Werner Heisenberg Biografi, upptäckt, bidrag, verk

1612
David Holt
Werner Heisenberg Biografi, upptäckt, bidrag, verk

Werner Heisenberg (1901 - 1976) var en tysk fysiker och filosof känd för att vara mannen som lyckades formulera kvantmekanik i termer av matriser, förutom att skapa osäkerhetsprincipen. Tack vare dessa upptäckter lyckades han vinna Nobelpriset i fysik 1932.

Dessutom bidrog han med bidrag till teorierna om hydrodynamik av turbulenta vätskor, atomkärnan, ferromagnetism, kosmiska strålar, subatomära partiklar, bland annat forskning.

Bundesarchiv, Bild 183-R57262 / Okänd Okänd författare / CC-BY-SA 3.0 [CC BY-SA 3.0 de (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/de/deed.en)], via Wikimedia Allmänhet

Han var en av forskarna som ingrep i det nazistiska tyska kärnvapenprojektet under andra världskriget. När kriget slutade utsågs han till chef för Kaiser Willhelm Institute of Physics..

Han var i rollen som chef tills institutionen flyttade till München, där den utvidgades och döptes om till Max Planck Institute for Physics and Astrophysics..

Heisenberg var ordförande för det tyska forskningsrådet, kommissionen för atomfysik, arbetsgruppen för kärnfysik och ordförande för Alexander von Humboldt-stiftelsen.

Artikelindex

  • 1 Biografi
    • 1.1 Första åren och studier
    • 1.2 Början av hans karriär
    • 1.3 Nobelpris
    • 1.4 Naziattacker
    • 1.5 Heisenberg under andra världskriget
    • 1.6 Efterkrigsår och död
  • 2 Upptäckter och bidrag
    • 2.1 Matrismekanik
    • 2.2 Osäkerhetsprincip
    • 2.3 Neutron-protonmodell
  • 3 fungerar
    • 3.1 De fysiska principerna för kvantteori
    • 3.2 Fysik och filosofi
    • 3.3 Fysik och vidare
  • 4 Referenser

Biografi

Tidiga år och studier

Werner Karl Heisenberg föddes den 5 december 1901 i Würzburg, Tyskland. Han var son till Kaspar Ernst August Heisenberg, en gymnasielärare i klassiska språk som blev Tysklands enda medeltida och moderna grekiska lärare i universitetssystemet. Hans mor var en kvinna som heter Annie Wecklein.

Han började sina studier i fysik och matematik vid Ludwig Maximilian University i München och Georg-August University i Göttingen mellan 1920 och 1923..

Professorn och fysikern, Arnold Sommerfeld, observerade sina bästa studenter och kände till Heisenbergs intresse för teorierna om anatomisk fysik hos danska Niels Bohr; professorn tog honom till Bohr-festivalen i juni 1922.

Slutligen, 1923, tog han sin doktorsexamen i München under Sommerfeld och avslutade sin habilitering året därpå..

Ämnet för Heisenbergs doktorsavhandling föreslogs av Sommerfeld själv. Han försökte ta itu med idén om turbulens som ett mönster av vätskerörelser som kännetecknas av plötsliga förändringar i tryck och flödeshastighet..

Mer specifikt närmade sig Heisenberg problemet med stabilitet genom att använda flera specifika ekvationer. Under sin ungdom var han medlem i en sammanslutning av tyska scouts och en del av den tyska ungdomsrörelsen.

Början av sin karriär

Mellan 1924 och 1927 ansågs Heisenberg vara en privatdozent (universitetsprofessor i titel) i Göttingen.

Från den 17 september 1924 till den 1 maj året därpå genomförde han forskning tillsammans med den danska fysikern Niels Bohr, tack vare ett bidrag från Rockefeller Foundation Board of International Education.

År 1925, under en period av sex månader, utvecklade han en formulering av kvantmekanik; en ganska komplett matematisk implementering, åtföljd av de tyska fysikerna Max Born och Pascual Jordan.

Medan han var i Köpenhamn 1927 lyckades Heisenberg utveckla sin osäkerhetsprincip medan han arbetade på kvantmekanikens matematiska grunder..

Efter att ha avslutat sin forskning den 23 februari skrev han ett brev till den österrikiska fysikern Wolfgang Pauli, där han för första gången beskrev en sådan princip..

Sedan, 1928, erbjöd han en artikel som publicerades i Leipzig där han använde Pauli-uteslutningsprincipen för att lösa ferromagnetismens mysterium; ett fysiskt fenomen som producerar en magnetisk ordning i samma riktning och mening.

I början av året 1929 presenterade Heisenberg och Pauli två dokument som tjänade som grund för den relativistiska kvantfältsteorin.

Nobelpriset

Werner Heisenberg lyckades inte bara utveckla forskningsprogrammet för att skapa kvantfältsteori tillsammans med några av sina kollegor, men han lyckades också arbeta med teorin om atomkärnan efter upptäckten av neutronen 1932..

I ett sådant projekt lyckades han utveckla en proton-neutroninteraktionsmodell i en tidig beskrivning som senare blev känd som stark kraft.

År 1928 nominerade Albert Einstein Werner Heisenberg, Max Born och Pascual Jordan för Nobelpriset i fysik. Tillkännagivandet av utmärkelsen 1932 försenades till november 1933.

Det var vid denna tid som det meddelades att Heisenberg vann 1932-priset för skapandet av kvantmekanik. Från Heisenbergs bidrag har de allotropa formerna av väte upptäckts: det vill säga de olika atomstrukturerna för ämnen som är enkla.

Nazistiska attacker

Samma år som han fick Nobels fredspris 1933 såg han uppkomsten av nazistpartiet. Nazipolitiken utesluter "icke-arier", vilket innebar uppsägning av många professorer, inklusive: Born, Einstein och andra Heisenberg-kollegor i Leipzig..

Heisenbergs svar på sådana handlingar var lugnt, borta från offentligt skrik eftersom han trodde att nazistregimen skulle vara kortlivad. Heisenberg blev snabbt ett enkelt mål.

En grupp radikala nazistiska fysiker främjade idén om en "arisk fysik" i motsats till "judisk fysik", detta är den som är relaterad till relativitetsteorierna och kvantteorierna; i själva verket attackerades Heisenberg kraftigt av nazistpressen och kallade honom en "vit jud"..

Sommerfeld hade övervägt att lämna Heisenberg som efterträdare för klasser vid universitetet i München; emellertid misslyckades hans anbud för utnämningen på grund av oppositionen från nazirörelsen. Heisenberg hade fått en bitter smak efter nazisternas godtyckliga beslut.

Heisenberg under andra världskriget

Den 1 september 1939 bildades det tyska kärnvapenprogrammet samma dag som andra världskriget började. Efter flera möten inkluderades Heisenberg och placerades som verkställande direktör..

Från 26 till 28 februari 1942 gav Heisenberg en vetenskaplig konferens till Reichs tjänstemän om förvärv av energi från kärnklyvning..

Dessutom förklarade han om den enorma energipotential som denna typ av energi ger. Han hävdade att 250 miljoner volt elektroner kunde frigöras genom klyvning av en atomkärna, så de bestämde sig för att genomföra utredningen helt.

Upptäckten av kärnklyvning fördes till den tyska strålkastaren. Heisenbergs forskargrupp lyckades dock inte producera en reaktor eller atombombe..

Vissa referenser har presenterat Heisenberg som inkompetent. Andra, tvärtom, har föreslagit att förseningen hade varit avsiktligt eller att ansträngningen saboterades. Det som var tydligt är att det fanns betydande fel vid olika punkter i utredningen.

Enligt olika referenser avslöjar transkriptioner från tyska till engelska att både Heisenberg och andra kollegor var mycket glada över att de allierade segrade under andra världskriget..

Efterkrigsår och död

Slutligen 1946 återupptog han sin position vid Kaiser Wilhelm Institute, som snart döptes om till Max Planck Institute for Physics. Under efterkrigstiden tog Heisenberg rollen som administratör och talesman för tysk vetenskap i Västtyskland och behöll en opolitisk hållning..

1949 blev han den första presidenten för det tyska forskningsrådet med avsikt att främja sitt lands vetenskap internationellt..

Senare, 1953, blev han grundare av Humboldt Foundation; en statligt finansierad organisation som delade ut stipendier till utländska forskare för att bedriva forskning i Tyskland.

I slutet av 1960-talet lyckades Heisenberg skriva sin självbiografi. Boken publicerades i Tyskland och år senare översattes den till engelska och sedan till andra språk.

Den 1 februari 1976 dog Heisenberg av njure- och gallblåsecancer. Nästa dag tog hans kollegor en promenad från Institutet för fysik till sitt hem och placerade ljus på ytterdörren för att berömma den legendariska forskaren..

Upptäckter och bidrag

Matrismekanik

De första modellerna för kvantmekanik grundades av Albert Einstein, Niels Bohr och andra ledande forskare. Senare utvecklade en grupp unga fysiker i strid med klassiska teorier, baserat på experiment och inte på intuition, med mycket mer exakta språk.

1925 var Heisenberg den första som gjorde en av de mest kompletta matematiska formuleringarna av kvantmekanik. Heisenbergs idé var att med hjälp av denna ekvation kunde fotonernas intensitet i vätespektrumets olika band förutsägas.

Denna formulering är baserad på det faktum att vilket system som helst kan beskrivas och mätas med observationer och vetenskapliga mätningar enligt matristeori. I denna mening är matriser matematiska uttryck för att relatera data från ett fenomen.

Osäkerhetsprincip

Kvantfysik är ofta förvirrande, eftersom den bestämda ersätts med sannolikheter. Till exempel kan en partikel vara på en eller annan plats, eller till och med i båda samtidigt; dess plats kan bara uppskattas med hjälp av sannolikheter.

Denna kvantförvirring kan förklaras tack vare Heisenbergs osäkerhetsprincip. 1927 förklarade den tyska fysikern sin princip genom att mäta en partikels position och rörelse. Exempelvis är ett objekts momentum dess massa multiplicerat med dess hastighet.

Med tanke på detta faktum indikerar osäkerhetsprincipen att en partikels position och rörelse inte kan kännas med absolut säkerhet. Heisenberg hävdade att det finns en gräns för hur väl partikelns position och momentum kan vara känd, även med hjälp av hans teori..

För Heisenberg, om du känner till positionen mycket exakt, kan du bara ha begränsad information om dess fart..

Neutron-protonmodell

Proton-elektronmodellen presenterade vissa problem. Även om det accepterades att atomkärnan är sammansatt av protoner och neutroner, var neutronens natur inte tydlig..

Efter upptäckten av neutronen föreslog Werner Heisenberg och den sovjet-ukrainska fysikern Dmitri Ivanenko en proton- och neutronmodell för kärnan 1932.

Heisenberg-artiklarna behandlar en detaljerad beskrivning av protoner och neutroner i kärnan genom kvantmekanik. Det antog också närvaron av kärnelektroner bortsett från neutroner och protoner.

Mer specifikt antog han att neutronen är en proton-elektronförening, för vilken det inte finns någon kvantmekanisk förklaring..

Även om neutron-protonmodellen löste många problem och svarade på vissa frågor visade det sig vara ett problem när det gäller att förklara hur elektroner kan komma från kärnan. Ändå tack vare dessa upptäckter förändrades bilden av atomen och påskyndade upptäckterna av atomfysiken avsevärt..

Pjäser

De fysiska principerna för kvantteori

De fysiska principerna för kvantteori Det var en bok skriven av Werner Heisenberg, som först publicerades 1930 tack vare University of Chicago. Senare, 1949, trycktes en ny version om inför framgången.

Den tyska fysikern skrev den här boken med avsikt att diskutera kvantmekanik på ett enkelt sätt, med lite tekniskt språk för att ge en snabb förståelse för denna vetenskap..

Boken har citerats mer än 1200 gånger i viktiga officiella referenser och källor. Arbetets struktur bygger i grunden på en snabb och enkel diskussion om kvantteori och dess osäkerhetsprincip..

Fysik och filosofi

Fysik och filosofi bestod av ett banbrytande arbete skrivet av Werner Heisenberg 1958. I detta arbete förklarar Heisenberg revolutionens händelser i modern fysik utifrån sina enastående artiklar och bidrag.

Heisenberg kännetecknades av att ha hållit otaliga föreläsningar och samtal om fysik under hela sin vetenskapliga karriär. I den meningen är detta arbete en sammanställning av alla samtal relaterade till den tyska forskarens upptäckter: osäkerhetsprincipen och atommodellen.

Fysik och vidare

Fysik och vidare Det var en bok skriven av Werner Heisenberg 1969, som berättar historien om atomutforskning och kvantmekanik från hans erfarenhet.

Boken tar diskussioner mellan Heisenberg och andra av hans tidskollegor om olika vetenskapliga ämnen. Denna text innehåller samtal med Albert Einstein.

Heisenbergs avsikt var att läsaren kunde uppleva att lyssna personligen på olika erkända fysiker, som Niels Bohr eller Max Planck, inte bara prata om fysik utan om andra ämnen relaterade till filosofi och politik; därav bokens titel.

Dessutom berättar arbetet framväxten av kvantfysik och en beskrivning av miljön de bodde i, med detaljerade beskrivningar av landskapen och deras utbildning i naturen som är karakteristisk för tiden..

Referenser

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Hämtad från Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portal Famous Scientists, (n.d.). Hämtad från famousscientists.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Scotland, (n.d.). Hämtad från groups.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia på engelska, (n.d.). Hämtad från Wikipedia.org
  5. Kvantosäkerhet inte alla i mätningen, Geoff Brumfiel, (2012). Hämtad från nature.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.