Werner Heisenberg Životopis, objev a příspěvky, díla



Werner Heisenberg (1901 - 1976) byl německý fyzik a filozof známý pro bytí muž, který zvládal formulovat kvantovou mechaniku jak daleko jak matrices jsou zaujaté, stejně jako vytvářet princip nejistoty. Díky těmto objevům se mu v roce 1932 podařilo získat Nobelovu cenu za fyziku.

Kromě toho přispěl svými příspěvky k teoriím hydrodynamiky turbulentních tekutin, atomového jádra, feromagnetismu, kosmických paprsků, subatomárních částic a dalších výzkumů..

Byl jedním z vědců, kteří zasáhli do projektu nacistických německých jaderných zbraní během druhé světové války. Když válka skončila, on byl jmenován ředitelem Kaiser Willhelm institutu fyziky.

Byl ředitelem, dokud se instituce nepřestěhovala do Mnichova, kde se rozšířila a byla přejmenována na Max Planck Institute for Physics and Astrophysics.

Heisenberg byl prezidentem Německé rady pro výzkum, Komise pro atomovou fyziku, Pracovní skupiny pro jadernou fyziku a předsedy Nadace Alexandra von Humboldta.

Index

  • 1 Biografie
    • 1.1 První ročníky a studium
    • 1.2 Počátky jeho kariéry
    • 1.3 Nobelova cena
    • 1.4 Nacistické útoky
    • 1.5 Heisenberg ve druhé světové válce
    • 1.6 Poválečná léta a smrt
  • 2 Objevy a příspěvky
    • 2.1 Maticová mechanika
    • 2.2 Princip nejistoty
    • 2.3 Neutron-protonový model
  • 3 Pracuje
    • 3.1 Fyzikální principy kvantové teorie
    • 3.2 Fyzika a filosofie
    • 3.3 Fyzika i mimo ni
  • 4 Odkazy

Biografie

První ročníky a studium

Werner Karl Heisenberg se narodil 5. prosince 1901 v německém Würzburgu. On byl syn Kaspar Ernst August Heisenberg, učitel sekundárních klasických jazyků, který se stal jedinečným profesorem řeckých středověkých a moderních studií Německa v univerzitním systému. Jeho matka byla žena jménem Annie Weckleinová.

Studoval fyziku a matematiku na Univerzitě Ludwiga Maximiliána v Mnichově a na univerzitě Georg-August v Göttingenu v letech 1920 až 1923.

Profesor a fyzik Arnold Sommerfeld pozoroval své nejlepší studenty a věděl o Heisenbergově zájmu o anatomické teorie fyziky dánského Niels Bohr; profesor vzal to na festival Bohr v červnu 1922.

Nakonec v roce 1923 získal doktorát v Mnichově pod velením Sommerfeldu a následující rok ukončil habilitaci.

Téma Heisenbergovy disertační práce navrhl sám Sommerfeld. Snažil se řešit myšlenku turbulence, která je vnímána jako vzor pohybu tekutiny charakterizovaný náhlými změnami tlaku a rychlosti proudění.

Konkrétněji Heisenberg řešil problém stability pomocí několika specifických rovnic. Během mládí byl členem sdružení německých skautů a součástí Německého hnutí mládeže.

Počátky jeho kariéry

Mezi 1924 a 1927, Heisenberg vystupoval jako privatdozent (titul univerzitní profesor), v Göttingen \ t.

Od 17. září 1924 do 1. května následujícího roku vedl vyšetřování společně s dánským fyzikem Nielsem Bohrem, a to díky stipendiu udělenému radou mezinárodního vzdělávání Rockefellerovy nadace..

V 1925, přes období šesti měsíců, on vyvinul formulaci kvantové mechaniky; poměrně kompletní matematickou implementaci doprovázenou německými fyziky Maxem Bornem a Pascualem Jordanem.

Být v Kodani, v 1927 Heisenberg zvládal vyvinout jeho princip nejistoty, zatímco pracuje na matematických základech kvantové mechaniky.

Po ukončení vyšetřování 23. února napsal dopis rakouskému fyzikovi Wolfgangu Paulimu, ve kterém poprvé popsal takový princip.

Poté, v roce 1928, nabídl článek publikovaný v Lipsku, kde využil principu Pauliho vyloučení k vyřešení tajemství feromagnetismu; fyzický jev, který produkuje magnetický řád ve stejném směru a smyslu.

Počátkem roku 1929 představili Heisenberg a Pauli dva dokumenty, které sloužily k položení základů teorie relativistického kvantového pole..

Nobelova cena

Wernerovi Heisenbergovi se podařilo nejen vyvinout výzkumný program s cílem vytvořit kvantovou teorii pole společně s některými svými kolegy, ale po objevení neutronu v roce 1932 se mu podařilo pracovat na teorii atomového jádra..

V tomto projektu se mu podařilo vyvinout protonový a neutronový interakční model v raném popisu, který se později stal známým jako silnou silou.

V roce 1928 jmenoval Albert Einstein Wernera Heisenberga, Maxe Born a Pascual Jordan za Nobelovu cenu za fyziku. Vyhlášení ceny roku 1932 bylo zpožděno až do listopadu 1933.

To bylo v té chvíli, kdy bylo oznámeno, že Heisenberg vyhrál cenu roku 1932 za vytvoření kvantové mechaniky. Z příspěvku Heisenberga se podařilo objevit alotropické formy vodíku: to znamená, že atomové struktury se liší od látek, které jsou jednoduché.

Nacistické útoky

Stejný rok on přijal Nobelovu cenu míru v 1933, on zažil vzestup nacistické strany. Nacistické politiky vyloučily "non-Aryans", což znamenalo propuštění mnoha učitelů, včetně: Born, Einstein a dalších kolegů Heisenberga v Lipsku.

Heisenbergova reakce na takové akce byla klidná, daleko od veřejných protestů, protože si myslel, že nacistický režim nebude trvat dlouho. Heisenberg se rychle stal snadným cílem.

Skupina radikálních nacistických fyziků prosazovala myšlenku „árijské fyziky“, která je v protikladu k „židovské fyzice“, která souvisí s teoriemi relativity a kvantovými teoriemi; ve skutečnosti, Heisenberg byl silně napadnut nacistickým tiskem, volat jej “bílý Žid” \ t.

Sommerfeld zvažoval odchod Heisenberg jako nástupce tříd u univerzity Mnichova; nicméně, jeho pokus o jmenování propadl kvůli opozici od nacistického hnutí. Heisenberg zůstal s hořkou chutí po svévolných rozhodnutích nacistů.

Heisenberg ve druhé světové válce

1. září 1939, německý nukleární zbraně program byl tvořen na stejném dni že druhá světová válka začala. Po několika setkáních byl Heisenberg zařazen do funkce ředitele.

Od 26. února do 28, 1942, Heisenberg nabídl vědeckou konferenci k Reich úředníkům na získání energie od jaderného štěpení \ t.

Kromě toho vysvětlil obrovský energetický potenciál, který tento typ energie poskytuje. On prohlašoval, že 250 miliónů voltů elektronů mohlo být propuštěno přes štěpení atomového jádra, tak oni vyrazili se plně provádět výzkum..

Objev jaderného štěpení byl přinesen do německého reflektoru. Nicméně, Heisenberg výzkumná skupina nebyla úspěšná ve výrobě reaktoru nebo atomové bomby.

Některé odkazy představily Heisenberg jako nekompetentní. Jiní na druhé straně navrhli, že zpoždění bylo úmyslné nebo že úsilí bylo sabotováno. Jasné bylo, že v několika bodech šetření došlo k významným chybám.

Podle několika odkazů, přepisy z němčiny do angličtiny ukazují, že jak Heisenberg, tak další kolegové byli šťastní, že spojenci vyhráli ve druhé světové válce..

Roky poválečné a smrtelné

Konečně v roce 1946, on pokračoval v jeho pozici u Kaiser Wilhelm institutu, který brzy stal se známý jako Max Planck institut pro fyziku. V poválečných letech, Heisenberg převzal role administrátora a mluvčí německé vědy v západním Německu, udržovat apolitický postoj.

V roce 1949 se stal prvním prezidentem německé výzkumné rady s úmyslem podporovat vědu své země na mezinárodní scéně.

Později, v roce 1953, se stal zakládajícím prezidentem Humboldtovy nadace; organizace financovaná vládou, která udělila stipendia zahraničním akademikům za účelem provádění výzkumu v Německu.

V pozdních šedesátých létech, Heisenberg zvládal psát jeho autobiografii. Kniha vyšla v Německu a o několik let později byla přeložena do angličtiny a poté do dalších jazyků.

1. února 1976, Heisenberg umřel na ledvinu a rakovinu žlučníku. Příští den se jeho kolegové vydali na procházku z Fyzikálního ústavu do svého domova a umístili na přední dveře svíčky, aby respektovali legendárního vědce..

Objevy a příspěvky

Maticová mechanika

První modely kvantové mechaniky založil Albert Einstein, Niels Bohr a další významní vědci. Později skupina mladých fyziků vyvinula antiklasické teorie, založené na experimentech a ne na intuici, s použitím mnohem přesnějších jazyků.

V roce 1925 byl Heisenberg prvním, kdo provedl jednu z nejkomplexnějších matematických formulací kvantové mechaniky. Myšlenka Heisenberga spočívá v tom, že pomocí této rovnice lze předpovědět intenzity fotonů v různých pásmech vodíkového spektra..

Tato formulace je založena na skutečnosti, že jakýkoliv systém může být popsán a měřen vědeckými pozorováními a měřeními přizpůsobenými teorii matic. V tomto smyslu, matice jsou matematické výrazy se vztahovat k datům od jevu.

Princip nejistoty

Kvantová fyzika je často matoucí, protože to, co je definováno, je nahrazeno pravděpodobnostmi. Částice může být například na jednom místě nebo na jiném místě, nebo dokonce v obou současně; můžete pouze odhadnout svou polohu pomocí pravděpodobností.

Tento kvantový zmatek lze vysvětlit pomocí Heisenbergova principu nejistoty. V roce 1927 německý fyzik vysvětlil svůj princip měřením polohy a pohybu částic. Například hybnost objektu je jeho hmotnost násobená jeho rychlostí.

Vzhledem k této skutečnosti, princip nejistoty naznačuje, že člověk nemůže s naprostou jistotou vědět, jakou polohu a pohyb částic má. Heisenberg potvrdil, že existuje limit, jak dobře člověk může znát polohu a hybnost částic, dokonce i pomocí své teorie.

Pro Heisenberga, pokud znáte pozici velmi přesně, můžete mít jen omezené informace o své hybnosti.

Neutron-protonový model

Protonový elektronový model představoval určité problémy. Ačkoli to bylo přijato to atomové jádro je složeno z protonů a neutronů, povaha neutronu nebyla jasná.

Po objevu neutronů navrhl Werner Heisenberg a sovětsko-ukrajinský fyzik Dmitrij Ivanenko model protonů a neutronů pro jádro v roce 1932.

Heisenbergovy dokumenty se zabývají podrobným popisem protonů a neutronů v jádře prostřednictvím kvantové mechaniky. To také předpokládalo přítomnost jaderných elektronů oddělených od neutronů a protonů.

Přesněji, on předpokládal, že neutron je proton-elektronová sloučenina, pro kterého tam je žádné kvantové mechanické vysvětlení.

Ačkoli neutron-protonový model vyřešil mnoho problémů a rozluštil určité otázky, bylo problém vysvětlit, jak by elektrony mohly vycházet z jádra. I díky těmto objevům se však obraz atomu změnil a výrazně urychlil objevy atomové fyziky.

Funguje

Fyzikální principy kvantové teorie

Fyzikální principy kvantové teorie Byla to kniha, kterou napsal Werner Heisenberg, poprvé publikovaná v roce 1930 díky univerzitě v Chicagu. Pozdnější, v 1949, nová verze byla dotisknuta pro úspěch.

Německý fyzik napsal tuto knihu s úmyslem jednoduchým způsobem diskutovat o kvantové mechanice, s malým technickým jazykem, který by umožnil rychlé porozumění této vědě..

Kniha byla citována více než 1200 krát v referencích a důležitých oficiálních zdrojích. Struktura práce je založena především na rychlé a jednoduché diskusi o kvantové teorii a jejím principu nejistoty.

Fyzika a filosofie

Fyzika a filosofie To sestávalo z klíčové práce psané stručně Werner Heisenberg v roce 1958. V této práci, Heisenberg vysvětlí události revoluce v moderní fyzice od základu jeho vynikajících článků a příspěvků.

Heisenberg byl charakterizován pro mít četné přednášky a rozhovory o fyzice během jeho vědecké kariéry. V tomto smyslu je tato práce kompilací všech rozhovorů týkajících se objevů německého vědce: princip nejistoty a atomový model.

Fyzika i mimo ni

Fyzika i mimo ni byla kniha napsaná Wernerem Heisenbergem v roce 1969, která vypráví příběh atomového průzkumu a kvantové mechaniky z jeho zkušenosti.

Kniha se zabývá rozhovory o debatách mezi Heisenbergem a ostatními jeho kolegy z různých vědeckých oborů. Tento text obsahuje rozhovory s Albertem Einsteinem.

Záměrem Heisenberga bylo, aby čtenář mohl mít zkušenosti s pocitem, že slyší osobně různé uznávané fyziky, jako je Niels Bohr nebo Max Planck, nejen o fyzice, ale o dalších tématech souvisejících s filozofií a politikou; proto název knihy.

Práce dále popisuje vznik kvantové fyziky a popis prostředí, ve kterém žili, s podrobným popisem krajiny a jejich výchovou v přírodě, charakterizující čas..

Odkazy

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Převzato z Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portál Slavní Vědci (n.d.). Převzato ze slavné vědy.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Skotsko, (n.d.). Převzato ze skupin.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). Převzato z Wikipedia.org
  5. Kvantová nejistota není vše v měření, Geoff Brumfiel, (2012). Převzato z nature.com