Вернер Хеисенберг Биографија, открића и доприноси, радови



Вернер Хеисенберг (1901 - 1976) био је њемачки физичар и филозоф познат по томе што је био човјек који је успио формулирати квантну механику што се тиче матрица, као и креирати принцип несигурности. Захваљујући тим открићима, успео је да добије Нобелову награду за физику 1932. године.

Поред тога, допринео је теоријама о хидродинамици турбулентних флуида, атомском језгру, феромагнетизму, космичким зрацима, субатомским честицама, међу осталим истраживањима..

Он је био један од научника који је интервенисао у нацистичком немачком пројекту нуклеарног наоружања током Другог светског рата. По завршетку рата именован је за директора физичког института Каисер Виллхелм.

Био је директор док се установа није преселила у Минхен, гдје се проширила и преименовала у Мак Планцк Институт за физику и астрофизику.

Хеисенберг је био председник Немачког истраживачког савета, Комисије за атомску физику, Радне групе за нуклеарну физику и председника фондације Алекандер вон Хумболдт.

Индек

  • 1 Биограпхи
    • 1.1 Прве године и студије
    • 1.2 Почетак његове каријере
    • 1.3 Нобелова награда
    • 1.4 Нацистички напади
    • 1.5 Хеисенберг у Другом светском рату
    • 1.6 Послијератне године и смрт
  • 2 Открића и доприноси
    • 2.1 Механика матрице
    • 2.2 Принцип несигурности
    • 2.3 Неутрон-протонски модел
  • 3 Воркс
    • 3.1 Физички принципи квантне теорије
    • 3.2 Физика и филозофија
    • 3.3 Физика и даље
  • 4 Референце

Биограпхи

Прве године и студије

Вернер Карл Хеисенберг је рођен 5. децембра 1901. у Вурзбургу, у Њемачкој. Био је син Каспара Ернста Аугуста Хајзенберга, учитеља средњих класичних језика који је постао јединствен професор грчких средњовековних и модерних студија Немачке у универзитетском систему. Његова мајка је била жена по имену Анние Вецклеин.

Студије физике и математике почео је на Универзитету Лудвиг Максимилијан у Минхену и на Георг-Аугустовом универзитету у Готтингену од 1920. до 1923. године..

Професор и физичар, Арнолд Соммерфелд, посматрао је своје најбоље ученике и знао је за Хеисенбергов интерес за теорије анатомске физике данског Ниелс Бохра; професор га је одвео на фестивал Бохра у јуну 1922. године.

Коначно, 1923. године, докторирао је у Минхену под командом Соммерфелда и завршио хабилитацију наредне године.

Предмет докторске тезе Хеисенберга предложио је сам Соммерфелд. Он је настојао да се позабави идејом турбуленције која се посматра као образац кретања флуида који карактеришу изненадне промене притиска и брзине протока.

Тачније, Хеисенберг се бавио проблемом стабилности користећи неколико специфичних једначина. Током младости био је члан удружења немачких извиђача и део Немачког омладинског покрета.

Почетак његове каријере

Између 1924. и 1927. године, Хајзенберг се издвојио као приватизатор (назив универзитетски професор), у Готтингену.

Од 17. септембра 1924. до 1. маја следеће године, провео је истрагу заједно са данским физичаром Ниелсом Бохром, захваљујући стипендији коју је доделио Одбор за међународно образовање Фондације Роцкефеллер..

Године 1925., у периоду од шест мјесеци, развио је формулацију квантне механике; прилично комплетна математичка имплементација, у пратњи немачких физичара Мака Борна и Пасцуала Јордана.

Будући да је 1927. године у Копенхагену, Хеисенберг је успео да развије свој принцип неизвесности, радећи на математичким основама квантне механике..

По завршетку истраге, 23. фебруара, написао је писмо аустријском физичару Волфгангу Паулију, у којем је први пут описао такав принцип..

Затим, 1928. године, понудио је чланак објављен у Лајпцигу, гдје је користио принцип Паулијеве искључености како би ријешио мистерију феромагнетизма; физички феномен који производи магнетни поредак у истом смеру и смислу.

Почетком 1929. године, Хајзенберг и Паули су представили два документа која су послужила за постављање темеља теорије релативистичког квантног поља..

Нобелова награда

Вернер Хеисенберг није само успио развити истраживачки програм за стварање квантне теорије поља заједно са неким својим колегама, већ је успио радити на теорији атомског језгра након открића неутрона у 1932..

У таквом пројекту успио је развити модел интеракције протона и неутрона у раном опису који је касније постао познат као стронг форце.

Године 1928. Алберт Ајнштајн је номиновао Вернера Хеисенберга, Мака Борна и Пасцуала Јордана за Нобелову награду за физику. Проглашење награде 1932. године одложено је до новембра 1933. године.

У том тренутку када је објављено да је Хајзенберг добио награду 1932. године, за стварање квантне механике. Из доприноса Хеисенберга откривене су алотропне форме водоника: атомске структуре различите од супстанци које су једноставне..

Нацистички напади

Исте године, када је добио Нобелову награду за мир 1933. године, доживио је успон Нацистичке партије. Нацистичка политика је искључивала "не-Аријевце", што је значило отпуштање многих наставника, укључујући: Борн, Ајнштајн и друге колеге из Хајзенберга у Лајпцигу.

Хеисенбергов одговор на такве акције био је миран, далеко од јавних протеста јер је мислио да нацистички режим неће дуго трајати. Хеисенберг је брзо постао лака мета.

Група радикалних нацистичких физичара промовисала је идеју "аријске физике" која се противи "јеврејској физици", која је повезана са теоријама релативности и квантних теорија; у ствари, Хеисенберг је био снажно нападнут од стране нацистичке штампе, називајући га "белом Јеврејином".

Соммерфелд је размишљао о остављању Хеисенберга као наследника часова на Универзитету у Минхену; међутим, његов покушај именовања није успио због противљења нацистичког покрета. Хеисенберг је остао са горким укусом након арбитрарних одлука нациста.

Хајзенберг у Другом светском рату

Немачки програм нуклеарног оружја је 1. септембра 1939. године формиран истог дана када је почео Други светски рат. Након неколико састанака, Хеисенберг је био укључен и постављен као управни директор.

Од 26. до 28. фебруара 1942. године, Хајзенберг је понудио научну конференцију званичницима Рајха о набавци енергије из нуклеарне фисије..

Поред тога, објаснио је о огромном енергетском потенцијалу који ова врста енергије пружа. Он је тврдио да 250 милиона волти електрона може бити ослобођено кроз фисију атомског језгра, тако да су се одлучили да у потпуности проведу истраживање..

Откриће нуклеарне фисије доведено је у Немачку. Међутим, Хеисенбергова истраживачка група није била успјешна у производњи реактора или атомске бомбе.

Неке референце су представљале Хајзенберга као неспособног. Други, с друге стране, су навели да је кашњење било намјерно или да је напор саботиран. Оно што је јасно је да су у неколико тачака истраге постојале значајне грешке.

Према неколико референци, транскрипти са њемачког на енглески откривају да су и Хеисенберг и друге колеге били сретни што су савезници побиједили у Другом свјетском рату..

Године послије рата и смрти

Коначно, 1946. године, он је наставио да ради на Институту Каисер Вилхелм, који је убрзо постао познат као Мак Планцк Институте фор Пхисицс. У послијератним годинама, Хеисенберг је преузео улогу администратора и гласноговорника њемачке науке у Западној Њемачкој, одржавајући аполитичан став.

Године 1949. постао је први председник Немачког истраживачког савета са намером да промовише науку своје земље на међународној сцени.

Касније, 1953. године, постао је оснивачки предсједник Фондације Хумболдт; организација коју финансира влада и која је додијелила стипендије страним академицима за провођење истраживања у Њемачкој.

Крајем шездесетих, Хеисенберг је успео да напише своју аутобиографију. Књига је објављена у Њемачкој, а година касније преведена је на енглески, а затим на друге језике.

1. фебруара 1976. Хеисенберг је умро од рака бубрега и жучне кесе. Следећег дана, његове колеге су прошетале од Института за физику до свог дома, поставивши свеће на улазна врата како би одали почаст легендарном научнику..

Открића и доприноси

Матрик мецханицс

Први модели квантне механике основали су Алберт Еинстеин, Ниелс Бохр и други важни научници. Касније је група младих физичара развила анти-класичне теорије, засноване на експериментима, а не на интуицији, користећи много прецизније језике.

Године 1925. Хеисенберг је први извео једну од најкомплетнијих математичких формулација квантне механике. Идеја Хеисенберга је била да се помоћу те једначине могу предвидети интензитети фотона у различитим опсезима спектра водоника.

Ова формулација се заснива на чињеници да се било који систем може описати и мјерити са научним проматрањима и мјерењима прилагођеним теорији матрице. У том смислу, матрице су математички изрази за повезивање података из феномена.

Принцип несигурности

Квантна физика је често збуњујућа, јер оно што је дефинисано замењује се вероватноћама. На пример, честица може бити на једном или другом месту, или чак у оба у исто време; своју локацију можете процијенити само помоћу вјеројатности.

Ова квантна конфузија се може објаснити захваљујући Хеисенберговом принципу несигурности. 1927. године, њемачки физичар је објаснио свој принцип мјерењем положаја и кретања честице. На пример, моментум неког објекта је његова маса помножена са његовом брзином.

С обзиром на ову чињеницу, принцип несигурности указује да се не може са апсолутном сигурношћу знати позиција и кретање честице. Хајзенберг је потврдио да постоји граница колико добро се може знати позиција и моментум честице, чак и користећи његову теорију..

За Хеисенберга, ако познајете позицију врло прецизно, можете имати само ограничене информације о вашем моменту.

Неутрон-протонски модел

Модел протон-електрона представио је одређене проблеме. Иако је прихваћено да је атомско језгро састављено од протона и неутрона, природа неутрона није била јасна.

Након открића неутрона, Вернер Хеисенберг и совјетски-украјински физичар Дмитри Иваненко, предложили су модел протона и неутрона за нуклеус, у години 1932..

Хеисенбергови документи обрађују детаљан опис протона и неутрона унутар језгра путем квантне механике. Такође је претпостављено присуство нуклеарних електрона одвојено од неутрона и протона.

Прецизније, претпоставио је да је неутрон једињење протонског електрона, за које не постоји квантно механичко објашњење.

Иако је модел неутрон-протон решио многе проблеме и дешифрирао одређена питања, био је проблем објаснити како електрони могу да зраче из језгра. Ипак, захваљујући тим открићима, слика атома се значајно променила и убрзала открића атомске физике.

Воркс

Физички принципи квантне теорије

Физички принципи квантне теорије То је књига коју је написао Вернер Хеисенберг, први пут објављен 1930. године захваљујући Универзитету у Чикагу. Касније, 1949. године, нова верзија је поново штампана за успех.

Немачки физичар је написао ову књигу са намером да дискутује о квантној механици на једноставан начин, са мало техничког језика да би обезбедио брзо разумевање ове науке..

Књига је цитирана више од 1200 пута у референцама и важним званичним изворима. Структура рада се у основи базира на брзој и једноставној дискусији квантне теорије и њеном принципу несигурности.

Физика и филозофија

Физика и филозофија Састојао се од основног рада писаног сажетом од стране Вернера Хеисенберга 1958. године. У овом раду, Хеисенберг објашњава догађаје револуције у модерној физици из основе својих изванредних чланака и доприноса..

Хеисенберг је карактеризиран тиме што је током своје научне каријере направио безброј предавања и разговора о физици. У том смислу, овај рад је компилација свих разговора везаних за открића немачког научника: принцип несигурности и атомски модел.

Физика и даље

Физика и даље је књига коју је написао Вернер Хеисенберг 1969. године, која говори о причи о атомском истраживању и квантној механици из његовог искуства.

Књига води разговоре о дебатама између Хеисенберга и других колега тог времена о различитим научним темама. Овај текст укључује разговоре са Албертом Ајнштајном.

Намера Хеисенберга је била да читалац има искуство осећања да лично чује различите признате физичаре, као што је Ниелс Бохр или Мак Планцк, не само да говори о физици, већ ио другим темама везаним за филозофију и политику; одатле и наслов књиге.

Осим тога, у раду се описује настанак квантне физике и опис окружења у којем су живјели, с детаљним описима крајолика и њиховог образовања у природи карактеристичних за вријеме.

Референце

  1. Вернер Хеисенберг, Рицхард Беилер, (н.д.). Преузето са Британница.цом
  2. Веинер Хеисенберг, Портал Фамоус Сциентистс, (н.д.). Преузето из фамоуссциентистс.орг
  3. Вернер Карл Хеисенберг, Портал Универзитета Ст Андревс, Шкотска, (н.д.). Преузето из гроупс.дцс.ст-анд.ац.ук
  4. Вернер Хеисенберг, Википедиа ен Еспанол, (н.д.). Преузето са Википедиа.орг
  5. Квантна несигурност није све у мерењу, Геофф Брумфиел, (2012). Преузето из природе.цом