenkin kollegoidensa kanssa, vaan myös onnistunut työskentelemään atomiydinteorian parissa neutronin löytämisen jälkeen vuonna 1932.

Tällaisessa projektissa hän onnistui kehittämään protonin ja neutronin protointimallin varhaisessa kuvauksessa, joka myöhemmin tunnettiin nimellä Vahva voima.

Vuonna 1928 Albert Einstein nimitti Werner Heisenbergin, Max Born ja Pascual Jordanin Nobel -palkinnosta fysiikassa. Vuoden 1932 palkinnon ilmoitus viivästyi marraskuuhun 1933 saakka.

Tuolloin ilmoitettiin, että Heisenberg oli voittanut vuoden 1932 palkinnon. Heisenbergin panoksen perusteella he ovat onnistuneet löytämään vedyn allotrooppiset muodot: ts.

Natsi -hyökkäykset

Samana vuonna hän sai Nobelin rauhanpalkinnon vuonna 1933, hän asui natsipuolueen nousussa. Natsien politiikat sulkivat pois "non --ios", mikä tarkoitti monien opettajien, mukaan lukien Born, Einsteinin ja muiden Heisenbergin kollegoiden, hylkäämistä Leipzigissä.

Heisenbergin vastaus tällaisiin toimiin oli rauhallinen, poissa julkisista mielenosoituksista, koska hän ajatteli, että natsijärjestelmä kestäisi vähän. Heisenbergistä tuli nopeasti helppo kohde.

Ryhmä radikaaleja natsien fyysikoita edisti ajatusta "arjalaisesta fysiikasta", joka on vastapäätä "juutalaisten fysiikkaa", joka liittyy suhteellisuusteorioihin ja kvanttiteorioihin; Itse asiassa natsi -lehdistö hyökkäsi Heisenbergiin, kutsuen häntä "valkoiseksi juutalaiseksi".

Sommerfeld oli harkinnut Heisenbergin jättämistä Münchenin yliopiston luokkien seuraajaksi; Hänen yrityksensä nimitys epäonnistui kuitenkin natsiliikkeen vastustuksen vuoksi. 

Heisenberg toisessa maailmansodassa

Muodostettiin 1. syyskuuta 1939 Saksan ydinaseohjelma, samana päivänä toinen maailmansota alkoi. Useiden kokousten jälkeen Heisenberg otettiin mukaan ja sijoitettiin hallintojohtajaksi.

Heisenberg tarjosi Reichin virkamiehille 28. - 28. Helmikuuta 1942 energian hankkimisesta ydinfissiosta tieteellisen konferenssin.

Lisäksi hän selitti tämän tyyppisen energian tarjoaman valtavan energiapotentiaalin. Hän vakuutti, että 250 miljoonaa elektronia voitaisiin vapauttaa atomien ytimen fissiolla, joten he pyrkivät suorittamaan tutkimuksen kokonaan.

Ydinfission löytäminen vietiin Saksan huomion keskukseen. Heisenbergin tutkimusryhmä ei kuitenkaan onnistunut tuottamaan atomireaktorin tai pommin.

Jotkut viitteet ovat esittäneet Heisenbergin epäpäteviksi. Toiset päinvastoin ovat ehdottaneet, että viivästyminen oli ollut tarkoituksella tai että ponnistus sabotoitiin. Selvää on, että tutkimuksen eri kohdissa oli merkittäviä virheitä.

Voi palvella sinua: Marcello -virka

Useiden viittausten mukaan saksa englanninkielisille kopioille paljastaa, että sekä Heisenberg että muut kollegat olivat iloisia siitä, että liittolaiset saivat voiton toisessa maailmansodassa.

Sodanjälkeinen ja kuolemanvuodet

Lopulta vuonna 1946 hän jatkoi asemaansa Kaiser Wilhelm -instituutissa, jota kutsuttiin myöhemmin Max Planck -fysiikan instituutiksi. Sodanjälkeisinä vuosina Heisenberg otti roolit Saksan tieteen järjestelmänvalvojana ja tiedottajana Länsi -Saksassa ylläpitäen apoliittista asemaa.

Vuonna 1949 hänestä tuli Saksan tutkimusneuvoston ensimmäinen presidentti, jonka tarkoituksena oli edistää maansa tiedettä kansainvälisellä tasolla.

Myöhemmin, vuonna 1953, siitä tuli Humboldt -säätiön perustajajohtaja, hallituksen rahoittama organisaatio, joka myönsi apurahoja ulkomaisille tutkijoille tutkimuksen suorittamiseksi Saksassa.

60 -luvun lopulla Heisenberg onnistui kirjoittamaan omaelämäkerransa. Kirja julkaistiin Saksassa ja vuosia myöhemmin se käännettiin englanniksi ja sitten muille kielille.

Heisenberg kuoli 1. helmikuuta 1976 munuaisten ja sappirakon syöpään. 

Löytöt ja panokset

Matriisimekaniikka

Albert Einstein, Niels Bohr ja muut tärkeät tutkijat perustivat ensimmäiset kvanttimekaniikkamallit. Myöhemmin ryhmä nuoria fyysikoita kehitti klassikon vastaisia ​​teorioita, jotka perustuvat kokeisiin eikä intuitioon, käyttämällä paljon tarkempia kieliä.

Vuonna 1925 Heisenberg suoritti ensimmäisenä yhden kvanttimekaniikan täydellisimmistä matemaattisista formulaatioista. Heisenbergin ajatuksena oli, että tämän yhtälön kautta fotonien intensiteetit voitaisiin ennustaa erilaisilla vetypektrikauhoilla.

Tämä formulaatio perustuu siihen tosiasiaan, että mikä tahansa järjestelmä voidaan kuvata ja mitata matriisit -teoriaan mukautetuilla tieteellisillä havainnoilla ja mittauksilla. Tässä mielessä matriisit ovat matemaattisia lausekkeita, jotka liittyvät ilmiön tiedot.

Epävarmuuden periaate

Kvanttifysiikka on yleensä hämmentynyt, kuten määritelty korvataan todennäköisyyksillä. Esimerkiksi hiukkas voi olla yhdessä tai toisessa tai jopa molemmat samanaikaisesti; Voit laskea sijaintisi vain todennäköisyyksien avulla.

Tämä kvanttisekaannus voidaan selittää Heisenbergin epävarmuuden periaatteen ansiosta. Vuonna 1927 saksalainen fyysikko selitti periaatteensa mittaamalla hiukkasen sijainti ja liikkuminen. Esimerkiksi esineen impulssi on sen massa kerrottuna nopeudellaan.

Tämän tosiasian vuoksi epävarmuusperiaate osoittaa, että et voi tietää absoluuttisella varmuudella hiukkasen sijainti ja liike. Heisenberg sanoi, että hiukkasen sijainti ja aika voidaan tietää, jopa hänen teoriansa käyttäminen.

Heisenbergille, jos asema tunnetaan hyvin tarkasti, sinulla voi olla vain rajallista tietoa impulssistasi.

Neutroniprotonimalli

Proton-elektronimalli esitti tiettyjä ongelmia. Vaikka hyväksyttiin, että atomien ydin koostuu protoneista ja neutroneista, neutronin luonne ei ollut selvä.

Voi palvella sinua: Tutkimusesteet: Mitkä ovat ja mitkä ovat tärkeimmät

Neutronin löytämisen jälkeen Werner Heisenberg ja Ukrainan fyysikko Dmitri Vivanenko ehdottivat mallia protoneista ja neutroneista ytimelle vuonna 1932.

Heisenbergin asiakirjat käsittelevät yksityiskohtaista kuvausta ytimen protoneista ja neutroneista kvanttimekaniikan kautta. Oletti myös ydinelektronien esiintymisen neutronien ja protonien lisäksi.

Tarkemmin sanottu.

Vaikka Neutron-Proton-malli ratkaisi monia ongelmia ja puristi tiettyjä kysymyksiä, oli vaikea selittää, kuinka elektronit voisivat nousta ytimestä.

Silti näiden löytöjen ansiosta atomin kuva muuttui ja kiihdytti merkittävästi atomifysiikan löytöjä.

Pelaa

Kvanttiteorian fyysiset periaatteet

Kvanttiteorian fyysiset periaatteet Se julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1930 Chicagon yliopiston ansiosta. 

Saksalainen fyysikko kirjoitti tämän kirjan tarkoituksena keskustella kvanttimekaniikasta yksinkertaisella tavalla, jolla on vähän teknistä kieltä tarjota nopea käsitys tästä tieteestä.

Kirja on mainittu yli 1.200 kertaa tärkeissä viitteissä ja lähteissä. Työn rakenne perustuu pääasiassa kvantiteorian nopeaan ja yksinkertaiseen keskusteluun ja sen epävarmuusperiaatteeseen.

Fysiikka ja filosofia

Fysiikka ja filosofia Se koostui siementeoksesta, joka oli kirjoitettu tiiviisti vuonna 1958. Tässä työssä Heisenberg selittää nykyaikaisen fysiikan vallankumouksen tapahtumat hänen erinomaisten artikkeleidensa ja panoksensa perustasta.

Heisenbergille oli ominaista, että hän oli suorittanut lukemattomia konferensseja ja keskusteluja fysiikasta koko tieteellisen uransa ajan. Tältä osin tämä työ on kokoelma kaikkia saksalaisen tutkijan löytöihin liittyviä neuvotteluja: epävarmuuden periaate ja atomimalli.

Fysiikka ja sen ulkopuolella

Fysiikka ja sen ulkopuolella Se oli vuonna 1969 kirjoitettu kirja, joka kertoo hänen kokemuksestaan ​​atomien etsinnästä ja kvanttimekaniikasta.

Kirja käy keskustelukeskusteluja Heisenbergin ja muiden hänen kollegoidensa välillä erilaisista tieteellisistä aiheista. Tämä teksti sisältää keskustelut Albert Einsteinin kanssa.

Heisenbergin tarkoitus oli, että lukijalla voisi olla kokemusta tuntea, että hän kuuntelee henkilökohtaisesti eri tunnustettuja fyysikoita, kuten Niels Bohr tai Max Planck, paitsi puhuen fysiikasta, myös muista filosofiasta ja politiikkaan liittyvistä kysymyksistä; Siksi kirjan otsikko.

Lisäksi teos laskee kvanttifysiikan syntymisen ja kuvauksen ympäristöstä, jossa he asuivat, yksityiskohtaisilla kuvauksilla maisemista ja niiden koulutuksesta tuolloin ominaisluonteelle.

Viitteet

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler (n.d -d.-A. Otettu Britannicasta.com
2. Weiner Heisenberg, kuuluisat tutkijat portaali (n.d -d.-A. Otettu kuuluisilta erityishenkilöiltä.org
3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Skotlanti (n.d -d.-A. Otettu ryhmistä.DCS.St-and-and-ja.Ac.Yhdistynyt kuningaskunta
4. Werner Heisenberg, Wikipedia englanniksi (n.d -d.-A. Otettu Wikipediasta.org
5. Quantum Epävarmuus, ei kaikki mittauksessa, Geoff Brumfiel (2012). Luonnosta otettu.com