维尔纳·海森堡

维尔纳·海森堡,在全沃纳卡尔·海森堡(1901年12月5日出生维尔茨堡慕尼黑Germany-died 2月1日,1976年,西德),德国物理学家和哲学家发现(1925年)制定的一种方法量子力学而言,矩阵。发现,他被授予诺贝尔奖1932年物理学奖。1927年,他出版了他的不确定性原理在他建造的哲学和他最著名。他也作出了重要贡献的流体动力学的理论湍流流动,原子核,铁磁性,宇宙射线,亚原子粒子,他是在规划第一西德核反应堆在卡尔斯鲁厄在慕尼黑,连同一个研究反应堆,在1957年。相当大的争议围绕他的工作在原子能研究第二次世界大战。

教育

海森堡的父亲,8月海森堡,古希腊的学者语言学和现代希腊文学,是一个老师在一个体育馆(classical-humanistic中学)和讲师维尔茨堡大学。沃纳的母亲娘家姓的安娜Wecklein,是校长的女儿精英Maximilians-Gymnasium在慕尼黑。1910年8月海森堡成为希腊慕尼黑大学的语言学教授。沃纳进入Maximilians-Gymnasium第二年,很快早熟给老师留下了深刻的印象数学。海森堡进入慕尼黑大学1920年,成为一名学生阿诺德·索姆费尔德原子专家光谱学和指数量子模型的物理。(某些属性原子物理学并不连续,只有某些离散,或量化值在小尺度上已经由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔1913年)。海森堡完成正式为1923年博士学位论文工作流体动力学。

尽管平庸的论文答辩,海森堡的真正的人才在他的作品中出现了异常塞曼效应中,原子谱线分裂成多个组件的影响下磁场。海森堡开发了一个模型,占这一现象,尽管代价引入半整数量子数与概念玻尔的理论迄今为止所理解。同时在1922年正式索姆费尔德的学生,海森堡成为助理和学生马克斯出生在哥廷根大学,海森堡也第一次见到波尔。海森堡1924年完成了他的资格,资格教大学水平德国。

量子力学的建立

1925年,在一个扩展的访问波尔大学理论物理研究所的哥本哈根,海森堡解决光谱强度的问题电子作为一个非谐振荡器(一维振动系统)。他的地位,理论应该只基于可观测的数量是他的论文的中心1925年7月,“超级quantentheoretische Umdeutung kinematischer和mechanische Beziehungen”(“Quantum-Theoretical释运动学和力学关系”)。海森堡的形式主义基于非交换乘法;出生,连同他的新助理Pascual乔丹,意识到这可能是表示使用矩阵代数,它们用于提交一篇论文发表在9月“苏珥Quantenmechanik”(“量子力学”)。11月出生,海森堡和乔丹完成了“苏珥Quantenmechanik II”(“量子力学II”),俗称“三人,这被认为是量子力学的基本文档。

不确定性原理

量子力学的其他配方被设计在1920年代:括号(使用向量在一个希尔伯特空间)是由P.A.M.狄拉克在英国和波动方程是由欧文薛定谔在瑞士(奥地利物理学家然后工作)。薛定谔很快证明了不同配方的数学等价的,虽然这个等价的物理意义仍不清楚。海森堡再次回到玻尔研究所哥本哈根,他们的谈话关于这个主题在海森堡的里程碑式的论文达到顶峰的1927年3月,“超级窝anschulichen目录der quantentheoretischen Kinematik和Mechanik”(“在量子理论运动学和力学的感性内容”)。

这篇论文清晰的表达的不确定性、不确定性原则。根据海森堡的量子力学证明,动力(p)和位置(x)的粒子不可能同时准确测量。相反,关系之间存在的不确定性(Δ)Δ等这些变量的测量pΔx≥h/ 4π(h是普朗克常数,或6.62606957×10⁻³⁴焦耳∙第二个)。因为存在一个下限(h/ 4π)产品的不确定性,如果一个变量的不确定性减少到0,其他的不确定性必须增加相互地。一个类似的关系之间存在任何一对正则共轭变量,比如能源和时间。

海森堡画了一个哲学深刻的结论:绝对的因果决定论是不可能的,因为它需要精确的知识两个位置和动量的初始条件。因此,使用概率配方中原子理论结果不一定从无知但非命定论的变量之间的关系。这个观点对量子理论,所谓的“哥本哈根解释”得名于强大的防御在哥本哈根玻尔研究所的想法。虽然这成为占主导地位的观点,著名物理学家,其中包括薛定谔阿尔伯特·爱因斯坦,看到了确定性的放弃因果关系身体不完整。

诺贝尔奖

1927年海森堡莱比锡教授。在交流与狄拉克,约旦,沃尔夫冈·泡利和其他人,他开始着手创建一个研究项目量子场理论,结合量子力学相对论理论理解粒子之间的相互作用和(力)领域。海森堡也从事原子核理论的发现中子1932年,发展的典范质子和中子相互作用的早期描述。几十年后被称为什么强大的力量。1932年诺贝尔物理学奖才宣布1933年11月,当1933年的赢家也宣布。海森堡被授予1932年物理学奖,而薛定谔和狄拉克共享1933年物理学奖。