Werner Heisenberg

Werner Heisenberg

Die Werner Heisenberg was?

Werner Heisenberg (1901-1976) was een Duitse theoretische natuurkundige die bekend staat als de man die de matrixformulering van de kwantummechanica bereikte, naast het formuleren van het principe van onzekerheid. Dankzij deze ontdekkingen slaagde hij erin de Nobelprijs voor natuurkunde te winnen in 1932.

Bovendien droeg het bijdragen bij aan de theorieën over hydrodynamica van turbulente vloeistoffen, de atomaire kern, ferromagnetisme, kosmische stralen en subatomaire deeltjes, naast andere onderzoeken.

Hij was een van de wetenschappers die tussenbeide kwam in het nazi -Duitse kernwapenproject tijdens de Tweede Wereldoorlog. Aan het einde van de oorlog werd hij benoemd tot directeur van het Kaiser Willhelm Institute of Physics.

Hij was in de functie van directeur totdat de instelling naar München verhuisde, waar het zich uitbreidde en werd het Max Planck Institute of Physics and Astrophysics genoemd.

Heisenberg was president van de Duitse onderzoeksraad, de Atomic Physics Commission, van de Nuclear Physics Working Group en president van de Alexander von Humboldt Foundation.

Biografie van Werner Heisenberg

Vroege jaren en studies

Werner Karl Heisenberg werd geboren op 5 december 1901 in Würzburg, Duitsland. Hij was de zoon van Kaspar Ernst Heisenberg en Annie Wecklein.

Hij begon zijn studies in natuurkunde en wiskunde aan de Ludwig Maximilian University in München en Gotingen Georg-August University tussen 1920 en 1923.

De professor en natuurkundige Arnold Sommerfeld keek naar zijn beste studenten en kende de interesse van Heisenberg in de theorieën over de anatomische fysica van Deense Niels Bohr (1885-1962); De leraar nam hem mee naar het Bohr -festival in juni 1922.

Uiteindelijk, in 1923, promoveerde hij in München onder het bevel van Sommerfeld en voltooide hij zijn kwalificatie het volgende jaar.

Het thema van Heisenberg's doctoraatsthesis werd gesuggereerd door Sommerfeld zelf. Hij probeerde het idee van turbulentie aan te pakken gezien als een bewegingspatroon van de vloeistof die wordt gekenmerkt door plotselinge veranderingen in de druk en stroomsnelheid.

Meer specifiek heeft Heisenberg het stabiliteitsprobleem aangepakt door verschillende specifieke vergelijkingen te gebruiken. 

Begin van zijn carrière

Tussen 1924 en 1927 viel Heisenberg op omdat hij een privatdosent was (universiteitsprofessor), in Getsingen.

Van 17 september 1924 tot 1 mei van het volgende jaar voerde hij een onderzoek uit samen met de Deense natuurkundige Niels Bohr, dankzij een beurs die is verleend door de International Education Board van de Rockefeller Foundation.

In 1925, gedurende een periode van zes maanden, ontwikkelde hij de matrixformulering van kwantummechanica; Een vrij complete wiskundige implementatie, vergezeld van Duitse natuurkundigen Max Born (1882-1970) en Pascual Jordan (1902-1980).

In Kopenhage slaagde Heisenberg in 1927 erin zijn onzekerheidsprincipe te ontwikkelen, terwijl hij werkte aan de wiskundige grondslagen van de kwantummechanica.

Na zijn onderzoek te hebben beëindigd, schreef hij op 23 februari een brief aan de Oostenrijkse natuurkundige Wolfgang Pauli (1900-1958), waarin hij voor het eerst een dergelijk principe beschreef.

Vervolgens bood hij in 1928 een artikel aan dat in Leipzig werd gepubliceerd, waar hij Pauli's uitsluitingsprincipe gebruikte om het mysterie van ferromagnetisme op te lossen, een fysiek fenomeen dat een magnetische ordening in dezelfde richting en betekenis produceert.

Kan u van dienst zijn: wat zijn tactiele stimuli?

Begin 1929 presenteerden Heisenberg en Pauli twee documenten die dienden om de basis te leggen voor de relativistische kwantumveldtheorie.

Nobelprijs

Werner Heisenberg slaagde er niet alleen in om het onderzoeksprogramma te ontwikkelen om de kwantumtheorie van velden samen met enkele van zijn collega's te creëren, maar slaagde er ook in om te werken aan de atomaire kerntheorie na de ontdekking van het neutron in 1932 in 1932.

In een dergelijk project slaagde hij erin om een ​​uitsteekselmodel van het proton en het neutron te ontwikkelen in een vroege beschrijving die later bekend stond als de Sterke kracht.

In 1928 nomineerde Albert Einstein Werner Heisenberg, Max Born en Pascual Jordan voor de Nobelprijs in de natuurkunde. De aankondiging van de prijs van 1932 werd uitgesteld tot november 1933.

Het was op dat moment toen werd aangekondigd dat Heisenberg de prijs van 1932 had gewonnen. Uit de bijdrage van Heisenberg zijn ze erin geslaagd om de allotrope vormen van waterstof te ontdekken: dat wil zeggen de verschillende atoomstructuren van stoffen die eenvoudig zijn.

Nazi -aanvallen

In hetzelfde jaar ontving hij de Nobelprijs voor de vrede in 1933, hij leefde de opkomst van de nazi -partij. Nazi -beleid heeft de "niet -aios" uitgesloten, wat het ontslag van veel leraren betekende, waaronder geboren, Einstein en andere Heisenberg -collega's in Leipzig.

Heisenberg's reactie op dergelijke acties was kalm, weg van publieke protesten omdat hij dacht dat het nazi -regime weinig zou duren. Heisenberg werd al snel een gemakkelijk doelwit.

Een groep radicale nazi -fysici bevorderde het idee van een "Arische fysica" tegenover "Joodse fysica", dit is gerelateerd aan relativiteitstheorieën en kwantumtheorieën; Heisenberg werd zelfs sterk aangevallen door de nazi -pers en noemde hem "witte jood".

Sommerfeld had overwogen Heisenberg te verlaten als een opvolger van lessen aan de Universiteit van München; Zijn poging tot de benoeming is echter mislukt vanwege de oppositie van de nazi -beweging. 

Heisenberg in de Tweede Wereldoorlog

Op 1 september 1939 werd het Duitse kernwapenprogramma gevormd, dezelfde dag dat de Tweede Wereldoorlog begon. Na verschillende vergaderingen werd Heisenberg opgenomen en geplaatst als administratief directeur.

Van 28 tot 28 februari 1942 bood Heisenberg een wetenschappelijke conferentie aan Reich -functionarissen over energie -acquisitie van kernsplijting.

Bovendien legde hij het enorme energiepotentieel uit dat dit type energie biedt. Hij bevestigde dat 250 miljoen elektronen konden worden vrijgelaten door de splijting van een atoomkern, dus gingen ze het onderzoek volledig uit te voeren.

De ontdekking van nucleaire splijting werd naar het Duitse centrum van de aandacht gebracht. De onderzoeksgroep van Heisenberg was echter niet succesvol in de productie van een atoomreactor of bom.

Sommige referenties hebben Heisenberg aangeboden als incompetent. Anderen hebben daarentegen gesuggereerd dat de vertraging met opzet was geweest of dat de inspanning werd gesaboteerd. Wat duidelijk was, is dat er aanzienlijke fouten waren in verschillende punten van het onderzoek.

Kan u van dienst zijn: Marcello Malpight

Volgens verschillende referenties onthullen Duitse naar Engelse transcripties dat zowel Heisenberg als andere collega's blij waren dat de geallieerden de overwinning behaalden in de Tweede Wereldoorlog.

Naoorlogse en doodjaren

Uiteindelijk hervatte hij in 1946 zijn positie aan het Kaiser Wilhelm Institute, dat later het Max Planck Institute of Physics werd genoemd. In de naoorlogse jaren nam Heisenberg rollen op als beheerder en woordvoerder van de Duitse wetenschap in West -Duitsland, met handhaven van een apolitieke positie.

In 1949 werd hij de eerste president van de Duitse onderzoeksraad met de bedoeling om de wetenschap van zijn land op internationaal niveau te promoten.

Later, in 1953, werd het de oprichter van de Humboldt Foundation, een door de overheid gefinancierde organisatie die beurzen heeft toegekend aan buitenlandse academici om onderzoek te doen in Duitsland.

Aan het einde van de jaren 60 slaagde Heisenberg erin zijn autobiografie te schrijven. Het boek werd gepubliceerd in Duitsland en jaren later werd het in het Engels vertaald en vervolgens naar andere talen.

Op 1 februari 1976 stierf Heisenberg aan nier- en galblaaskanker. 

Ontdekkingen en bijdragen

Matrixmechanica

De eerste modellen van de kwantummechanica werden vastgesteld door Albert Einstein, Niels Bohr en andere belangrijke wetenschappers. Later ging een groep jonge fysici theorieën uit die in strijd zijn met de klassieker, gebaseerd op experimenten en niet op intuïtie, met behulp van veel preciezere talen.

In 1925 was Heisenberg de eerste die een van de meest complete wiskundige formuleringen van de kwantummechanica uitvoerde. Heisenberg's idee was dat door die vergelijking de intensiteiten van fotonen konden worden voorspeld in de verschillende waterstofspectrumbanden.

Deze formulering is gebaseerd op het feit dat elk systeem kan worden beschreven en gemeten met wetenschappelijke observaties en metingen die zijn ondergebracht voor de matrices -theorie. In die zin zijn matrices wiskundige uitdrukkingen om gegevens uit een fenomeen te relateren.

Principe van onzekerheid

Kwantumfysica is meestal verward, omdat de gedefinieerde wordt vervangen door waarschijnlijkheden. Een deeltje kan bijvoorbeeld op een of andere plaats zijn, of zelfs beide tegelijkertijd; U kunt uw locatie alleen berekenen door middel van waarschijnlijkheden.

Deze kwantumverwarring kan worden verklaard dankzij het principe van onzekerheid van Heisenberg. In 1927 legde de Duitse natuurkundige zijn principe uit door het meten van de positie en beweging van een deeltje. De impuls van een object is bijvoorbeeld de massa vermenigvuldigd met zijn snelheid.

Gezien dit feit geeft het onzekerheidsprincipe aan dat u niet met absolute zekerheid de positie en beweging van een deeltje niet kunt weten. Heisenberg zei dat er een limiet is over hoe goed de positie en tijd van het deeltje bekend kunnen zijn, zelfs met zijn theorie.

Voor Heisenberg, als de positie zeer precies bekend is, kunt u slechts beperkte informatie over uw impuls hebben.

Neutronen-protonmodel

Het proton-elektronenmodel leverde bepaalde problemen op. Hoewel werd geaccepteerd dat de atomaire kern bestaat uit protonen en neutronen, was de aard van het neutron niet duidelijk.

Kan u van dienst zijn: Obstakels van onderzoek: wat zijn en wat zijn de belangrijkste

Na de ontdekking van het neutron stelden Werner Heisenberg en de Oekraïense natuurkundige Dmitri Vivanenko een model van protonen en neutronen voor de kern voor, in 1932.

De documenten van Heisenberg behandelen een gedetailleerde beschrijving van protonen en neutronen in de kern via de kwantummechanica. Ging ook aan de aanwezigheid van nucleaire elektronen, afgezien van neutronen en protonen.

Meer specifiek ging hij ervan uit dat neutron een proton-elektronenverbinding is, waarvoor er geen kwantummechanische verklaring is.

Hoewel het neutronen-protonmodel veel problemen oploste en bepaalde vragen ontcijferde, was het een moeilijkheid om uit te leggen hoe elektronen konden voortkomen uit de kern.

Toch veranderde het beeld van het atoom dankzij deze ontdekkingen en versnelde de ontdekkingen van atomaire fysica aanzienlijk en aanzienlijk versneld.

Toneelstukken

De fysieke principes van de kwantumtheorie

De fysieke principes van de kwantumtheorie Het werd voor het eerst gepubliceerd in 1930 dankzij de Universiteit van Chicago. 

De Duitse natuurkundige schreef dit boek met de bedoeling om de kwantummechanica op een eenvoudige manier te bespreken, met weinig technische taal om een ​​snel begrip van deze wetenschap te bieden.

Het boek is meer dan 1 aangehaald.200 keer in belangrijke referenties en bronnen. De structuur van het werk is voornamelijk gebaseerd op de snelle en eenvoudige bespreking van de kwantumtheorie en het onzekerheidsprincipe ervan.

Natuurkunde en filosofie

Natuurkunde en filosofie Het bestond uit een baanbrekend werk dat in 1958 bondig werd geschreven. In dit werk legt Heisenberg de gebeurtenissen van de revolutie in de moderne fysica uit vanaf de basis van zijn uitstekende artikelen en bijdragen.

Heisenberg werd gekenmerkt door ontelbare conferenties en gesprekken over natuurkunde te hebben uitgevoerd tijdens zijn wetenschappelijke carrière. In dit opzicht is dit werk een compilatie van alle gesprekken met betrekking tot de ontdekkingen van de Duitse wetenschapper: het principe van onzekerheid en het atoommodel.

Natuurkunde en verder

Natuurkunde en verder Het was een boek geschreven in 1969, dat het verhaal vertelt van atomaire verkenning en kwantummechanica uit zijn ervaring.

Het boek neemt discussiegesprekken tussen Heisenberg en anderen van zijn collega's vanaf het moment van verschillende wetenschappelijke onderwerpen. Deze tekst bevat gesprekken met Albert Einstein.

De bedoeling van Heisenberg was dat de lezer de ervaring zou kunnen hebben om het gevoel te hebben dat hij persoonlijk naar verschillende erkende fysici luistert, zoals Niels Bohr of Max Planck, niet alleen over fysica, maar over andere kwesties met betrekking tot filosofie en politiek; Vandaar de titel van het boek.

Bovendien maakt het werk een telling van de opkomst van de kwantumfysica en een beschrijving van de omgeving waarin ze leefden, met gedetailleerde beschrijvingen van de landschappen en hun opleiding in de karakteristieke aard van die tijd.

Referenties

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler (n.D.)). Uitgebracht uit Britannica.com
2. Weiner Heisenberg, beroemde wetenschappers Portal (n.D.)). Genomen van beroemde wetenschappers.borg
3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St. Andrews, Schotland (n.D.)). Uit groepen genomen.DCS.Stellage.AC.Uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia in het Engels (n.D.)). Uit Wikipedia genomen.borg
5. Kwantumonzekerheid niet allemaal in de meting, Geoff Brumfiel (2012). Uit de natuur genomen.com