Werner Heisenberg Biografija, otkrića i prilozi, djela



Werner Heisenberg (1901. - 1976.) bio je njemački fizičar i filozof poznat po tome što je čovjek uspio formulirati kvantnu mehaniku što se tiče matrica, kao i stvaranje načela nesigurnosti. Zahvaljujući tim otkrićima, uspio je dobiti Nobelovu nagradu za fiziku 1932. godine.

Osim toga, pridonio je teorijama o hidrodinamici turbulentnih tekućina, atomskoj jezgri, feromagnetizmu, kozmičkim zrakama, subatomskim česticama, te drugim istraživanjima..

Bio je jedan od znanstvenika koji su intervenirali u nacističkom njemačkom projektu nuklearnog oružja za vrijeme Drugog svjetskog rata. Po završetku rata imenovan je direktorom Kaiser Willhelm Instituta za fiziku.

Bio je direktor sve dok se ustanova nije preselila u München, gdje se proširila i preimenovala u Max Planck Institut za fiziku i astrofiziku..

Heisenberg je bio predsjednik Njemačkog istraživačkog vijeća, Komisije za atomsku fiziku, Radne skupine za nuklearnu fiziku i predsjednika Zaklade Alexander von Humboldt.

indeks

  • 1 Biografija
    • 1.1. Prve godine i studije
    • 1.2 Početak njegove karijere
    • 1.3 Nobelova nagrada
    • 1.4 Nacistički napadi
    • 1,5 Heisenberg u Drugom svjetskom ratu
    • 1.6 Poslijeratne godine i smrt
  • 2 Otkrića i doprinosi
    • 2.1 Matrična mehanika
    • 2.2 Načelo nesigurnosti
    • 2.3 Neutron-protonski model
  • 3 Radi
    • 3.1 Fizička načela kvantne teorije
    • 3.2 Fizika i filozofija
    • 3.3 Fizika i dalje
  • 4 Reference

biografija

Prve godine i studije

Werner Karl Heisenberg rođen je 5. prosinca 1901. u Würzburgu, Njemačka. Bio je sin Kaspara Ernsta Augusta Heisenberga, učitelja sekundarnih klasičnih jezika koji je postao jedinstveni profesor grčkih srednjovjekovnih i modernih studija Njemačke u sveučilišnom sustavu. Majka mu je bila žena po imenu Annie Wecklein.

Studij fizike i matematike započeo je na Sveučilištu Ludwig Maximilian u Münchenu i na Sveučilištu Georg-August u Göttingenu od 1920. do 1923. godine..

Profesor i fizičar, Arnold Sommerfeld, promatrao je svoje najbolje učenike i poznavao Heisenbergov interes za teorije anatomske fizike danskog Nielsa Bohra; profesor ju je odnio na festival Bohra u lipnju 1922.

Konačno, 1923., doktorirao je u Münchenu pod zapovjedništvom Sommerfelda i završio habilitaciju sljedeće godine.

Predmet doktorske disertacije Heisenberga predložio je sam Sommerfeld. Pokušao se pozabaviti idejom o turbulenciji koja se promatra kao uzorak kretanja fluida karakteriziran iznenadnim promjenama tlaka i brzine protoka.

Konkretnije, Heisenberg se bavio problemom stabilnosti koristeći nekoliko specifičnih jednadžbi. Tijekom mladosti bio je član udruženja njemačkih izviđača i dio njemačkog pokreta mladih.

Počeci njegove karijere

Između 1924. i 1927. Heisenberg se izdvajao kao privatizator (naziv sveučilišni profesor), u Göttingenu.

Od 17. rujna 1924. do 1. svibnja sljedeće godine, proveo je istragu zajedno s danskim fizičarom Nielsom Bohrom, zahvaljujući stipendiji koju je dodijelio Odbor za međunarodno obrazovanje Zaklade Rockefeller..

Godine 1925., u razdoblju od šest mjeseci, razvio je formulaciju kvantne mehanike; prilično potpunu matematičku primjenu, u pratnji njemačkih fizičara Maxa Borna i Pascuala Jordana.

Budući da je u Kopenhagenu 1927. godine Heisenberg uspio razviti svoj princip nesigurnosti, radeći na matematičkim temeljima kvantne mehanike.

Nakon što je dovršio istragu, 23. veljače napisao je pismo austrijskom fizičaru Wolfgangu Pauliju, u kojem je prvi put opisao takav princip..

Zatim, 1928., ponudio je članak objavljen u Leipzigu, gdje je koristio načelo Paulijevog isključenja kako bi riješio misterij feromagnetizma; fizički fenomen koji proizvodi magnetski poredak u istom smjeru i smislu.

Početkom 1929. godine Heisenberg i Pauli predstavili su dva dokumenta koja su poslužila za postavljanje temelja teorije relativističkog kvantnog polja..

Nobelova nagrada

Werner Heisenberg nije samo uspio razviti istraživački program za stvaranje kvantne teorije polja zajedno s nekim svojim kolegama, već je uspio raditi na teoriji atomske jezgre nakon otkrića neutrona 1932. godine..

U takvom projektu uspio je razviti model interakcije protona i neutrona u ranom opisu koji je kasnije postao poznat kao jaka sila.

Albert Einstein je 1928. nominirao Wernera Heisenberga, Maxa Borna i Pascuala Jordana za Nobelovu nagradu za fiziku. Najava nagrada 1932. godine odgođena je do studenog 1933. godine.

U tom trenutku kada je objavljeno da je Heisenberg dobio nagradu 1932. za stvaranje kvantne mehanike. Iz doprinosa Heisenberga otkrili su alotropne oblike vodika: to jest, atomske strukture različite od tvari koje su jednostavne.

Nacistički napadi

Iste godine, kada je dobio Nobelovu nagradu za mir 1933., doživio je uspon nacističke stranke. Nacistička politika je isključivala "ne-Arijevce", što je značilo otpuštanje mnogih učitelja, uključujući: Born, Einstein i druge kolege iz Heisenberga u Leipzigu.

Heisenbergov odgovor na takve akcije bio je smiren, daleko od javnih prosvjeda jer je mislio da nacistički režim neće dugo potrajati. Heisenberg je brzo postao laka meta.

Skupina radikalnih nacističkih fizičara promicala je ideju "arijske fizike" koja se protivi "židovskoj fizici", koja je povezana s teorijama relativnosti i kvantnih teorija; zapravo, Heisenberg je bio snažno napadnut od strane nacističke štampe, nazivajući ga "bijelim Židovima".

Sommerfeld je razmišljao o ostavljanju Heisenberga kao nasljednika nastave na Sveučilištu u Münchenu; međutim, njegov pokušaj imenovanja nije uspio zbog protivljenja nacističkog pokreta. Heisenberg je ostao gorak okus nakon arbitrarnih odluka nacista.

Heisenberg u Drugom svjetskom ratu

Njemački program nuklearnog oružja osnovan je 1. rujna 1939. istog dana kada je počeo Drugi svjetski rat. Nakon nekoliko sastanaka, Heisenberg je bio uključen i postavljen kao upravni direktor.

Od 26. do 28. veljače 1942. godine Heisenberg je ponudio znanstvenu konferenciju dužnosnicima Reicha o nabavi energije iz nuklearne fisije..

Osim toga, objasnio je o ogromnom energetskom potencijalu koji ova vrsta energije pruža. Tvrdio je da 250 milijuna volti elektrona može biti oslobođeno kroz fisiju atomske jezgre, tako da su krenuli u potpunosti provesti istraživanje.

Otkriće nuklearne fisije doneseno je u njemačko svjetlo. Međutim, Heisenbergova istraživačka skupina nije bila uspješna u proizvodnji reaktora ili atomske bombe.

Neke reference prikazuju Heisenberga kao nesposobnog. Drugi, s druge strane, sugerirali su da je kašnjenje bilo namjerno ili da je napor sabotiran. Ono što je jasno je da su u nekoliko točaka istrage postojale značajne pogreške.

Prema nekoliko referenci, transkripti s njemačkog na engleski otkrivaju da su i Heisenberg i drugi kolege bili sretni što su saveznici pobijedili u Drugom svjetskom ratu..

Godine poslije rata i smrti

Naposljetku, 1946., nastavio je svoj položaj u institutu Kaiser Wilhelm, koji je ubrzo postao poznat kao Max Planckov institut za fiziku. U poslijeratnim godinama Heisenberg je preuzeo ulogu administratora i glasnogovornika njemačke znanosti u Zapadnoj Njemačkoj, održavajući apolitičan stav.

Godine 1949. postao je prvi predsjednik Njemačkog istraživačkog vijeća s namjerom promicanja znanosti svoje zemlje na međunarodnoj sceni.

Kasnije, 1953., postao je osnivački predsjednik Humboldtove zaklade; organizacija koju financira vlada i koja je dodjeljivala stipendije stranim akademicima za provođenje istraživanja u Njemačkoj.

Krajem šezdesetih Heisenberg je uspio napisati svoju autobiografiju. Knjiga je objavljena u Njemačkoj, a godina kasnije prevedena je na engleski jezik, a potom i na druge jezike.

1. veljače 1976. Heisenberg je umro od raka bubrega i žučnog mjehura. Sutradan su njegovi kolege prošetali od Instituta za fiziku do svoje kuće, postavljajući svijeće na ulazna vrata kako bi odali počast legendarnom znanstvenici..

Otkrića i doprinosi

Mehanika matrice

Prvi modeli kvantne mehanike uspostavili su Albert Einstein, Niels Bohr i drugi važni znanstvenici. Kasnije je skupina mladih fizičara razvila anti-klasične teorije, temeljene na eksperimentima, a ne na intuiciji, koristeći mnogo preciznije jezike.

Godine 1925. Heisenberg je prvi izveo jednu od najpotpunijih matematičkih formulacija kvantne mehanike. Ideja Heisenberga bila je da se pomoću te jednadžbe intenziteti fotona mogu predvidjeti u različitim rasponima spektra vodika.

Ta se formulacija temelji na činjenici da se bilo koji sustav može opisati i izmjeriti znanstvenim promatranjima i mjerenjima prilagođenim teoriji matrice. U tom smislu, matrice su matematički izrazi za povezivanje podataka iz fenomena.

Načelo nesigurnosti

Kvantna fizika je često zbunjujuća, jer ono što je definirano zamjenjuje se vjerojatnostima. Na primjer, čestica može biti na jednom ili drugom mjestu, ili čak u oba u isto vrijeme; svoju lokaciju možete procijeniti samo pomoću vjerojatnosti.

Ova kvantna zbunjenost mogla bi se objasniti zahvaljujući Heisenbergovom načelu nesigurnosti. Godine 1927. njemački fizičar je objasnio svoj princip mjerenjem položaja i kretanja čestice. Na primjer, zamah nekog objekta je njegova masa pomnožena brzinom.

S obzirom na tu činjenicu, načelo nesigurnosti ukazuje da se s apsolutnom sigurnošću ne može znati položaj i kretanje čestice. Heisenberg je potvrdio da postoji granica koliko dobro možemo znati poziciju i zamah čestice, čak i koristeći njegovu teoriju..

Za Heisenberga, ako poznajete poziciju vrlo precizno, možete imati samo ograničene informacije o vašem zamahu.

Neutron-protonski model

Model proton-elektrona predstavio je određene probleme. Iako je prihvaćeno da je atomska jezgra sastavljena od protona i neutrona, priroda neutrona nije bila jasna.

Nakon otkrića neutrona, Werner Heisenberg i sovjetski-ukrajinski fizičar Dmitri Ivanenko predložili su model protona i neutrona za jezgru, u godini 1932..

Heisenbergovi dokumenti obrađuju detaljan opis protona i neutrona unutar jezgre putem kvantne mehanike. Također je pretpostavila prisutnost nuklearnih elektrona od neutrona i protona.

Točnije, pretpostavio je da je neutron spoj protona-elektrona, za koji ne postoji kvantno-mehaničko objašnjenje.

Iako je model neutron-proton riješio mnoge probleme i dešifrirao određena pitanja, bio je problem objasniti kako elektroni mogu zračiti iz jezgre. Ipak, zahvaljujući tim otkrićima, slika atoma se promijenila i znatno ubrzala otkrića atomske fizike.

djela

Fizička načela kvantne teorije

Fizička načela kvantne teorije To je knjiga koju je napisao Werner Heisenberg, prvi put objavljen 1930. godine zahvaljujući Sveučilištu u Chicagu. Kasnije, 1949., nova je verzija ponovno tiskana za uspjeh.

Njemački fizičar je napisao ovu knjigu s namjerom da na jednostavan način raspravi o kvantnoj mehanici, s malo tehničkog jezika kako bi osigurao brzo razumijevanje ove znanosti..

Knjiga je citirana više od 1200 puta u referencama i važnim službenim izvorima. Struktura rada temelji se temeljno na brzoj i jednostavnoj raspravi o kvantnoj teoriji i njezinom načelu nesigurnosti.

Fizika i filozofija

Fizika i filozofija Sastavio se od temeljnog djela pisanog sažetom Wernera Heisenberga 1958. godine. U ovom radu, Heisenberg objašnjava događaje revolucije u modernoj fizici iz temelja njegovih izvanrednih članaka i doprinosa..

Heisenberg je karakteriziran time što je tijekom svoje znanstvene karijere napravio bezbroj predavanja i razgovora o fizici. U tom smislu, ovaj rad je kompilacija svih razgovora vezanih uz otkrića njemačkog znanstvenika: načelo nesigurnosti i atomski model..

Fizika i dalje

Fizika i dalje je knjiga koju je 1969. godine napisao Werner Heisenberg, koja govori o priči o atomskom istraživanju i kvantnoj mehanici iz njegovog iskustva.

Knjiga vodi razgovore o raspravama između Heisenberga i drugih kolega iz tog vremena o različitim znanstvenim temama. Ovaj tekst uključuje razgovore s Albertom Einsteinom.

Heisenbergova namjera bila je da čitatelj može imati iskustvo osjećaja da osobno čuje različite priznate fizičare, kao što je Niels Bohr ili Max Planck, ne samo govoriti o fizici, već io drugim temama vezanim uz filozofiju i politiku; odatle i naslov knjige.

Osim toga, u radu je opisan nastanak kvantne fizike i opis okoline u kojoj su živjeli, s detaljnim opisima krajobraza i njihovog odgoja u prirodi karakterističnih za vrijeme.

reference

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Preuzeto s Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portal Slavni znanstvenici, (n.d.). Preuzeto iz famousscientists.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal Sveučilišta St. Andrews, Škotska, (n.d.). Preuzeto iz groups.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). Preuzeto s Wikipedia.org
  5. Kvantna nesigurnost nije sve u mjerenju, Geoff Brumfiel, (2012). Preuzeto iz prirode.com