Werner Heisenberg Βιογραφία, Ανακάλυψη και Συνεισφορές, Έργα

Werner Heisenberg (1901 - 1976) ήταν Γερμανός φυσικός και φιλόσοφος γνωστός ως ο άνθρωπος που κατάφερε να διατυπώσει την κβαντομηχανική για να αναφερθώ μήτρες, εκτός από τη δημιουργία αρχή της αβεβαιότητας. Χάρη σε αυτές τις ανακαλύψεις, κατάφερε να κερδίσει το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1932.

Επιπλέον, hcontribuyó με συνεισφορές σε θεωρίες της τυρβώδους ρευστού υδροδυναμική, του ατομικού πυρήνα, σιδηρομαγνητισμός, κοσμικές ακτίνες, υποατομικά σωματίδια, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας.

Ήταν ένας από τους επιστήμονες που παρενέβησαν στο έργο των ναζιστικών γερμανικών πυρηνικών όπλων κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου. Όταν τελείωσε ο πόλεμος, διορίστηκε διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής Kaiser Willhelm.

Ήταν ο διευθυντής μέχρι το ίδρυμα μετακόμισε στο Μόναχο, όπου επεκτάθηκε και μετονομάστηκε σε Ινστιτούτο Max Planck για Φυσική και Αστροφυσική.

Ο Heisenberg ήταν Πρόεδρος του Γερμανικού Συμβουλίου Έρευνας, της Επιτροπής Ατομικής Φυσικής, της Ομάδας Εργασίας για την Φυσική της Πυρηνικής Φυσικής και πρόεδρος του Ιδρύματος Alexander von Humboldt.

Ευρετήριο

• 1 Βιογραφία
  • 1.1 Πρώτα έτη και μελέτες
  • 1.2 Αρχές της καριέρας του
  • 1.3 Βραβείο Νόμπελ
  • 1.4 Ναζί επιθέσεις
  • 1,5 Heisenberg στον Β Παγκόσμιο Πόλεμο
  • 1.6 Μεταπολεμικά χρόνια και θάνατος
• 2 Ανακαλύψεις και συνεισφορές
  • 2.1 Μηχανική μήτρας
  • 2.2 Αρχή της αβεβαιότητας
  • 2.3 Πρότυπο νετρονίων-πρωτονίων
• 3 Έργα
  • 3.1 Οι φυσικές αρχές της κβαντικής θεωρίας
  • 3.2 Φυσική και φιλοσοφία
  • 3.3 Φυσική και πέρα
• 4 Αναφορές

Βιογραφία

Πρώτα χρόνια και σπουδές

Ο Werner Karl Heisenberg γεννήθηκε στις 5 Δεκεμβρίου του 1901 στο Würzburg της Γερμανίας. Ήταν γιος του Kaspar Ernst August Heisenberg, καθηγητή δευτεροβάθμιας κλασικής γλώσσας που έγινε ο μοναδικός καθηγητής των μεσαιωνικών και σύγχρονων μελετών της Γερμανίας στο πανεπιστημιακό σύστημα. Η μητέρα του ήταν μια γυναίκα που ονομάζεται Annie Wecklein.

Ξεκίνησε τις σπουδές του στη Φυσική και τα Μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου και στο Πανεπιστήμιο Georg-August στο Göttingen μεταξύ 1920 και 1923.

Ο καθηγητής και φυσικός, Arnold Sommerfeld, παρακολούθησε τους καλύτερους σπουδαστές του και γνώριζε το ενδιαφέρον του Heisenberg για τις ανατομικές θεωρίες φυσικής του δανικού Niels Bohr. ο καθηγητής το πήρε στο φεστιβάλ του Bohr τον Ιούνιο του 1922.

Τέλος, το 1923, έλαβε το διδακτορικό δίπλωμα στο Μόναχο υπό τη διοίκηση του Sommerfeld και ολοκλήρωσε την εκπαίδευσή του το επόμενο έτος.

Το θέμα της διδακτορικής διατριβής του Heisenberg προτάθηκε από τον ίδιο τον Sommerfeld. Επιδίωξε να αντιμετωπίσει την ιδέα της αναταραχής θεωρούμενη ως ένα μοτίβο κίνησης ρευστού που χαρακτηρίζεται από ξαφνικές μεταβολές της πίεσης και της ταχύτητας ροής.

Πιο συγκεκριμένα, ο Heisenberg αντιμετώπισε το πρόβλημα της σταθερότητας χρησιμοποιώντας διάφορες εξισώσεις. Κατά τη διάρκεια της νεολαίας του, ήταν μέλος μιας ένωσης Γερμανών Προσκόπων και μέρος του Γερμανικού Κινήματος Νεολαίας.

Αρχές της καριέρας του

Μεταξύ 1924 και 1927, ο Χάιζενμπεργκ ξεχώρισε ως ιδιωτικός φοιτητής (καθηγητής πανεπιστημίου), στο Γκέτινγκεν.

Από την 17η Σεπτεμβρίου 1924 έως την 1η Μαΐου του επόμενου έτους, θα διεξαχθεί έρευνα με τη Δανός φυσικός Niels Bohr, χάρη σε μια επιδότηση που χορηγείται από το Διεθνές Ίδρυμα Εκπαίδευσης Διοικητικού Συμβουλίου Rockefeller.

Το 1925, σε διάστημα έξι μηνών, ανέπτυξε μια σύνθεση της κβαντικής μηχανικής. μια αρκετά πλήρη μαθηματική εφαρμογή, συνοδευόμενη από τους γερμανούς φυσικούς Max Born και Pascual Jordan.

Όντας στην Κοπεγχάγη, το 1927 ο Heisenberg κατόρθωσε να αναπτύξει την αρχή της αβεβαιότητας, ενώ εργαζόταν στα μαθηματικά θεμέλια της κβαντικής μηχανικής.

Μετά την ολοκλήρωση της έρευνάς της, στις 23 Φεβρουαρίου, έγραψε μια επιστολή προς την Αυστριακή φυσικός Wolfgang Pauli, στην οποία περιγράφηκε για πρώτη φορά αυτή την αρχή.

Στη συνέχεια, το 1928, προσέφερε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στη Λειψία όπου χρησιμοποίησε την αρχή του αποκλεισμού του Pauli για να λύσει το μυστήριο του σιδηρομαγνητισμού. ένα φυσικό φαινόμενο που παράγει μια μαγνητική τάξη στην ίδια κατεύθυνση και νόημα.

Στις αρχές του 1929, Heisenberg και Pauli παρουσίασε δύο έγγραφα που υπηρέτησε να θέσει τα θεμέλια της θεωρίας των σχετικιστική κβαντική τομέα.

Βραβείο Νόμπελ

Werner Heisenberg όχι μόνο κατάφεραν να αναπτύξουν το ερευνητικό πρόγραμμα για τη δημιουργία κβαντική θεωρία πεδίου μαζί με μερικούς από τους συναδέλφους του, αλλά κατάφερε να εργαστεί στη θεωρία του ατομικού πυρήνα μετά την ανακάλυψη του νετρονίου το 1932.

Σε ένα τέτοιο έργο κατάφερε να αναπτύξει ένα μοντέλο αλληλεπίδρασης πρωτονίων και νετρονίων σε μια πρώιμη περιγραφή που αργότερα έγινε γνωστή ως ισχυρή δύναμη.

Το 1928, ο Albert Einstein όρισε τους Werner Heisenberg, Max Born και Pascual Jordan για το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική. Η ανακοίνωση του βραβείου του 1932 καθυστέρησε μέχρι τον Νοέμβριο του 1933.

Ήταν εκείνη τη στιγμή που ανακοινώθηκε ότι ο Heisenberg είχε κερδίσει το βραβείο του 1932 για τη δημιουργία κβαντομηχανικής. Από τη συμβολή του Heisenberg ήταν σε θέση να ανακαλύψουν τις αλλοτροπικές μορφές υδρογόνου: δηλαδή, οι ατομικές δομές διαφορετικές από τις ουσίες που είναι απλές.

Επιθέσεις των ναζί

Την ίδια χρονιά έλαβε το βραβείο Νόμπελ Ειρήνης το 1933, βίωσε την άνοδο του Ναζιστικού Κόμματος. Οι ναζιστικές πολιτικές απέκλειαν τους «μη Άριους», πράγμα που σήμαινε την απόλυση πολλών καθηγητών, μεταξύ των οποίων: ο Born, ο Αϊνστάιν και άλλοι συνάδελφοι του Heisenberg στη Λειψία.

Η απάντηση του Heisenberg σε τέτοιες ενέργειες ήταν ήρεμη, μακριά από δημόσιες διαμαρτυρίες, επειδή πίστευε ότι το ναζιστικό καθεστώς δεν θα διαρκέσει πολύ. Ο Χάιζενμπεργκ έγινε γρήγορα ένας εύκολος στόχος.

Μια ομάδα φυσικών ρίζας Ναζί προώθησε την ιδέα αντίθετη από την «Εβραϊκή φυσική» «φυσική άρια», όντας οι σχετικές θεωρίες της σχετικότητας και της κβαντικής θεωρίες? Στην πραγματικότητα, Heisenberg ήταν έντονα επίθεση από το ναζιστικό Τύπο, αποκαλώντας τον «λευκό Εβραίος».

Ο Sommerfeld είχε θεωρήσει την αποχώρηση του Heisenberg ως διαδόχου στις τάξεις του Πανεπιστημίου του Μονάχου. Ωστόσο, η προσπάθειά του για το ραντεβού απέτυχε λόγω της αντίστασης του ναζιστικού κινήματος. Ο Χάιζενμπεργκ παρέμεινε με πικρή γεύση μετά τις αυθαίρετες αποφάσεις των Ναζί.

Χάϊζενμπεργκ στον Β Παγκόσμιο Πόλεμο

Την 1η Σεπτεμβρίου 1939, το γερμανικό πρόγραμμα πυρηνικών όπλων δημιουργήθηκε την ίδια μέρα που άρχισε ο Β 'Παγκόσμιος Πόλεμος. Μετά από πολλές συνεδριάσεις, ο Heisenberg συμπεριλήφθηκε και διορίστηκε διοικητικός διευθυντής.

Από τις 26 έως τις 28 Φεβρουαρίου 1942, ο Heisenberg προσέφερε επιστημονική διάσκεψη στους αξιωματούχους του Ράιχ σχετικά με την απόκτηση ενέργειας από την πυρηνική σχάση.

Επιπλέον, εξήγησε για το τεράστιο ενεργειακό δυναμικό που προσφέρει αυτός ο τύπος ενέργειας. Ισχυρίστηκε ότι 250 εκατομμύρια βολτ ηλεκτρόνων θα μπορούσαν να απελευθερωθούν μέσω της σχάσης ενός ατομικού πυρήνα, έτσι αποφάσισαν να πραγματοποιήσουν πλήρως την έρευνα.

Η ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης έφερε στο προσκήνιο της Γερμανίας. Ωστόσο, η ερευνητική ομάδα του Heisenberg δεν είχε επιτυχία στην παραγωγή ενός αντιδραστήρα ή μιας ατομικής βόμβας.

Κάποιες αναφορές υποδεικνύουν τον Heisenberg ως ανίκανη. Άλλοι, από την άλλη πλευρά, πρότειναν ότι η καθυστέρηση ήταν σκόπιμη ή ότι η προσπάθεια υπονομεύθηκε. Αυτό που κατέστη σαφές είναι ότι υπήρξαν σημαντικά λάθη σε πολλά σημεία της έρευνας.

Σύμφωνα με αρκετές αναφορές, οι μεταγραφές από τα γερμανικά στα αγγλικά αποκαλύπτουν ότι τόσο ο Heisenberg όσο και άλλοι συνάδελφοι ήταν ευτυχείς που οι σύμμαχοι κέρδισαν τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο..

Χρόνια μεταπολεμικής και θάνατος

Τέλος, το 1946 επανέλαβε τη θέση του στο Ινστιτούτο Kaiser Wilhelm, το οποίο σύντομα έγινε γνωστό ως Ινστιτούτο Φυσικής Max Planck. Στα μεταπολεμικά χρόνια, Heisenberg ανέλαβε ρόλο ως διαχειριστής και εκπρόσωπος της γερμανικής επιστήμης στη Δυτική Γερμανία, διατηρώντας μια απολιτική στάση.

Το 1949 έγινε ο πρώτος πρόεδρος του γερμανικού συμβουλίου έρευνας με σκοπό την προώθηση της επιστήμης της χώρας του στη διεθνή σκηνή.

Αργότερα, το 1953, έγινε ο ιδρυτικός πρόεδρος του Ιδρύματος Humboldt. μια οργάνωση που χρηματοδοτείται από την κυβέρνηση και χορηγεί υποτροφίες σε ξένους ακαδημαϊκούς για τη διεξαγωγή έρευνας στη Γερμανία.

Στα τέλη της δεκαετίας του εξήντα, ο Heisenberg κατάφερε να γράψει την αυτοβιογραφία του. Το βιβλίο δημοσιεύθηκε στη Γερμανία και χρόνια αργότερα μεταφράστηκε στα αγγλικά και μετά σε άλλες γλώσσες.

Την 1η Φεβρουαρίου 1976, ο Heisenberg πέθανε από καρκίνο των νεφρών και της χοληδόχου κύστης. Την επόμενη μέρα οι συνάδελφοί του πήραν μια βόλτα από το Ινστιτούτο Φυσικής στο σπίτι τους, τοποθετώντας κεριά στην πόρτα για να πληρώσουν τα σέβη τους στον θρυλικό επιστήμονα..

Ανακαλύψεις και συνεισφορές

Μηχανική μήτρας

Τα πρώτα μοντέλα κβαντομηχανικής ιδρύθηκαν από τον Albert Einstein, τον Niels Bohr και άλλους σημαντικούς επιστήμονες. Αργότερα, μια ομάδα νέων φυσικών ανέπτυξαν αντι-κλασσικές θεωρίες, βασισμένες σε πειράματα και όχι στη διαίσθηση, χρησιμοποιώντας πολύ πιο ακριβείς γλώσσες.

Το έτος 1925, ο Heisenberg ήταν ο πρώτος που εκτέλεσε μία από τις πληρέστερες μαθηματικές συνθέσεις της κβαντικής μηχανικής. Η ιδέα του Heisenberg ήταν ότι μέσω αυτής της εξίσωσης οι εντάσεις των φωτονίων θα μπορούσαν να προβλεφθούν στις διάφορες ζώνες του φάσματος υδρογόνου.

Αυτή η διατύπωση βασίζεται στο γεγονός ότι οποιοδήποτε σύστημα μπορεί να περιγραφεί και να μετρηθεί με επιστημονικές παρατηρήσεις και μετρήσεις προσαρμοσμένες στη θεωρία της μήτρας. Υπό αυτή την έννοια, οι μήτρες είναι μαθηματικές εκφράσεις που σχετίζονται με τα δεδομένα ενός φαινομένου.

Αρχή της αβεβαιότητας

Η κβαντική φυσική συχνά προκαλεί σύγχυση, διότι αυτό που ορίζεται αντικαθίσταται από πιθανότητες. Για παράδειγμα, ένα σωματίδιο μπορεί να είναι σε ένα ή άλλο μέρος, ή ακόμα και και στα δύο ταυτόχρονα. μπορείτε να υπολογίσετε την τοποθεσία σας μόνο με πιθανότητες.

Αυτή η κβαντική σύγχυση θα μπορούσε να εξηγηθεί χάρη στην αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg. Το 1927, ο Γερμανός φυσικός εξήγησε την αρχή του μετρώντας τη θέση και την κίνηση ενός σωματιδίου. Για παράδειγμα, η ορμή ενός αντικειμένου είναι η μάζα του πολλαπλασιασμένη με την ταχύτητά του.

Με δεδομένο αυτό το γεγονός, η αρχή της αβεβαιότητας δείχνει ότι δεν μπορεί κανείς να ξέρει με απόλυτη βεβαιότητα τη θέση και την κίνηση ενός σωματιδίου. Ο Heisenberg επιβεβαίωσε ότι υπάρχει ένα όριο ως προς το πόσο καλά μπορεί κανείς να γνωρίζει τη θέση και την ορμή του σωματιδίου, ακόμα και χρησιμοποιώντας τη θεωρία του.

Για τον Heisenberg, αν γνωρίζετε τη θέση με μεγάλη ακρίβεια, μπορείτε να έχετε περιορισμένες μόνο πληροφορίες σχετικά με τη δυναμική σας.

Πρότυπο νετρονίων-πρωτονίων

Το μοντέλο πρωτονίων-ηλεκτρονίων παρουσίασε ορισμένα προβλήματα. Αν και έγινε δεκτό ότι ο ατομικός πυρήνας αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, η φύση του νετρονίου δεν ήταν ξεκάθαρη.

Μετά την ανακάλυψη του νετρονίου, Werner Heisenberg και της Σοβιετικής Ουκρανίας φυσικός Dmitri Ivanenko, πρότειναν ένα μοντέλο πρωτόνια και τα νετρόνια στον πυρήνα, το 1932.

Τα έγγραφα του Heisenberg απευθύνονται σε λεπτομερή περιγραφή των πρωτονίων και νετρονίων μέσα στον πυρήνα μέσω της κβαντικής μηχανικής. Υπολόγισε επίσης την παρουσία πυρηνικών ηλεκτρονίων ξεχωριστά από τα νετρόνια και τα πρωτόνια.

Πιο συγκεκριμένα, υποθέτει ότι το νετρόνιο είναι μια ένωση πρωτονίων-ηλεκτρονίων, για την οποία δεν υπάρχει κβαντομηχανική εξήγηση.

Αν και το μοντέλο νετρονίων-πρωτονίων λύσει πολλά προβλήματα και αποκρυπτογραφηθεί ορισμένες ερωτήσεις, ήταν ένα πρόβλημα για να εξηγήσει πώς τα ηλεκτρόνια θα μπορούσαν να προέρχονται τον πυρήνα. Παρόλα αυτά, χάρη σε αυτές τις ανακαλύψεις άλλαξαν την εικόνα του ατόμου και επιτάχυνε σημαντικά τις ανακαλύψεις της ατομικής φυσικής.

Έργα

Οι φυσικές αρχές της κβαντικής θεωρίας

Οι φυσικές αρχές της κβαντικής θεωρίας Ήταν ένα βιβλίο που γράφτηκε από τον Werner Heisenberg, που δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 1930 χάρη στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Αργότερα, το 1949, μια νέα έκδοση ανατυπώθηκε για την επιτυχία.

Ο γερμανικός φυσικός έγραψε αυτό το βιβλίο με σκοπό να συζητήσει με κβαντική μηχανική με έναν απλό τρόπο, με λίγη τεχνική γλώσσα για να παρέχει μια γρήγορη κατανόηση αυτής της επιστήμης.

Το βιβλίο έχει αναφερθεί πάνω από 1.200 φορές σε αναφορές και σημαντικές επίσημες πηγές. Η δομή του έργου στηρίζεται βασικά στη γρήγορη και απλή συζήτηση της κβαντικής θεωρίας και της αρχής της αβεβαιότητας.

Φυσική και φιλοσοφία

Φυσική και φιλοσοφία Αποτελούνταν από ένα δημιουργική εργασία γράψει συνοπτικά από τον Werner Heisenberg το 1958. Σε αυτό το έργο, Heisenberg εξηγεί τα γεγονότα της επανάστασης στη σύγχρονη φυσική από τη βάση των εκκρεμών άρθρα και τις εισφορές του.

Heisenberg χαρακτηρίστηκε από που πραγματοποιήθηκαν αμέτρητες διαλέξεις και συζητήσεις για τη φυσική σε όλη την επιστημονική σταδιοδρομία του. Με αυτή την έννοια, το βιβλίο αυτό είναι μια συλλογή όλων των συνομιλιών που σχετίζονται με τα ευρήματα της Γερμανός επιστήμονας: η αρχή της αβεβαιότητας και ατομικό μοντέλο.

Φυσική και πέρα

Φυσική και πέρα Ήταν ένα βιβλίο που γράφτηκε από τον Βέρνερ Χάιζενμπεργκ το 1969, η οποία αφηγείται την ιστορία της εξερεύνησης ατομικής και κβαντικής μηχανικής από την εμπειρία τους.

Το βιβλίο παίρνει συνομιλίες των συζητήσεων μεταξύ Heisenberg και άλλων των συναδέλφων του των εποχών σε διάφορα επιστημονικά θέματα. Αυτό το κείμενο περιλαμβάνει συνομιλίες με τον Albert Einstein.

την πρόθεση του Heisenberg ήταν ότι ο αναγνώστης θα μπορούσε να έχει την εμπειρία της αίσθηση ότι ακούει διαφορετικές φυσικές πρόσωπο που αναγνωρίζεται ως Niels Bohr ή Max Planck, δεν μιλάμε μόνο για τη σωματική, αλλά σχετίζονται με την φιλοσοφία και πολιτικά ζητήματα? εξ ου και ο τίτλος του βιβλίου.

Επιπλέον, η εργασία αναφέρει την εμφάνιση της κβαντικής φυσικής και την περιγραφή του περιβάλλοντος στο οποίο ζούσαν, με λεπτομερείς περιγραφές των τοπίων και της εκπαίδευσης τους στη φύση, χαρακτηριστικών της εποχής.

Αναφορές

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Λήψη από Britannica.com
2. Weiner Heisenberg, Portal Διάσημοι επιστήμονες, (n.d.). Λαμβανόμενη από τους διάσημους δημοσιογράφους
3. Werner Karl Heisenberg, Portal Πανεπιστήμιο St Andrews, Σκωτία, (n.d.). Λαμβάνεται από groups.dcs.st-and.ac.uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español (n.d.). Λήψη από το Wikipedia.org
5. Κβαντική αβεβαιότητα όχι όλες στη μέτρηση, Geoff Brumfiel, (2012). Από το nature.com