Werner Heisenberg Életrajz, felfedezés és közreműködés, művek

Werner Heisenberg (1901 - 1976) német fizikus és filozófus volt, aki ismert, hogy a mátrixok tekintetében kvantummechanikát alakított ki, valamint a bizonytalanság elvét. Ezeknek a felfedezéseknek köszönhetően 1932-ben sikerült megnyerni a fizikai Nobel-díjat.

Emellett hozzájárult a turbulens folyadékok, az atommag, a ferromágnesesség, a kozmikus sugárzás, a szubatomi részecskék hidrodinamikájának elméleteire is..

Ő volt az egyik tudós, aki a második világháború alatt beavatkozott a náci német nukleáris fegyverek projektjébe. Amikor a háború véget ért, kinevezték a Kaiser Willhelm Fizikai Intézet igazgatójává.

Ő volt az igazgató, amíg az intézmény Münchenbe költözött, ahol bővült, és átnevezték Max Planck Fizikai és Asztrofizikai Intézetnek..

Heisenberg a Német Kutatási Tanács elnöke, az Atomfizikai Bizottság, a Nukleáris Fizika Munkacsoport és az Alexander von Humboldt Alapítvány elnöke volt..

index

• 1 Életrajz
  • 1.1 Első évek és tanulmányok
  • 1.2 Karrierjének kezdete
  • 1.3 Nobel-díj
  • 1.4 Náci támadások
  • 1.5 Heisenberg a második világháborúban
  • 1.6 A háború utáni évek és a halál
• 2 Felderítések és hozzájárulások
  • 2.1 Mátrix mechanika
  • 2.2 A bizonytalanság elve
  • 2.3 Neutron-proton modell
• 3 Működik
  • 3.1 A kvantumelmélet fizikai alapelvei
  • 3.2 Fizika és filozófia
  • 3.3 Fizika és azon túl
• 4 Referenciák

életrajz

Első évek és tanulmányok

Werner Karl Heisenberg 1901. december 5-én született Würzburgban, Németországban. Ő volt Kaspar Ernst August Heisenberg, a másodlagos klasszikus nyelvek tanítója, az egyetemi rendszerben a görög középkori és modern tanulmányok egyedülálló professzora. Édesanyja Annie Wecklein volt.

Fizikai és matematikai tanulmányait a müncheni Ludwig Maximilian Egyetemen és a Göttingeni Georg-August Egyetemen kezdte 1920 és 1923 között..

A professzor és fizikus, Arnold Sommerfeld megfigyelte a legjobb diákjait, és ismeri Heisenberg érdeklődését a dán Niels Bohr anatómiai fizikai elmélete iránt; a professzor 1922 júniusában vitte el Bohr fesztiváljába.

Végül 1923-ban a müncheni doktori fokozatot Sommerfeld parancsnoksága alatt kapta, és a következő évben befejezte habilitációját..

Heisenberg doktori értekezésének tárgyát maga Sommerfeld javasolta. Arra törekedett, hogy a folyadékmozgás mintájára tekintsék a turbulencia gondolatát, amelyet a nyomás és az áramlás sebességének hirtelen változása jellemez.

Pontosabban, Heisenberg több specifikus egyenlet használatával foglalkozott a stabilitás problémájával. Ifjúsága alatt a Német Cserkészek Szövetségének tagja volt, és része volt a Német Ifjúsági Mozgalomnak.

Karrierjének kezdete

1924 és 1927 között Heisenberg kiemelkedett privatizáló (egyetemi egyetemi tanár), Göttingenben..

1924. szeptember 17-től a következő év május 1-jéig Niels Bohr dán fizikussal együtt vizsgálatot végzett a Rockefeller Alapítvány Nemzetközi Oktatási Tanácsa által odaítélt ösztöndíjnak köszönhetően..

1925-ben, hat hónapos időszak alatt kifejlesztett egy kvantummechanikai készítményt; meglehetősen teljes matematikai megvalósítás, amelyet a német fizikusok, Max Born és Pascual Jordan kísérnek.

Koppenhágában 1927-ben Heisenbergnek sikerült kialakítania a bizonytalanság elvét, miközben a kvantummechanika matematikai alapjain dolgozott..

Miután befejezte a vizsgálatot, február 23-án levelet írt Wolfgang Pauli osztrák fizikusnak, amelyben először leírta ezt az elvet.

Aztán 1928-ban Leipzigben megjelent cikket ajánlott, ahol Pauli kirekesztésének elvét alkalmazta a ferromágnesesség rejtélyének megoldására; olyan fizikai jelenség, amely ugyanabban az irányban és értelemben mágneses rendet hoz létre.

1929 elején Heisenberg és Pauli két dokumentumot mutatott be, amelyek a relativisztikus kvantumtér elméletének alapjait szolgálták.

Nobel-díj

Werner Heisenberg nemcsak sikerült kifejleszteni a kutatási programot, hogy a kvantumtérelméletet kollégáival együtt hozza létre, de sikerült az atommag elméletével foglalkozni a neutron 1932-es felfedezése után..

Ilyen projektben egy proton- és neutroninterakciós modellt sikerült kifejleszteni egy korai leírásban, amely később a „ erős erő.

1928-ban Albert Einstein Werner Heisenberget, Max Born-ot és Pascual Jordan-t jelölte a fizikai Nobel-díjért. Az 1932-es év díját 1933 novemberéig késleltették.

Abban a pillanatban, amikor bejelentették, hogy Heisenberg megnyerte az 1932-es díjat, a kvantummechanika megalkotásáért. Heisenberg hozzájárulása alapján képesek voltak felfedezni a hidrogén allotróp formáit, azaz az atomi szerkezeteket, amelyek különböznek az egyszerű anyagoktól..

Náci támadások

Ugyanebben az évben 1933-ban megkapta a Nobel-békedíjat, és a náci párt felemelkedett. A náci politikák kizárták a „nem-árjaiakat”, ami sok tanár elbocsátását jelentette, többek között: Born, Einstein és más Heisenberg kollégái Lipcsében.

Heisenberg válasza nyugodt volt, messze a nyilvános tiltakozásoktól, mert úgy gondolta, hogy a náci rezsim nem tart sokáig. Heisenberg gyorsan lett könnyű célpont.

A radikális náci fizikusok egy csoportja támogatta a „zsidó fizikával” ellentétes „árjafizika” elképzelését, amely a relativitási és kvantumelméleti elméletekhez kapcsolódik; valójában Heisenberget a náci sajtó erősen megtámadta, "fehér zsidónak" nevezve..

Sommerfeld úgy vélte, hogy elhagyta Heisenbergt a müncheni Egyetem osztályainak utódjaként; a náci mozgalom ellenállása miatt azonban a kinevezés kísérlete sikertelen volt. Heisenberg keserű ízű maradt a nácik önkényes döntése után.

Heisenberg a második világháborúban

1939. szeptember 1-jén a második világháború kezdetén megalakult a német nukleáris fegyverprogram. Több találkozó után Heisenberg-t is felvették és adminisztratív igazgatóvá tették.

1942. február 26-28. Között Heisenberg tudományos konferenciát ajánlott a Reich tisztviselőinek a nukleáris hasadási energia beszerzéséről.

Emellett elmagyarázta, hogy milyen hatalmas energiapotenciálról van szó. Azt állította, hogy egy atommag hasadásával 250 millió voltnyi elektron szabadítható fel, így a kutatás teljes körű végrehajtására törekedtek..

A nukleáris hasadást felfedezték a német reflektorfénybe. A Heisenberg kutatócsoport azonban nem volt sikeres egy reaktor vagy atombomba előállításában.

Néhány hivatkozás Heisenbergnek nem megfelelő. Mások viszont azt javasolják, hogy a késedelem szándékos volt, vagy hogy az erőfeszítést szabotálták. Nyilvánvaló volt, hogy a vizsgálat több pontján jelentős hibák voltak.

Számos referencia szerint a német és angol nyelvű átiratok azt mutatják, hogy Heisenberg és más kollégák is örülnek, hogy a szövetségesek megnyerték a második világháborút..

A háború utáni és a halál évei

Végül 1946-ban folytatta pozícióját a Kaiser Wilhelm Intézetben, amely hamarosan a Max Plancki Fizikai Intézetnek nevezték. A háború utáni években Heisenberg a német tudomány adminisztrátorként és szóvivőjeként szerepelt Nyugat-Németországban, fenntartva egy apolitikus álláspontot.

1949-ben a Német Kutatási Tanács első elnöke lett, azzal a szándékkal, hogy népszerűsítse országának tudományát a nemzetközi színtéren.

Később, 1953-ban, a Humboldt Alapítvány alapító elnöke lett; egy kormány által finanszírozott szervezet, amely ösztöndíjakat nyújtott a külföldi tudósok számára, hogy Németországban kutatást folytassanak.

A hatvanas évek végén Heisenbergnek sikerült írnia önéletrajzát. A könyvet Németországban tették közzé, és évekkel később lefordították angolra, majd más nyelvekre.

1976. február 1-jén Heisenberg vese- és epehólyagrákban halt meg. Másnap a kollégái sétáltak a Fizika Intézetétől az otthonukhoz, gyertyákat helyezve az ajtón, hogy tiszteletben tartsák a legendás tudósokat..

Felderítések és hozzájárulások

Mátrix mechanika

A kvantummechanika első modelljeit Albert Einstein, Niels Bohr és más fontos tudósok hozták létre. Később a fiatal fizikusok csoportja klasszikus, nem intuíción alapuló, kísérleteken alapuló elméleteket dolgozott ki, sokkal pontosabb nyelveket használva.

1925-ben Heisenberg volt az első, aki elvégezte a kvantummechanika egyik legteljesebb matematikai formuláját. Heisenberg ötlete az volt, hogy az egyenlet segítségével a fotonok intenzitását a hidrogénspektrum különböző sávjaiban lehetett előrejelezni..

Ez a készítmény azon a tényen alapul, hogy bármilyen rendszert le lehet írni és mérni a mátrixelmélethez igazított tudományos megfigyelésekkel és mérésekkel. Ebben az értelemben a mátrixok matematikai kifejezések, amelyek egy jelenség adatait kapcsolják össze.

A bizonytalanság elve

A kvantumfizika gyakran zavaros, mert a definiáltakat helyettesíti a valószínűségek. Például egy részecske lehet egy helyen vagy más helyen, vagy akár mindkettőben egyidejűleg; csak valószínűséggel becsülheti meg a helyét.

Ez a kvantum zavart a Heisenberg bizonytalanság elvének köszönhetően magyarázható. 1927-ben a német fizikus elmagyarázta elvét egy részecske helyzetének és mozgásának mérésével. Például egy objektum lendülete annak tömege szorozva a sebességével.

Ebből a tényből adódóan a bizonytalanság elve azt jelzi, hogy nem lehet teljesen biztosan tudni egy részecske helyzetét és mozgását. Heisenberg megerősítette, hogy van egy korlát, hogy milyen jól ismerhetjük a részecske helyzetét és lendületét, még az elméletének felhasználásával is.

Heisenberg számára, ha nagyon pontosan ismeri a helyzetet, csak korlátozott információval rendelkezhet a lendületéről.

Neutron-proton modell

A proton-elektronmodell bizonyos problémákat mutatott be. Bár elismerték, hogy az atommag protonokból és neutronokból áll, a neutron jellege nem volt egyértelmű.

A neutron felfedezése után Werner Heisenberg és a szovjet-ukrán fizikus Dmitri Ivanenko a protonok és neutronok modelljét javasolta a mag számára, 1932-ben..

A Heisenberg-dokumentumok részletes leírást tartalmaznak a nukleáris protonok és neutronok kvantummechanikáján keresztül. Azt is feltételezte, hogy a neutronoktól és a protonoktól elkülönülő nukleáris elektronok jelen vannak.

Pontosabban azt feltételezte, hogy a neutron egy proton-elektron vegyület, amelynek nincs kvantummechanikai magyarázata.

Bár a neutron-proton modell számos problémát oldott meg, és bizonyos kérdéseket megfejtett, problémát jelentett, hogy miként juthatnak ki az elektronok a magból. Ennek ellenére a felfedezéseknek köszönhetően az atom képe megváltozott és jelentősen felgyorsította az atomfizika felfedezéseit.

művek

A kvantumelmélet fizikai alapelvei

A kvantumelmélet fizikai alapelvei Werner Heisenberg által írt könyv, amelyet először 1930-ban tettek közzé a Chicagói Egyetemnek köszönhetően. Később, 1949-ben, egy új verzió került átadásra a siker érdekében.

A német fizikus írta ezt a könyvet azzal a szándékkal, hogy a kvantummechanikát egyszerű módon megvitassa, kevés technikai nyelvvel, hogy gyorsan megértse ezt a tudományt.

A könyv több mint 1200 alkalommal hivatkozott referenciákra és fontos hivatalos forrásokra. A munka felépítése alapvetően a kvantumelmélet és annak bizonytalansági elvének gyors és egyszerű megvitatására épül.

Fizika és filozófia

Fizika és filozófia A Werner Heisenberg által 1958-ban tömören írt szemináriumból állt. Ebben a munkában Heisenberg elmagyarázza a modern fizika forradalmának eseményeit kiemelkedő cikkei és hozzájárulása alapján..

Heisenberg-nek a tudományos karrierje során számtalan előadást és beszélgetést írtak le a fizikáról. Ebben az értelemben ez a munka a német tudós felfedezéseivel kapcsolatos összes tárgyalás összeállítása: a bizonytalanság elve és az atommodell.

Fizika és azon túl

Fizika és azon túl Werner Heisenberg 1969-ben írt könyve, amely az atomkutatás és a kvantummechanika történetét mutatja be tapasztalatából.

A könyv beszélgetéseket folytat Heisenberg és mások kollégái között folyó vitákról különböző tudományos témákban. Ez a szöveg Albert Einsteinnel folytatott beszélgetéseket is magában foglalja.

Heisenberg szándéka az volt, hogy az olvasó megtapasztalhatja, hogy személyesen más elismert fizikusokat hall, mint például Niels Bohr vagy Max Planck, nemcsak a fizikáról, hanem a filozófiával és a politikával kapcsolatos egyéb témákról is; ezért a könyv címe.

Ezenkívül a munka a kvantumfizika kialakulását és az életkörnyezet leírását írja le, részletesen leírva a tájképeket és a természet jellegzetességeit..

referenciák

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). A Britannica.com-tól
2. Weiner Heisenberg, a híres tudósok portálja (n.d.). A hírescientists.org-tól
3. Werner Karl Heisenberg, Szent András portálegyetem, Skócia, (n.d.). A csoportokból származik.dcs.st-and.ac.uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). A Wikipedia.org-ból
5. A kvantumbizonytalanság nem minden a mérésben, Geoff Brumfiel, (2012). A Nature.com-ból