Werner Heisenberg Biografi, Discovery og Bidrag, Works



Werner Heisenberg (1901 - 1976) var en tysk fysiker og filosof kendt for at være den mand, der formåede at formulere kvantemekanik for så vidt angår matricer, samt skabe usikkerhedsprincippet. Takket være disse opdagelser lykkedes det at vinde Nobelprisen i fysik i 1932.

Endvidere hcontribuyó med bidrag til teorier om turbulente fluid hydrodynamik, atomkernen, ferromagnetisme, kosmiske stråler, subatomare partikler, herunder forskning.

Han var en af ​​forskerne til at gribe ind i det nazistiske tyske atomvåbenprojekt under anden verdenskrig. Da krigen sluttede, blev han udnævnt til leder af Kaiser Willhelm Institut for Fysik.

Han var direktør indtil institutionen flyttede til München, hvor den udvidede og blev omdøbt til Max Planck Institute for Physics and Astrophysics.

Heisenberg var formand for Det Tyske Forskningsråd, Atomfysikkommissionen, Arbejdsgruppen for Atomfysik og Præsident for Alexander von Humboldt Foundation.

indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Første år og studier
    • 1.2 Begyndelser af hans karriere
    • 1.3 Nobelprisen
    • 1.4 nazistiske angreb
    • 1.5 Heisenberg i 2. verdenskrig
    • 1.6 Efterkrigsår og død
  • 2 Opdagelser og bidrag
    • 2.1 Matrix mekanik
    • 2.2 Usikkerhedsprincippet
    • 2.3 Neutron-proton model
  • 3 værker
    • 3.1 De kvantitative teoriers fysiske principper
    • 3.2 Fysik og filosofi
    • 3.3 Fysik og videre
  • 4 referencer

biografi

Første år og studier

Werner Karl Heisenberg blev født den 5. december 1901 i Würzburg, Tyskland. Han var søn af Kaspar Ernst August Heisenberg, en lærer i sekundær af klassiske sprog, der blev den unikke professor i græske middelalderlige og moderne studier af Tyskland i universitetssystemet. Hans mor var en kvinde ved navn Annie Wecklein.

Han begyndte sine studier i fysik og matematik på Ludwig Maximilian University i München og Georg-August University i Göttingen mellem 1920 og 1923.

Professoren og fysikeren, Arnold Sommerfeld, observerede sine bedste elever og vidste om Heisenbergs interesse for den danske Niels Bohrs anatomiske fysik teorier. professoren tog det til Bohrs festival i juni 1922.

Endelig modtog han i 1923 sin doktorgrad i München under Sommerfelds kommando og afsluttede sin habilitering det følgende år.

Emnet for Heisenbergs doktorsafhandling blev foreslået af Sommerfeld selv. Han forsøgte at tackle tanken om turbulens set som et mønster af væskebevægelse karakteriseret ved pludselige ændringer i tryk og strømningshastighed.

Mere specifikt behandlede Heisenberg stabilitetsproblemet ved at anvende flere specifikke ligninger. Under sin ungdom var han medlem af en sammenslutning af tyske spejdere og en del af den tyske ungdomsbevægelse.

Begyndelser af hans karriere

Mellem 1924 og 1927 stod Heisenberg ud som privatdosent (titel universitetsprofessor) i Göttingen.

Fra 17. september 1924 til 1. maj det følgende år gennemførte han en undersøgelse sammen med den danske fysiker Niels Bohr, takket være et stipendium, der blev tildelt af International Education of Rockefeller Foundation..

I 1925 udviklede han i løbet af en periode på seks måneder en formulering af kvantemekanik; en ret komplet matematisk implementering, ledsaget af de tyske fysikere Max Born og Pascual Jordan.

I 1927 lykkedes Heisenberg at udvikle sit usikkerhedsprincip under arbejdet med kvantemekanikens matematiske grundlag.

Efter afslutningen af ​​sin undersøgelse skrev han den 23. februar et brev til den østrigske fysiker Wolfgang Pauli, hvori han for første gang beskrev et sådant princip.

Derefter tilbød han i 1928 en artikel udgivet i Leipzig, hvor han anvendte princippet om Paulis udelukkelse for at løse ferromagnetismens mysterium; et fysisk fænomen, der frembringer en magnetisk orden i samme retning og forstand.

I begyndelsen af ​​året 1929 fremlagde Heisenberg og Pauli to dokumenter, der tjente til at lægge grunden til teorien om det relativistiske kvantefelt.

Nobelprisen

Werner Heisenberg lykkedes ikke blot at udvikle det forskningsprogram, der skaber kvantefeltteori sammen med nogle af sine kolleger, men det lykkedes at arbejde i teorien om atomkernen efter opdagelsen af ​​neutronen i 1932.

I et sådant projekt lykkedes det at udvikle en proton- og neutroninteraktionsmodel i en tidlig beskrivelse, der senere blev kendt som stærk kraft.

I 1928 udpegede Albert Einstein Werner Heisenberg, Max Born og Pascual Jordan til Nobelprisen i Fysik. Meddelelsen om prisen i året 1932 blev forsinket indtil november 1933.

Det var på det tidspunkt, da det blev annonceret, at Heisenberg havde vundet prisen 1932 til skabelsen af ​​kvantemekanik. Fra Heisenbergs bidrag har været i stand til at opdage de allotropiske former for hydrogen: det vil sige atomstrukturerne er forskellige fra stoffer, der er enkle.

Nazistiske angreb

Samme år modtog han Nobels fredspris i 1933, oplevede han nazistpartiets stigning. Nazistiske politikker udelukket "ikke-ariere", hvilket betød afskedigelse af mange lærere, herunder: Born, Einstein og andre kolleger fra Heisenberg i Leipzig.

Heisenbergs reaktion på sådanne handlinger var rolig, langt fra offentlige protester, fordi han troede, at nazistregimet ikke ville vare længe. Heisenberg blev hurtigt et let mål.

En gruppe af radikale nazi fysikere fremmet ideen om en "arisk fysik" modsat "jødisk fysik", som er relateret til relativitetsteorier og kvanteteorier; Faktisk blev Heisenberg stærkt angrebet af nazistpressen og kaldte ham "hvid jøde".

Sommerfeld havde overvejet at forlade Heisenberg som efterfølger til klasserne ved universitetet i München; Men hans forsøg på udnævnelsen mislykkedes på grund af modstand fra nazistriden. Heisenberg havde forblevet bitter smag efter nazisternes vilkårlig beslutning.

Heisenberg i 2. verdenskrig

Den 1. september 1939 blev det tyske atomvåbenprogram dannet samme dag som 2. verdenskrig begyndte. Efter flere møder blev Heisenberg medtaget og administreret som administrerende direktør.

Fra 26. februar til 28, 1942 tilbød Heisenberg en videnskabelig konference til rigsembedsmændene om erhvervelse af energi fra nuklear fission.

Derudover forklarede han om det enorme energipotentiale, som denne type energi giver. Han hævdede, at 250 millioner volt elektroner kunne frigives gennem fission af en atomkerne, så de satte sig for at udføre forskningen fuldt ud.

Opdagelsen af ​​atomfission blev bragt til tysk spotlight. Heisenbergs forskningsgruppe var imidlertid ikke vellykket i produktionen af ​​en reaktor eller atombombe.

Nogle referencer har præsenteret Heisenberg som inkompetente. Andre har på den anden side antydet, at forsinkelsen havde været bevidst, eller at indsatsen blev saboteret. Det var klart, at der var betydelige fejl i flere punkter i undersøgelsen.

Ifølge flere henvisninger viser transskripter fra tysk til engelsk, at både Heisenberg og andre kolleger var glade for, at de allierede vandt i anden verdenskrig..

År efterkrig og død

Endelig i 1946 genoptog han sin stilling ved Kaiser Wilhelm Institut, som snart blev kendt som Max Planck Institut for Fysik. I efterkrigsårene overtog Heisenberg roller som administrator og talsmand for tysk videnskab i Vesttyskland, idet han opretholdt en apolitisk holdning.

I 1949 blev han den første præsident for det tyske forskningsråd med det formål at fremme sin lands videnskab på den internationale arena.

Senere i 1953 blev han grundlæggerpræsident for Humboldt Foundation; en statsfinansieret organisation, der tildelte stipendier til udenlandske akademikere til at gennemføre forskning i Tyskland.

I slutningen af ​​60'erne lykkedes det Heisenberg at skrive sin selvbiografi. Bogen blev udgivet i Tyskland og år senere blev den oversat til engelsk og derefter til andre sprog.

Den 1. februar 1976 døde Heisenberg af nyre- og galdeblærekræft. Den næste dag tog sine kolleger en tur fra instituttet for fysik til deres hjem og placerede stearinlys ved hoveddøren for at betale deres respekt til den legendariske videnskabsmand..

Opdagelser og bidrag

Matrix mekanik

De første modeller af kvantemekanik blev oprettet af Albert Einstein, Niels Bohr og andre vigtige forskere. Senere udviklede en gruppe unge fysikere antiklassiske teorier baseret på eksperimenter og ikke på intuition ved at bruge langt mere præcise sprog.

I år 1925 var Heisenberg den første til at udføre en af ​​de mest komplette matematiske formuleringer af kvantemekanik. Ideen om Heisenberg var, at ved hjælp af denne ligning kunne fotons intensiteter forudsiges i de forskellige bånd af hydrogenspektret.

Denne formulering er baseret på det faktum, at ethvert system kan beskrives og måles med videnskabelige observationer og målinger tilpasset matricteori. Matricer er i denne forstand matematiske udtryk for at relatere data fra et fænomen.

Usikkerhedsprincippet

Kvantfysik er ofte forvirrende, fordi det, der er defineret, erstattes med sandsynligheder. For eksempel kan en partikel være på ét sted eller et andet, eller endog i begge på samme tid; Du kan kun estimere din placering ved hjælp af sandsynligheder.

Denne kvantforvirring kunne forklares takket være Heisenbergs usikkerhedsprincip. I 1927 forklarede den tyske fysiker dens princip ved at måle position og bevægelse af en partikel. For eksempel er momentet af et objekt dets masse multipliceret med dens hastighed.

I lyset af denne kendsgerning angiver usikkerhedsprincippet, at man med absolut sikkerhed ikke kan forstå partiklens position og bevægelse. Heisenberg bekræftede, at der er en grænse for, hvor godt man kan kende partikels position og momentum, selv ved at bruge hans teori.

For Heisenberg, hvis du kender positionen meget præcist, kan du kun have begrænsede oplysninger om din fremdrift.

Neutron-proton model

Proton-elektronmodellen frembragte visse problemer. Selv om det blev accepteret, at atomkernen er sammensat af protoner og neutroner, var neutronens natur ikke klar.

Efter opdagelsen af ​​neutronen, Werner Heisenberg og sovjetisk-ukrainske fysiker Dmitri Ivanenko, de foreslog en model af protoner og neutroner til kernen, i 1932.

Heisenberg-dokumenterne beskriver en detaljeret beskrivelse af protoner og neutroner i kernen gennem kvantemekanik. Det antog også tilstedeværelsen af ​​nukleare elektroner adskilt fra neutroner og protoner.

Mere specifikt antog han, at neutronen er en proton-elektronforbindelse, for hvilken der ikke er nogen kvantemekanisk forklaring.

Selvom neutron-proton model løst mange problemer og afkodet visse spørgsmål, det var et problem at forklare, hvordan elektroner kunne udspringe kernen. Stadig, takket være disse opdagelser har ændret billedet af atomet og betydeligt hurtigere opdagelser atomfysik.

værker

De fysiske principper for kvantteori

De fysiske principper for kvantteori Det var en bog skrevet af Werner Heisenberg, der blev offentliggjort for første gang i 1930 takket være University of Chicago. Senere i 1949 blev en ny version genoptrykt for succes.

Den tyske fysiker skrev denne bog med den hensigt at diskutere kvantemekanik på en enkel måde, med lidt teknisk sprog for at give en hurtig forståelse af denne videnskab.

Bogen er blevet citeret mere end 1.200 gange i referencer og vigtige officielle kilder. Arbejdets struktur er fundamentalt baseret på den hurtige og enkle diskussion af kvantteori og dens usikkerhedsprincip.

Fysik og filosofi

Fysik og filosofi Det bestod af et sædvanligt arbejde skrevet kortfattet af Werner Heisenberg i 1958. I dette arbejde forklarer Heisenberg revolutionens hændelser i moderne fysik ud fra bunden af ​​sine fremragende artikler og bidrag.

Heisenberg var præget af at have foretaget utallige foredrag og samtaler om fysik i hele sin videnskabelige karriere. I den forstand, denne bog er en samling af alle samtaler i relation til resultaterne af den tyske videnskabsmand: princippet usikkerhed og atommodel.

Fysik og videre

Fysik og videre var en bog skrevet af Werner Heisenberg i 1969, som fortæller historien om atomforskning og kvantemekanik fra hans erfaring.

Bogen tager samtaler af debatter mellem Heisenberg og andre af hans kolleger om tiden på forskellige videnskabelige emner. Denne tekst indeholder samtaler med Albert Einstein.

Heisenbergs hensigt var, at læseren kunne have oplevelsen af ​​at føle, at lytte til forskellige fysiske person, anerkendt som Niels Bohr eller Max Planck, ikke bare taler om fysisk, men relateret til filosofi og politiske spørgsmål; dermed titlen på bogen.

Hertil kommer, at bogen beretter fremkomsten af ​​kvantefysikken og en beskrivelse af det miljø, hvor de boede, med detaljerede beskrivelser af landskaber og uddannelse i den karakteristiske natur af tid.

referencer

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Modtaget fra Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portal Famous Scientists, (n.d.). Taget fra famousscientists.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St. Andrews, Skotland, (n.d.). Hentet fra groups.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia og Español, (n.d.). Taget fra Wikipedia.org
  5. Kvantusikkerhed ikke alle i måling, Geoff Brumfiel, (2012). Taget fra nature.com