Werner Heisenberg

Werner Heisenberg

Som var Werner Heisenberg?

Werner Heisenberg (1901-1976) var en tysk teoretisk fysiker kjent for å være mannen som oppnådde matriksformuleringen av kvantemekanikk, i tillegg til å formulere usikkerhetsprinsippet. Takket være disse funnene klarte han å vinne Nobelprisen i fysikk i 1932.

I tillegg bidro det til bidrag til teoriene om hydrodynamikk av turbulente væsker, atomkjernen, ferromagnetisme, kosmiske stråler og subatomiske partikler, blant andre undersøkelser.

Han var en av forskerne som grep inn i det nazistiske tyske atomvåpenprosjektet under andre verdenskrig. På slutten av krigen ble han utnevnt til direktør for Kaiser Willhelm Institute of Physics.

Han var i stillingen som direktør til institusjonen flyttet til München, hvor den utvidet og ble kalt Max Planck Institute of Physics and Astrophysics.

Heisenberg var president i det tyske forskningsrådet, Atomic Physics Commission, av atomfysikkens arbeidsgruppe og president for Alexander von Humboldt Foundation.

Biografi om Werner Heisenberg

Tidlige år og studier

Werner Karl Heisenberg ble født 5. desember 1901 i Würzburg, Tyskland. Han var sønn av Kaspar Ernst Heisenberg og Annie Wecklein.

Han begynte sine studier i fysikk og matematikk ved Ludwig Maximilian University i München og Gottingen Georg-August University mellom 1920 og 1923.

Professoren og fysikeren Arnold Sommerfeld så på sine beste studenter og visste om Heisenbergs interesse for teoriene om den anatomiske fysikken i danske Niels Bohr (1885-1962); Læreren tok ham med til Bohr -festivalen i juni 1922.

Til slutt, i 1923, mottok han sin doktorgrad i München under kommando av Sommerfeld og fullførte sin kvalifisering året etter.

Temaet for Heisenbergs doktorgradsavhandling ble foreslått av Sommerfeld selv. Han prøvde å adressere ideen om turbulens sett på som et bevegelsesmønster av væsken som er preget av plutselige endringer i trykk og strømningshastighet.

Mer spesifikt adresserte Heisenberg stabilitetsproblemet ved å bruke flere spesifikke ligninger. 

Begynnelsen av karrieren

Mellom 1924 og 1927 skilte Heisenberg seg ut for å være en privatdozent (universitetsprofessor), i Gottingen.

Fra 17. september 1924 til 1. mai året etter gjennomførte han en etterforskning sammen med den danske fysikeren Niels Bohr, takket være et stipend gitt av International Education Board of the Rockefeller Foundation.

I 1925, i en periode på seks måneder, utviklet han matriksformuleringen av kvantemekanikk; En ganske fullstendig matematisk implementering, ledsaget av tyske fysikere Max Born (1882-1970) og Pascual Jordan (1902-1980).

Mens han var i Københage, klarte Heisenberg i 1927 å utvikle sitt usikkerhetsprinsipp, mens han jobbet med de matematiske grunnlagene for kvantemekanikk.

Etter å ha avsluttet forskningen, skrev han 23. februar et brev til den østerrikske fysikeren Wolfgang Pauli (1900-1958), der han først beskrev et slikt prinsipp.

I 1928 tilbød han en artikkel publisert i Leipzig hvor han brukte Paulis eksklusjonsprinsipp for å løse mysteriet om ferromagnetisme, et fysisk fenomen som produserer en magnetisk bestilling i samme retning og mening.

Kan tjene deg: Hva er taktile stimuli?

I begynnelsen av 1929 presenterte Heisenberg og Pauli to dokumenter som tjente til å legge grunnlaget for den relativistiske kvantefeltteorien.

Nobel pris

Werner Heisenberg klarte ikke bare å utvikle forskningsprogrammet for å lage kvanteteorien om felt sammen med noen av kollegene, men klarte også å jobbe med atomkjernen teori etter oppdagelsen av nøytronet i 1932.

I et slikt prosjekt klarte han å utvikle en utpraktemodell av proton og nøytronet i en tidlig beskrivelse som senere ble kjent som Sterk kraft.

I 1928 nominerte Albert Einstein Werner Heisenberg, Max Born og Pascual Jordan for Nobelprisen i fysikk. Kunngjøringen av prisen i 1932 ble forsinket til november 1933.

Det var på den tiden da det ble kunngjort at Heisenberg hadde vunnet prisen i 1932. Fra bidraget fra Heisenberg har de klart å oppdage de allotropiske formene for hydrogen: det vil si de forskjellige atomstrukturene til stoffer som er enkle.

Nazistangrep

Samme år mottok han Nobels fredspris i 1933, han levde fremveksten av nazistpartiet. Nazistiske politikker ekskluderte "ikke -aios", som betydde avskjedigelse av mange lærere, inkludert fødte, Einstein og andre Heisenberg -kolleger i Leipzig.

Heisenbergs svar på slike handlinger var rolig, vekk fra offentlige protester fordi han trodde at naziregimet ville vare lite. Heisenberg ble raskt et enkelt mål.

En gruppe radikale nazistiske fysikere fremmet ideen om en "arisk fysikk" motsatt av "jødisk fysikk", og dette var relatert til relativitetsteorier og kvanteteorier; Faktisk ble Heisenberg sterkt angrepet av nazistpressen og kalte ham "hvit jøde".

Sommerfeld hadde vurdert å forlate Heisenberg som en etterfølger av klasser ved University of München; Hans forsøk på utnevnelsen mislyktes imidlertid på grunn av motstanden fra nazistenes bevegelse. 

Heisenberg i andre verdenskrig

1. september 1939 ble det tyske atomvåpenprogrammet dannet, samme dag som andre verdenskrig begynte. Etter flere møter ble Heisenberg inkludert og plassert som administrativ direktør.

Fra 28. til 28. februar 1942 tilbød Heisenberg en vitenskapelig konferanse til Reich -tjenestemenn om energiinnsamling fra kjernefysisk fisjon.

I tillegg forklarte han det enorme energipotensialet som denne typen energi gir. Han bekreftet at 250 millioner elektroner kunne frigjøres gjennom fisjonen av en atomkjerne, så de satte seg for å gjennomføre undersøkelsen fullt ut.

Oppdagelsen av kjernefysisk fisjon ble ført til det tyske oppmerksomhetssenteret. Heisenbergs forskningsgruppe var imidlertid ikke vellykket med produksjonen av en atomreaktor eller bombe.

Noen referanser har presentert Heisenberg som inhabil. Andre har tvert imot antydet at forsinkelsen hadde vært med vilje eller at innsatsen ble sabotert. Det som var klart er at det var betydelige feil i forskjellige punkter i etterforskningen.

Kan tjene deg: Marcello Malpight

I følge flere referanser avslører tysk til engelske utskrifter at både Heisenberg og andre kolleger var glade for at de allierte fikk seier i andre verdenskrig.

Etterkrigstid og dødsår

Til slutt i 1946 gjenopptok han sin stilling ved Kaiser Wilhelm Institute, som senere ble kalt Max Planck Institute of Physics. I etterkrigstidene overtok Heisenberg roller som administrator og talsmann for tysk vitenskap i Vest -Tyskland, og opprettholdt en apolitisk stilling.

I 1949 ble han den første presidenten for det tyske forskningsrådet med den hensikt å fremme vitenskapen om sitt land på internasjonalt nivå.

Senere, i 1953, ble det grunnleggende president for Humboldt Foundation, en regjeringsfinansiert organisasjon som tildelte stipend til utenlandske akademikere for å drive forskning i Tyskland.

På slutten av 60 -tallet klarte Heisenberg å skrive sin selvbiografi. Boken ble utgitt i Tyskland og år senere ble den oversatt til engelsk, og deretter til andre språk.

1. februar 1976 døde Heisenberg av kreft i nyre og galleblæren. 

Funn og bidrag

Matrix Mechanics

De første kvantemekanikkmodellene ble etablert av Albert Einstein, Niels Bohr og andre viktige forskere. Senere utdypet en gruppe unge fysikere teorier i strid med klassikeren, basert på eksperimenter og ikke på intuisjon, ved å bruke mye mer presise språk.

I 1925 var Heisenberg den første som utførte en av de mest komplette matematiske formuleringene av kvantemekanikk. Heisenbergs idé var at gjennom denne ligningen kunne intensitetene til fotoner forutsi i de forskjellige hydrogenspektrumbåndene.

Denne formuleringen er basert på det faktum at ethvert system kan beskrives og måles med vitenskapelige observasjoner og målinger som er plassert til matriser teori. I denne forstand er matriser matematiske uttrykk for å relatere data fra et fenomen.

Prinsipp for usikkerhet

Kvantefysikk er vanligvis forvirret, ettersom de definerte erstattes med sannsynligheter. For eksempel kan en partikkel være på et eller annet sted, eller til og med begge samtidig; Du kan bare beregne plasseringen din ved hjelp av sannsynligheter.

Denne kvanteforvirringen kan forklares takket være prinsippet om usikkerhet om Heisenberg. I 1927 forklarte den tyske fysikeren sitt prinsipp gjennom måling av posisjonen og bevegelsen av en partikkel. For eksempel er impulsen til et objekt dens massemultiplisert med hastigheten.

Gitt dette faktum, indikerer usikkerhetsprinsippet at du ikke kan vite med absolutt sikkerhet posisjonen og bevegelsen av en partikkel. Heisenberg sa at det er en grense for hvor godt posisjonen og tiden for partikkelen kan være kjent, selv om han bruker teorien hans.

For Heisenberg, hvis stillingen er kjent veldig presist, kan du bare ha begrenset informasjon om impulsen din.

Neutron-Proton Model

Protonelektronmodellen presenterte visse problemer. Mens det ble akseptert at atomkjernen er sammensatt av protoner og nøytroner, var neutronens natur ikke klar.

Kan tjene deg: forskningshindringer: Hva er og hva er det viktigste

Etter oppdagelsen av nøytronet foreslo Werner Heisenberg og den ukrainske fysikeren Dmitri Vivanenko, en modell av protoner og nøytroner for kjernen, i 1932.

Heisenbergs dokumenter tar for seg en detaljert beskrivelse av protoner og nøytroner i kjernen gjennom kvantemekanikk. Antok også tilstedeværelsen av nukleære elektroner bortsett fra nøytroner og protoner.

Mer spesifikt antok han at nøytron er en protonelektronforbindelse, som det ikke er noen kvantemekanisk forklaring.

Mens nøytron-proton-modellen løste mange problemer og dechiffrede visse spørsmål, var det vanskelig å forklare hvordan elektroner kunne komme fra kjernen.

Likevel, takket være disse funnene, endret bildet av atomet seg og fremskyndet funnene av atomfysikk betydelig.

Spiller

De fysiske prinsippene for kvanteteori

De fysiske prinsippene for kvanteteori Det ble først utgitt i 1930 takket være University of Chicago. 

Den tyske fysikeren skrev denne boken med den hensikt å diskutere kvantemekanikk på en enkel måte, med lite teknisk språk for å gi en rask forståelse av denne vitenskapen.

Boken har blitt sitert mer enn 1.200 ganger i viktige referanser og kilder. Strukturen til arbeidet er først og fremst basert på den raske og enkle diskusjonen om kvanteteori og dets usikkerhetsprinsipp.

Fysikk og filosofi

Fysikk og filosofi Det besto av et seminalverk skrevet konsist i 1958. I dette arbeidet forklarer Heisenberg hendelsene i revolusjonen i moderne fysikk fra basen av sine fremragende artikler og bidrag.

Heisenberg ble preget av å ha utført utallige konferanser og samtaler om fysikk gjennom hele hans vitenskapelige karriere. I denne forbindelse er dette arbeidet en sammenstilling av alle samtalene relatert til funnene til den tyske forskeren: Usikkerhetsprinsippet og atommodellen.

Fysikk og utover

Fysikk og utover Det var en bok skrevet i 1969, som forteller historien om atomutforskning og kvantemekanikk fra hans erfaring.

Boken tar diskusjonssamtaler mellom Heisenberg og andre av kollegene fra tiden om forskjellige vitenskapelige emner. Denne teksten inkluderer samtaler med Albert Einstein.

Heisenbergs intensjon var at leseren kunne ha opplevelsen av å føle at han lytter personlig til forskjellige anerkjente fysikere, for eksempel Niels Bohr eller Max Planck, ikke bare å snakke om fysikk, men om andre spørsmål relatert til filosofi og politikk; Derav tittelen på boka.

I tillegg gjør arbeidet en telling av fremveksten av kvantefysikk og en beskrivelse av miljøet de levde, med detaljerte beskrivelser av landskapene og deres utdanning i datidens karakteristiske natur.

Referanser

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler (n.d.). Hentet fra Britannica.com
2. Weiner Heisenberg, berømte forskerportal (n.d.). Hentet fra kjente scientister.org
3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Skottland (N.d.). Hentet fra grupper.DCS.Stå.Ac.Storbritannia
4. Werner Heisenberg, Wikipedia på engelsk (n.d.). Hentet fra Wikipedia.org
5. Kvanteusikkerhet ikke alle i målingen, Geoff Brumfiel (2012). Hentet fra naturen.com