Werner Heisenberg

Werner Heisenberg

Ktorý bol Werner Heisenberg?

Werner Heisenberg (1901-1976) bol nemecký teoretický fyzik, ktorý je známy tým, že je muž, ktorý dosiahol matricovú formuláciu kvantovej mechaniky, okrem formulácie princípu neistoty. Vďaka týmto objavom sa mu v roku 1932 podarilo vyhrať Nobelovu cenu vo fyzike.

Okrem toho prispel k teóriám hydrodynamiky turbulentných tekutín, atómového jadra, feromagnetizmu, kozmických lúčov a subatomických častíc, okrem iného.

Bol jedným z vedcov, ktorý zasiahol projekt nacistických nemeckých jadrových zbraní počas druhej svetovej vojny. Na konci vojny bol vymenovaný za riaditeľa fyziky Kaiser Willhelm Institute of Physics.

Bol v pozícii riaditeľa, kým sa inštitúcia nepresťahovala do Mníchova, kde sa rozšírila a stala sa nazývanou fyzický inštitút Max Planck.

Heisenberg bol predsedom Nemeckej rady pre výskum, Komisiu pre atómovú fyziku, pracovnej skupiny pre jadrovú fyziku a prezidentom Nadácie Alexandra von Humboldta nadácie.

Životopis Werner Heisenberg

Prvé roky a štúdie

Werner Karl Heisenberg sa narodil 5. decembra 1901 vo Würzburgu v Nemecku. Bol synom Kaspar Ernst Heisenberg a Annie Wecklein.

Začal štúdium fyziky a matematiky na univerzite Ludwig Maximilian v Mníchove a Univerzite Gottingen Georg-august v rokoch 1920 až 1923.

Profesor a fyzik Arnold Sommerfeld sledoval svojich najlepších študentov a vedel o Heisenbergovom záujme o teórie o anatomickej fyzike dánskeho Nielsa Bohra (1885-1962); Učiteľ ho vzal na festival Bohr v júni 1922.

Nakoniec v roku 1923 dostal doktorát v Mníchove pod velením Sommerfelda a jeho kvalifikáciu dokončil nasledujúci rok.

Téma Heisenbergovej doktorandskej práce navrhol sám Sommerfeld sám. Snažil sa vyriešiť myšlienku turbulencie, ktoré sa považujú za pohyb tekutiny charakterizovanej náhlymi zmenami v tlaku a prietoku.

Presnejšie povedané, Heisenberg riešil problém stability pomocou niekoľkých konkrétnych rovníc. 

Začiatok svojej kariéry

V rokoch 1924 až 1927 sa Heisenberg stal za to, že je privatdozent (profesor univerzity), v Gottingene.

Od 17. septembra 1924 do 1. mája nasledujúceho roka viedol vyšetrovanie spolu s dánskym fyzikom Nielsom Bohrom vďaka štipendiu udeleným Medzinárodnou školskou radou Rockefeller Foundation.

V roku 1925, po dobu šiestich mesiacov, vyvinul matricovú formuláciu kvantovej mechaniky; Pomerne úplná matematická implementácia, sprevádzaná nemeckými fyzikami Max Born (1882-1970) a Pascual Jordan (1902-1980).

Zatiaľ čo v Kodani sa v roku 1927 Heisenbergovi podarilo rozvíjať svoj princíp neistoty, zatiaľ čo pracoval na matematických základoch kvantovej mechaniky.

Po ukončení výskumu 23. februára napísal list rakúskemu fyzikovi Wolfgangu Pauli (1900-1958), v ktorom prvýkrát opísal takýto princíp.

Potom, v roku 1928, ponúkol článok uverejnený v Leipzigu, v ktorom použil Pauliho princíp vylúčenia na vyriešenie tajomstva feromagnetizmu, fyzického fenoménu, ktorý vytvára magnetické usporiadanie rovnakým smerom a významom.

Môže vám slúžiť: Čo sú to hmatové podnety?

Začiatkom roku 1929 Heisenberg a Pauli predložili dva dokumenty, ktoré slúžili na položenie základov pre relativistickú teóriu kvantového poľa.

nobelová cena

Werner Heisenbergovi sa nedokázal nielen rozvíjať výskumný program na vytvorenie kvantovej teórie polí spolu s niektorými z jeho kolegov, ale tiež sa mu podarilo pracovať na teórii atómového jadra po objavení neutrónu v roku 1932.

V takomto projekte sa mu podarilo vyvinúť predĺžený model protónu a neutrón v skorom opise, ktorý bol neskôr známy ako Silná sila.

V roku 1928 nominoval Albert Einstein Werner Heisenberg, Max Born a Pascual Jordan za Nobelovu cenu vo fyzike. Oznámenie ceny z roku 1932 bolo oneskorené do novembra 1933.

V tom čase, keď bolo oznámené, že Heisenberg získal cenu z roku 1932. Z príspevku Heisenberga sa im podarilo objaviť alotropné formy vodíka: to znamená rôzne atómové štruktúry látok, ktoré sú jednoduché.

Nacistické útoky

V tom istom roku získal Nobelovu cenu mieru v roku 1933, prežil vzostup nacistickej strany. Nacistické politiky vylúčili „neaios“, čo znamenalo prepustenie mnohých učiteľov vrátane Born, Einstein a ďalších kolegov z Heisenbergu v Leipzigu.

Heisenbergova reakcia na takéto činy bola pokojná, mimo verejných protestov, pretože si myslel, že nacistický režim bude trvať málo. Heisenberg sa rýchlo stal ľahkým cieľom.

Skupina radikálnych nacistických fyzikov propagovala myšlienku „árijskej fyziky“ opačnej ako „židovská fyzika“, čo súvisí s teóriami relativity a kvantovými teóriami; V skutočnosti bol Heisenberg silne napadnutý nacistickou tlačou a nazval ho „bielym Židom“.

Sommerfeld považoval za opustenie Heisenberga za nástupcu kurzov na univerzite v Mníchove; Jeho pokus o vymenovanie však zlyhal v dôsledku opozície nacistického hnutia. 

Heisenberg v druhej svetovej vojne

1. septembra 1939 bol vytvorený nemecký program jadrových zbraní, v ten istý deň, keď začala druhá svetová vojna. Po niekoľkých stretnutiach bol Heisenberg zahrnutý a umiestnený ako administratívny riaditeľ.

Od 28. do 28. do 28. februára 1942 ponúkol Heisenberg vedeckú konferenciu pre predstaviteľov REICH o získavaní energetiky z jadrových štiepení.

Okrem toho vysvetlil obrovský energetický potenciál, ktorý tento typ energie poskytuje. Potvrdil, že 250 miliónov elektrónov by sa mohlo uvoľniť štiepením atómového jadra, takže sa rozhodli plne vykonať vyšetrovanie.

Objav jadrového štiepenia bol odvezený do nemeckého centra pozornosti. Heisenbergova výskumná skupina však nebola úspešná pri výrobe atómového reaktora alebo bomby.

Niektoré referencie predstavovali Heisenberga ako nekompetentné. Iní naopak naznačujú, že oneskorenie bolo zámerne alebo že úsilie sa sabotovalo. Bolo jasné, že v rôznych bodoch vyšetrovania došlo k významným chybám.

Môže vám slúžiť: Marcello MalPight

Podľa niekoľkých odkazov nemecké a anglické prepisy ukazujú, že Heisenberg aj ďalší kolegovia boli radi, že spojenci získali víťazstvo v druhej svetovej vojne.

Povojnový a roky smrti

Nakoniec v roku 1946 pokračoval v pozícii v Inštitúte Kaiser Wilhelm, ktorý sa neskôr nazval fyzikálny inštitút Max Planck. V povojnových rokoch spoločnosť Heisenberg prevzala úlohy ako administrátor a hovorca nemeckej vedy v západnom Nemecku, čím si zachoval apolitickú pozíciu.

V roku 1949 sa stal prvým prezidentom Rady nemeckej výskumnej rady s úmyslom propagovať vedu svojej krajiny na medzinárodnej úrovni.

Neskôr, v roku 1953, sa stal zakladajúcim prezidentom Humboldtovej nadácie, organizácie financovanej vlády, ktorá udelila štipendiá zahraničným akademikom na vykonávanie výskumu v Nemecku.

Na konci 60. rokov sa Heisenbergovi podarilo napísať svoju autobiografiu. Kniha bola vydaná v Nemecku ao niekoľko rokov neskôr bola preložená do angličtiny a potom do iných jazykov.

1. februára 1976 Heisenberg zomrel na rakovinu obličiek a žlčníka. 

Objavy a príspevky

Mechanika matrice

Prvé kvantové mechanické modely založili Albert Einstein, Niels Bohr a ďalší dôležití vedci. Neskôr skupina mladých fyzikov rozpracovala teórie v rozpore s klasikou, založenou na experimentoch a nie na intuícii, s použitím oveľa presnejších jazykov.

V roku 1925 bol Heisenberg prvým, kto vykonal jednu z najkompletnejších matematických formulácií kvantovej mechaniky. Heisenbergova myšlienka bola taká, že prostredníctvom tejto rovnice bolo možné predpovedať intenzity fotónov v rôznych pásmach vodíka spektra.

Táto formulácia je založená na skutočnosti, že akýkoľvek systém je možné opísať a merať s vedeckými pozorovaniami a meraniami prispôsobenými teórii matíc. V tomto zmysle sú matice matematické výrazy na vzťahy údajov z fenoménu.

Zásada neistoty

Kvantová fyzika je zvyčajne zmätená, pretože definovaná je nahradená pravdepodobnosťou. Napríklad častica môže byť na jednom alebo druhom mieste alebo dokonca oboje súčasne; Svoju polohu môžete vypočítať iba pomocou pravdepodobnosti.

Tento kvantový zmätok možno vysvetliť vďaka princípu neistoty Heisenberga. V roku 1927 nemecký fyzik vysvetlil svoj princíp meraním polohy a pohybu častice. Napríklad impulz objektu je jeho hmotnosť vynásobená jeho rýchlosťou.

Vzhľadom na túto skutočnosť princíp neistoty naznačuje, že s absolútnou istotou nemôžete vedieť polohu a pohyb častice. Heisenberg povedal, že existuje limit na to, ako dobre sa dá poznať pozícia a čas častice, dokonca aj pomocou jeho teórie.

Pre Heisenberg, ak je pozícia známa veľmi presne, môžete mať iba obmedzené informácie o svojom impulse.

Neutrón-protónový model

Model protónov-elektrón predstavoval určité problémy. Aj keď sa akceptovalo, že atómové jadro sa skladá z protónov a neutrónov, povaha neutrónu nebola jasná.

Môže vám slúžiť: Preskúmajte prekážky: Čo sú a aké sú hlavné

Po objavení neutrónu Werner Heisenberg a ukrajinský fyzik Dmitri Vivanenko navrhol v roku 1932 model protónov a neutrónov pre jadro.

Heisenbergove dokumenty sa zaoberajú podrobným opisom protónov a neutrónov v jadre prostredníctvom kvantovej mechaniky. Tiež predpokladal prítomnosť jadrových elektrónov, okrem neutrónov a protónov.

Presnejšie povedané, predpokladal, že neutrón je protón-elektrónka, pre ktorú neexistuje žiadne kvantové mechanické vysvetlenie.

Zatiaľ čo model neutrón-protón vyriešil mnoho problémov a dešifroval určité otázky, bolo ťažké vysvetliť, ako môžu elektróny vychádzať z jadra.

Napriek tomu vďaka týmto objavom sa obraz atómu zmenil a výrazne urýchlil objavy atómovej fyziky.

Hrania

Fyzikálne princípy kvantovej teórie

Fyzikálne princípy kvantovej teórie Prvýkrát bol publikovaný v roku 1930 vďaka University of Chicago. 

Nemecký fyzik napísal túto knihu s úmyslom diskutovať o kvantovej mechanike jednoduchým spôsobom, s malým technickým jazykom, ktorý poskytuje rýchle porozumenie tejto vede.

Kniha bola citovaná viac ako 1.200 -krát v dôležitých odkazoch a zdrojoch. Štruktúra diela je založená predovšetkým na rýchlej a jednoduchej diskusii o kvantovej teórii a jej princípe neistoty.

Fyzika a filozofia

Fyzika a filozofia Pozostával zo kľúčového diela napísaného stručne v roku 1958. V tejto práci Heisenberg vysvetľuje udalosti revolúcie v modernej fyzike zo základne svojich vynikajúcich článkov a príspevkov.

Heisenberg bol charakterizovaný tým, že počas svojej vedeckej kariéry uskutočnil nespočetné konferencie a rozhovory o fyzike. V tejto súvislosti je táto práca kompiláciou všetkých rozhovorov týkajúcich sa objavov nemeckého vedca: princíp neistoty a atómový model.

Fyzika a ďalej

Fyzika a ďalej Bola to kniha napísaná v roku 1969, ktorá rozpráva príbeh atómového prieskumu a kvantovej mechaniky z jeho skúseností.

Kniha prebieha diskusné rozhovory medzi Heisenbergom a ostatnými jeho kolegami z času na rôzne vedecké témy. Tento text obsahuje rozhovory s Albertom Einsteinom.

Heisenbergovým zámerom bolo, že čitateľ by mohol mať skúsenosti s pocitom, že osobne počúva rôznym uznávaným fyzikom, ako napríklad Niels Bohr alebo Max Planck, nielen o fyzike, ale aj o iných otázkach týkajúcich sa filozofie a politiky; Preto názov knihy.

Okrem toho práca vytvára počet vzniku kvantovej fyziky a opis prostredia, v ktorom žili, s podrobným opisom krajiny a ich vzdelávaním v charakteristickej povahe času.

Odkazy

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler (n.d.). Prevzaté z Britannice.com
2. Weiner Heisenberg, slávny portál vedcov (n.d.). Prevzaté od slávnych vedcí.orgán
3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Škótsko (n.d.). Prevzaté zo skupín.DCS.Stáť.Ac.Uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia v angličtine (n.d.). Prevzaté z Wikipédie.orgán
5. Kvantová neistota nie všetko v meraní, Geoff Brumfiel (2012). Prevzaté z prírody.com