Дял:
Вернер Хайзенберг Биография, открития и приноси, произведения
Вернер Хайзенберг (1901 - 1976) е немски физик и философ, известен с това, че е човекът, който успява да формулира квантовата механика по отношение на матриците, както и създаването на принципа на несигурност. Благодарение на тези открития той успява да спечели Нобелова награда по физика през 1932 година.
В допълнение той допринася с теориите за хидродинамиката на турбулентните течности, атомното ядро, феромагнетизма, космическите лъчи, субатомните частици, както и други изследвания..
Той беше един от учените, който се намеси в нацисткия германски проект за ядрени оръжия по време на Втората световна война. След края на войната той е назначен за директор на Физическия институт на Кайзер Уилхелм.
Той е директор, докато институцията се премества в Мюнхен, където се разширява и се преименува на Институт по физика и астрофизика „Макс Планк“..
Хайзенберг е председател на Германския научен съвет, на Комисията по атомна физика, на Работната група по ядрена физика и председател на фондацията "Александър фон Хумболт"..
индекс
- 1 Биография
- 1.1 Първи години и проучвания
- 1.2 Началото на кариерата му
- 1.3 Нобелова награда
- 1.4 Нацистки атаки
- 1.5 Хайзенберг през Втората световна война
- 1.6 Следвоенни години и смърт
- 2 Открития и приноси
- 2.1 Матрична механика
- 2.2 Принцип на несигурност
- 2.3 Модел на неутронен протон
- 3 Работи
- 3.1 Физическите принципи на квантовата теория
- 3.2 Физика и философия
- 3.3 Физика и извън нея
- 4 Препратки
биография
Първи години и изследвания
Вернер Карл Хайзенберг е роден на 5 декември 1901 г. в Вюрцбург, Германия. Той е син на Каспар Ернст Август Хайзенберг, учител на средни класически езици, който става уникален професор по гръцки средновековни и съвременни изследвания на Германия в университетската система. Майка му беше жена на име Ани Уиклин.
Започва обучението си по физика и математика в университета Лудвиг Максимилиан в Мюнхен и университета Георг-Август в Гьотинген между 1920 и 1923 г..
Професорът и физикът, Арнолд Зоммерфелд, наблюдаваше най-добрите си ученици и познаваше интереса на Хайзенберг към анатомичните физически теории на датския Niels Bohr; професорът го отведе на фестивала в Бор през юни 1922 година.
Накрая, през 1923 г. той получава докторска степен в Мюнхен под командването на Зоммерфелд и завършва хабилитацията си през следващата година.
Предметът на докторската дисертация на Хайзенберг бе предложен от самия Зоммерфелд. Той се опитваше да се заеме с идеята за турбулентността, която се разглежда като модел на движение на течности, характеризиращ се с внезапни промени в налягането и скоростта на потока.
По-конкретно, Хайзенберг разглежда проблема със стабилността, като използва няколко специфични уравнения. През младостта си е бил член на сдружение на германските скаути и е част от Германското младежко движение.
Началото на кариерата му
Между 1924 и 1927 г. Хайзенберг се откроява като частен професор в Гьотинген.
От 17 септември 1924 г. до 1 май на следващата година той провежда разследване заедно с датския физик Нилс Бор, благодарение на стипендия, предоставена от Борда за международно образование на Фондация Рокфелер..
През 1925 г., за период от шест месеца, той разработва формулировка на квантовата механика; доста пълна математическа реализация, придружена от немските физици Макс Борн и Паскуал Йордан.
В Копенхаген през 1927 г. Хайзенберг успява да развие своя принцип на несигурност, докато работи върху математическите основи на квантовата механика..
След като приключи разследването си, на 23 февруари той написа писмо до австрийския физик Волфганг Паули, в което за първи път описва такъв принцип..
След това, през 1928 г., той предлага статия, публикувана в Лайпциг, където използва принципа на изключването на Паули, за да реши тайната на феромагнетизма; физическо явление, което произвежда магнитна последователност в същата посока и смисъл.
В началото на 1929 г. Хайзенберг и Паули представят два документа, които служат за поставяне на основите на теорията на релативистката квантова област..
Нобелова награда
Вернер Хайзенберг не само успя да развие изследователската програма за създаване на квантовата теория на полето заедно с някои от колегите си, но успя да работи върху теорията на атомното ядро след откриването на неутрона през 1932 г..
В такъв проект той успя да разработи модел на взаимодействие на протон и неутрон в едно ранно описание, което по-късно стана известно като силна сила.
През 1928 г. Алберт Айнщайн номинира Werner Heisenberg, Max Born и Pascual Jordan за Нобелова награда за физика. Обявяването на наградата от 1932 г. бе отложено до ноември 1933 година.
Именно в този момент, когато бе обявено, че Хайзенберг е спечелил наградата от 1932 г., за създаването на квантова механика. От приноса на Хайзенберг са открити алотропните форми на водорода: атомните структури, различни от веществата, които са прости.
Нацистки атаки
През същата година той получава Нобеловата награда за мир през 1933 г., той преживява възхода на нацистката партия. Нацистката политика изключва "не-арийците", което означава уволнение на много учители, включително: Борн, Айнщайн и други колеги от Хайзенберг в Лайпциг.
Отговорът на Хайзенберг на подобни действия беше спокоен, далеч от публични протести, защото смяташе, че нацисткият режим няма да продължи дълго. Хайзенберг бързо стана лесна мишена.
Група радикални нацистки физици популяризира идеята за "арийска физика", която се противопоставя на "еврейската физика", която е свързана с теориите на относителността и квантовите теории; всъщност Хайзенберг беше силно атакуван от нацистката преса, наричайки го "бял евреин"..
Соммерфелд е помислил да напусне Хайзенберг като наследник на класовете в Мюнхенския университет; опитът му за назначаване обаче се провали поради противопоставянето на нацисткото движение. Хайзенберг е останал с горчив вкус след произволните решения на нацистите.
Хайзенберг през Втората световна война
На 1 септември 1939 г. в същия ден, когато започва Втората световна война, е сформирана немската програма за ядрени оръжия. След няколко срещи Хайзенберг беше включен и назначен за административен директор.
От 26 до 28 февруари 1942 г. Хайзенберг предложи научна конференция на служителите на Райха за придобиване на енергия от ядрено делене..
Освен това той обясни за огромния енергиен потенциал, който този вид енергия осигурява. Той твърди, че 250 милиона волта електрони могат да бъдат освободени чрез делене на атомно ядро, така че те се стремят изцяло да извършат изследванията..
Откриването на ядреното делене бе доведено до германския прожектор. Изследователската група на Хайзенберг обаче не успя да произведе реактор или атомна бомба.
Някои референции представят Хайзенберг за некомпетентни. Други, от друга страна, твърдят, че забавянето е било умишлено или че усилието е било саботирано. Ясно е, че в някои точки от разследването имаше значителни грешки.
Според няколко препратки, преписи от немски на английски разкриват, че и Хайзенберг, и други колеги са щастливи, че съюзниците са спечелили във Втората световна война..
Години след войната и смъртта
Накрая през 1946 г. той възобновява позицията си в Института на Кайзер Вилхелм, който скоро става известен като Институт по физика „Макс Планк“. В следвоенните години Хайзенберг пое ролята на администратор и говорител на германската наука в Западна Германия, поддържайки аполитична позиция..
През 1949 г. той става първият президент на Германския научен съвет с намерението да популяризира науката на своята страна на международната сцена.
По-късно, през 1953 г., той става основател на Фондация „Хумболт“; финансирана от правителството организация, която предоставя стипендии на чуждестранни академици за провеждане на изследвания в Германия.
В края на 60-те години Хайзенберг успява да напише автобиографията си. Книгата е публикувана в Германия и години по-късно е преведена на английски, а след това и на други езици.
На 1 февруари 1976 г. Хайзенберг почина от рак на бъбреците и жлъчния мехур. На следващия ден колегите му се разхождаха от Института по физика до дома си, поставяйки свещи пред входната врата, за да отдадат почит на легендарния учен..
Открития и приноси
Матрична механика
Първите модели на квантовата механика са установени от Алберт Айнщайн, Нилс Бор и други важни учени. По-късно група млади физици разработи анти-класически теории, базирани на експерименти, а не на интуиция, използвайки много по-точни езици..
През 1925 г. Хайзенберг е първият, който изпълнява една от най-пълните математически формулировки на квантовата механика. Идеята на Хайзенберг е, че с помощта на това уравнение интензитетите на фотоните могат да се предскажат в различните ленти на водородния спектър..
Тази формулировка се основава на факта, че всяка система може да бъде описана и измерена с научни наблюдения и измервания, адаптирани към теорията на матрицата. В този смисъл матриците са математически изрази за свързване на данни от дадено явление.
Принцип на несигурност
Квантовата физика често е объркваща, защото дефинираното се заменя с вероятности. Например, една частица може да бъде на едно или друго място, или дори в двете едновременно; Можете да оцените местоположението си само с вероятности.
Това квантово объркване може да се обясни благодарение на принципа на несигурността на Хайзенберг. През 1927 г. немският физик обяснява своя принцип чрез измерване на положението и движението на частица. Например, инерцията на даден обект е нейната маса, умножена по скоростта.
Като се има предвид този факт, принципът на несигурност показва, че човек не може да знае с абсолютна сигурност позицията и движението на дадена частица. Хайзенберг потвърди, че има граница за това колко добре може да се знае позицията и инерцията на частицата, дори и да използва неговата теория.
За Хайзенберг, ако знаете позицията много точно, можете да имате ограничена информация за инерцията си.
Модел на неутронен протон
Протон-електронният модел представяше определени проблеми. Въпреки че беше прието, че атомното ядро е съставено от протони и неутрони, природата на неутрона не е ясна.
След откриването на неутроните, Вернер Хайзенберг и съветско-украинският физик Дмитрий Иваненко, предложиха модел на протони и неутрони за ядрото през 1932 г..
Документите на Хайзенберг разглеждат подробно описание на протоните и неутроните в ядрото чрез квантовата механика. Той също така предполага наличието на ядрени електрони, отделени от неутроните и протоните.
По-конкретно той приема, че неутронът е протон-електронно съединение, за което няма квантово механично обяснение.
Въпреки че неутронно-протонният модел разрешава много проблеми и дешифрира някои въпроси, проблемът е да се обясни как електроните могат да излъчват от ядрото. Въпреки това, благодарение на тези открития, образът на атома се промени и ускори значително откритията на атомната физика.
строежи
Физическите принципи на квантовата теория
Физическите принципи на квантовата теория Това беше книга, написана от Вернер Хайзенберг, публикувана за първи път през 1930 г. благодарение на Чикагския университет. По-късно, през 1949 г., нова версия беше преиздадена за успех.
Немският физик написа тази книга с намерението да обсъди квантовата механика по прост начин, с малко технически език, за да осигури бързо разбиране на тази наука..
Книгата е цитирана повече от 1200 пъти в референции и важни официални източници. Структурата на работата се основава основно на бързото и просто обсъждане на квантовата теория и нейния принцип на несигурност.
Физика и философия
Физика и философия Тя се състоеше от писмена работа, написана кратко от Вернер Хайзенберг през 1958 г. В тази работа Хайзенберг обяснява събитията от революцията в съвременната физика от основата на неговите забележителни статии и приноси..
Хайзенберг се характеризира с това, че е направил безбройни лекции и разговори за физиката през цялата си научна кариера. В този смисъл тази работа е компилация от всички разговори, свързани с откритията на германския учен: принципа на несигурност и атомния модел..
Физика и отвъд нея
Физика и отвъд нея е книга, написана от Вернер Хайзенберг през 1969 г., която разказва историята на атомните изследвания и квантовата механика от неговия опит..
В книгата се водят разговори на дебати между Хайзенберг и други колеги по това време по различни научни теми. Този текст включва разговори с Алберт Айнщайн.
Намерението на Хайзенберг е, че читателят може да има усещането, че чува лично различни признати физици, като Нилс Бор или Макс Планк, които не само говорят за физиката, но и за други теми, свързани с философията и политиката; оттук и заглавието на книгата.
В допълнение, работата описва появата на квантовата физика и описание на средата, в която те са живели, с подробни описания на ландшафтите и тяхното образование в природата, характерни за времето..
препратки
- Вернер Хайзенберг, Ричард Бейлер, (n.d.). Взето от Britannica.com
- Вайнер Хайзенберг, портал Известни учени, (n.d.). Взето от famousscientists.org
- Вернер Карл Хайзенберг, Портален университет в Сейнт Андрюс, Шотландия (n.d.). Взети от group.dcs.st-and.ac.uk
- Вернер Хайзенберг, Wikipedia en Español, (n.d.). Взето от Wikipedia.org
- Квантовата несигурност не всички при измерването, Geoff Brumfiel, (2012). Взети от nature.com