ורנר הייזנברג ביוגרפיה, גילוי ותרומות, עבודות

ורנר הייזנברג (1901 - 1976) היה פיסיקאי ופילוסוף גרמני הידוע כגבר שהצליח לגבש מכניקת קוונטים מבחינת המטריצות, כמו גם ליצור את עקרון אי-הוודאות. בזכות תגליות אלה, הוא הצליח לזכות בפרס נובל בפיזיקה בשנת 1932.

בנוסף, הוא תרם תרומות לתיאוריות של הידרודינמיקה של נוזלים סוערים, הגרעין האטומי, פרומגנטיות, קרניים קוסמיות, חלקיקים תת-אטומיים, בין חקירות אחרות.

הוא היה אחד המדענים להתערב בפרויקט הנשק הגרעיני הנאצי במהלך מלחמת העולם השנייה. עם תום המלחמה הוא מונה למנהל המכון לפיסיקה של הקייזר וילהלם.

הוא היה המנהל עד שהמוסד עבר למינכן, שם הוא התרחב ושמו שונה למכון מקס פלאנק לפיסיקה ואסטרופיזיקה.

הייזנברג היה נשיא מועצת המחקר הגרמנית, ועדת הפיזיקה האטומית של קבוצת העבודה לפיסיקה גרעינית ונשיא קרן אלכסנדר פון הומבולדט.

אינדקס

• 1 ביוגרפיה
  • 1.1 שנות לימוד ראשונות
  • 1.2 התחלות הקריירה שלו
  • 1.3 פרס נובל
  • 1.4 התקפות נאציות
  • 1.5 הייזנברג במלחמת העולם השנייה
  • 1.6 שנים לאחר המוות ומוות
• 2 תגליות ותרומות
  • 2.1 מכניקה מטריקס
  • 2.2 עקרון אי-הוודאות
  • 2.3 מודל ניוטרון - פרוטון
• 3 עבודות
  • 3.1 העקרונות הפיזיקליים של תורת הקוואנטים
  • 3.2 פיזיקה ופילוסופיה
  • 3.3 פיזיקה ומעבר לה
• 4 הפניות

ביוגרפיה

שנים ומחקרים ראשונים

ורנר קרל הייזנברג נולד ב - 5 בדצמבר 1901 בוורצבורג (Würzburg) שבגרמניה. הוא היה בנו של קספר ארנסט אוגוסט הייזנברג, מורה משני לשפות קלאסיות, שהפך לפרופסור היחידי ללימודי יוון בימי הביניים ומודרני בגרמניה. אמו היתה אשה בשם אנני וקלין.

הוא החל את לימודיו בפיסיקה ובמתמטיקה באוניברסיטת לודוויג מקסימיליאן במינכן ובאוניברסיטת ג'ורג 'אוגוסט בגטינגן בין השנים 1920-1923.

הפרופסור והפיזיקאי, ארנולד סומרפלד, צפו בתלמידיו הטובים ביותר וידעו על התעניינותו של הייזנברג בתיאוריות הפיזיקליות האנטומיות של הדנים נילס בור; הפרופסור לקח אותו לפסטיבל בוהר ביוני 1922.

לבסוף, בשנת 1923, הוא קיבל את הדוקטורט שלו במינכן בפיקודו של Sommerfeld והשלים habilitation שלו בשנה הבאה.

נושא תזה הדוקטורט של הייזנברג הוצע על ידי זומרפלד עצמו. הוא ביקש להתייחס לרעיון של מערבולת שנראתה כתבנית של תנועה נוזלית המאופיינת בשינויים פתאומיים בלחץ ובזרימת הזרימה.

ליתר דיוק, הייזנברג התייחס לבעיה של יציבות באמצעות מספר משוואות ספציפיות. בצעירותו היה חבר באגודה של הצופים הגרמנים וחלק מתנועת הנוער הגרמנית.

תחילת הקריירה שלו

בין 1924 ו 1927, הייזנברג בלט כמו privatdozent (פרופסור באוניברסיטה כותרת), ב גטינגן.

מ -17 בספטמבר 1924 עד ל -1 במאי של השנה שלאחר מכן, הוא ערך חקירה יחד עם הפיזיקאי הדני נילס בוהר, הודות למלגה שהוענקה על ידי מועצת החינוך הבינלאומי של קרן רוקפלר..

בשנת 1925, במהלך תקופה של שישה חודשים, הוא פיתח ניסוח של מכניקת הקוונטים; יישום מתמטי מלא למדי, מלווה הפיזיקאים הגרמניים מקס בורן ו פסקואל ירדן.

להיות בקופנהגן, בשנת 1927 הצליח הייזנברג לפתח את עקרון אי הוודאות שלו, תוך כדי עבודה על יסודות מתמטיים של מכניקת הקוונטים.

לאחר שסיים את חקירתו, ב -23 בפברואר, כתב מכתב לפיסיקאי האוסטרי וולפגנג פאולי, שבו תיאר לראשונה את העיקרון הזה.

ואז, ב- 1928, הוא הציע מאמר שפורסם בלייפציג, שם השתמש בעקרון ההדרה של פאולי כדי לפתור את תעלומת הפרומגנטיות; תופעה פיזית שמייצרת סדר מגנטי באותו כיוון ותחושה.

בתחילת שנת 1929 הציגו הייזנברג ופאולי שני מסמכים ששימשו להנחת יסודות התיאוריה של שדה הקוונטים היחסי.

פרס נובל

ורנר הייזנברג לא רק הצליח לפתח את תוכנית המחקר כדי ליצור את תורת השדות הקוונטית יחד עם כמה מעמיתיו, אך הוא הצליח לעבוד על התיאוריה של הגרעין האטומי לאחר גילוי הנויטרונים ב -1932.

בפרויקט כזה הוא הצליח לפתח מודל אינטראקציה של פרוטון ונויטרונים בתיאור מוקדם, שנודע מאוחר יותר בשם כוח חזק.

בשנת 1928, אלברט איינשטיין מינה את ורנר הייזנברג, מקס בורן ופסקואל ג'ורדן לפרס נובל בפיסיקה. ההודעה על הפרס לשנת 1932 נדחתה עד נובמבר 1933.

זה היה באותו רגע שבו הוכרז כי הייזנברג זכה בפרס 1932, על יצירת מכניקת הקוונטים. מהתרומה של הייזנברג הצליחו לגלות את צורות allotropic של מימן, כלומר, מבנים אטומיים שונים מחומרים פשוטים.

התקפות נאציות

באותה שנה הוא קיבל את פרס נובל לשלום בשנת 1933, הוא חווה את עליית המפלגה הנאצית. המדיניות האנטי-נאצית לא הוסיפה "לא-אריים", ופירושה של פיטורים של מורים רבים, ביניהם: בורן, איינשטיין ועמיתיו האחרים של הייזנברג בלייפציג.

תגובתו של הייזנברג למעשים כאלה היתה רגועה, רחוקה מהפגנות ציבוריות משום שחשב שהמשטר הנאצי לא יחזיק מעמד זמן רב. הייזנברג הפך במהירות למטרה קלה.

קבוצה של פיסיקאים נאצים רדיקליים קידמה את הרעיון של "פיזיקה אריית" בניגוד ל"פיסיקה היהודית ", הקשורה לתיאוריות של תורת היחסות והתיאוריות הקוונטיות; למעשה, הייזנברג הותקף קשות על ידי העיתונות הנאצית וכינה אותו "יהודי לבן".

זומרפלד שקל להשאיר את הייזנברג ליורש לשיעורים באוניברסיטת מינכן. אולם ניסיונו למינוי נכשל עקב התנגדות התנועה הנאצית. הייזנברג נשאר בטעם מר אחרי ההחלטות השרירותיות של הנאצים.

הייזנברג במלחמת העולם השנייה

ב -1 בספטמבר 1939 הוקמה תוכנית הגרעין הגרעינית הגרמנית ביום בו החלה מלחמת העולם השנייה. לאחר כמה ישיבות נכלל הייזנברג והועמד למנהל מינהלי.

מ -26 ל -28 בפברואר 1942 הציע הייזנברג כנס מדעי לפקידי הרייך על רכישת אנרגיה מפני ביקוע גרעיני.

בנוסף, הוא הסביר על פוטנציאל האנרגיה העצום שסוג זה של אנרגיה מספק. הוא טען כי 250 מיליון וולט של אלקטרונים ניתן לשחרר דרך ביקוע של גרעין אטומי, ולכן הם יצאו לבצע את המחקר מלא.

גילוי הביקוע הגרעיני הובא לאור הזרקורים הגרמני. עם זאת, קבוצת המחקר הייזנברג לא הצליחה לייצר כור או פצצת אטום.

כמה התייחסויות הציגו את הייזנברג כחסר יכולת. אחרים, לעומת זאת, הציעו כי העיכוב היה מכוון או שהמאמץ חבל. מה שברור היה שבטעות היו כמה טעויות משמעותיות בחקירה.

על פי כמה התייחסויות, תמלילים מגרמנית לאנגלית מגלים שגם הייזנברג וגם עמיתים אחרים שמחו שבעלות הברית זכו במלחמת העולם השנייה..

שנות המלחמה והמוות

לבסוף, בשנת 1946, הוא חזר לתפקידו במכון קייזר וילהלם, שהפך עד מהרה למכון מקס פלנק לפיזיקה. בשנים שלאחר המלחמה קיבל הייזנברג תפקידים כמנהל ודובר של המדע הגרמני במערב גרמניה, תוך שמירה על עמדה לא פוליטית.

בשנת 1949 הוא הפך לנשיא הראשון של מועצת המחקר הגרמנית, מתוך כוונה לקדם את המדע של ארצו בזירה הבינלאומית.

מאוחר יותר, בשנת 1953, הוא הפך לנשיא המייסד של קרן הומבולדט; ארגון במימון ממשלתי שהעניק מלגות לאקדמאים זרים כדי לערוך מחקר בגרמניה.

בסוף שנות השישים הצליח הייזנברג לכתוב את האוטוביוגרפיה שלו. הספר יצא לאור בגרמניה וכעבור שנים הוא תורגם לאנגלית, ואחר כך לשפות אחרות.

ב -1 בפברואר 1976 מת הייזנברג מסרטן כליות וסרטן כיס המרה. למחרת יצאו עמיתיו מהמוסד לפיסיקה לביתם, והניחו נרות בדלת הכניסה כדי לכבד את כבודם למדען האגדי..

תגליות ותרומות

מכניקה מטריקס

הדגמים הראשונים של מכניקת הקוונטים הוקמו על ידי אלברט איינשטיין, נילס בוהר ומדענים חשובים אחרים. מאוחר יותר פיתחה קבוצה של פיסיקאים צעירים תיאוריות אנטי-קלאסיות, המבוססות על ניסויים ולא על אינטואיציה, תוך שימוש בשפות הרבה יותר מדויקות.

בשנת 1925 היה הייזנברג הראשון שביצע את אחת הנוסחאות המתמטיות השלמות ביותר של מכניקת הקוונטים. הרעיון של הייזנברג היה שבאמצעות משוואה זו ניתן לחזות את עוצמות הפוטונים בהרכבים מגוונים של ספקטרום המימן.

ניסוח זה מבוסס על העובדה שכל מערכת יכולה להיות מתוארת ונמדדת עם תצפיות ומדידות מדעיות המותאמות לתיאוריית המטריקס. במובן זה, מטריצות הן ביטויים מתמטיים כדי לקשר נתונים מתופעה.

עקרון אי-הוודאות

פיזיקה קוונטית היא לעתים קרובות מבלבלת, כי מה מוגדר מוחלף עם הסתברויות. לדוגמה, חלקיק יכול להיות במקום זה או אחר, או אפילו שניהם באותו זמן; אתה יכול רק להעריך את המיקום שלך על ידי הסתברויות.

אפשר להסביר את הבלבול הקוונטי הזה בזכות עקרון אי הוודאות של הייזנברג. בשנת 1927, הפיזיקאי הגרמני הסביר את העיקרון על ידי מדידת המיקום והתנועה של חלקיק. לדוגמה, המומנטום של אובייקט הוא מסת שלה מוכפל במהירות שלו.

לאור עובדה זו, עקרון אי-הוודאות מצביע על כך שאי אפשר לדעת בוודאות מוחלטת את המיקום והתנועה של חלקיק. Heisenberg אישר כי יש גבול לגבי כמה טוב אחד יכול לדעת את המיקום ואת המומנטום של החלקיקים, אפילו באמצעות התיאוריה שלו.

עבור הייזנברג, אם אתה יודע את המיקום בצורה מדויקת, אתה יכול רק מידע מוגבל על המומנטום שלך.

מודל ניוטרון-פרוטון

מודל האלקטרון של הפרוטון הציג בעיות מסוימות. אף שהתקבל כי הגרעין האטומי מורכב מפרוטונים ונייטרונים, טבעו של הנויטרון לא היה ברור.

לאחר גילוי הנויטרונים, ורנר הייזנברג והפיזיקאי הסובייטי-האוקראיני דמיטרי איווננקו, הציעו מודל של פרוטונים ונויטרונים לגרעין, בשנת 1932.

מסמכי הייזנברג עוסקים בתיאור מפורט של פרוטונים ונייטרונים בתוך הגרעין באמצעות מכניקת הקוונטים. היא גם הניחה את נוכחותם של אלקטרונים גרעיניים נפרדים מנויטרונים ופרוטונים.

ליתר דיוק, הוא הניח שהנויטרון הוא מתחם פרוטון-אלקטרון, שאין לו הסבר מכני קוונטי.

אף על פי שהמודל נייטרונים-פרוטון פתר בעיות רבות ופיענח שאלות מסוימות, היתה זו בעיה להסביר כיצד אלקטרונים יכולים לנבוע מן הגרעין. עם זאת, הודות לתגליות אלה, הדימוי של האטום שינה והאיץ באופן משמעותי את תגליות הפיזיקה האטומית.

עובד

העקרונות הפיזיקליים של תורת הקוונטים

העקרונות הפיזיקליים של תורת הקוונטים זה היה ספר שכתב ורנר הייזנברג, שפורסם לראשונה בשנת 1930 בזכות אוניברסיטת שיקגו. מאוחר יותר, בשנת 1949, גרסה חדשה הודפס להצלחה.

הפיזיקאי הגרמני כתב ספר זה מתוך כוונה לדון במכניקת הקוונטים בצורה פשוטה, עם שפה טכנית קטנה כדי לספק הבנה מהירה של המדע הזה.

הספר צוטט יותר מ -1,200 פעמים בהפניות ומקורות רשמיים חשובים. מבנה העבודה מבוסס ביסודו על הדיון המהיר והפשוט בתיאוריית הקוונטים ועקרון אי הוודאות שלה.

פיזיקה ופילוסופיה

פיזיקה ופילוסופיה זה היה מורכב של עבודה הזרע נכתב בקצרה על ידי ורנר הייזנברג בשנת 1958. בעבודה זו, הייזנברג מסביר את אירועי המהפכה בפיזיקה המודרנית מבסיס המאמרים הבולטים שלו תרומות.

הייזנברג התאפיין בכך שעשה הרצאות אין-ספור ושיחות על פיזיקה לאורך הקריירה המדעית שלו. במובן זה, יצירה זו היא אוסף של כל השיחות הקשורות לתגליות המדען הגרמני: עקרון אי-הוודאות והמודל האטומי.

פיזיקה ומעבר לה

פיזיקה ומעבר לה היה ספר שנכתב על ידי ורנר הייזנברג בשנת 1969, אשר מספרת את סיפורו של חקר אטומי ומכניקת הקוונטים מניסיונו.

הספר לוקח שיחות של דיונים בין הייזנברג ואחרים של עמיתיו באותה תקופה בנושאים מדעיים שונים. טקסט זה כולל שיחות עם אלברט איינשטיין.

הכוונה של הייזנברג היתה שהקורא יכול לחוות את ההרגשה שהוא שומע באופן אישי פיסיקאים מוכרים אחרים, כגון נילס בור או מקס פלאנק, לא רק מדברים על פיסיקה, אלא על נושאים אחרים הקשורים לפילוסופיה ופוליטיקה; ומכאן שמו של הספר.

בנוסף, העבודה מתארת ​​את הופעת הפיזיקה הקוונטית ותיאור הסביבה בה הם חיים, עם תיאורים מפורטים של הנוף וחינוך בטבע המאפיין את הזמן.

הפניות

1. ורנר הייזנברג, ריצ'רד ביילר, (שם). נלקח מ Britannica.com
2. ויינר הייזנברג, פורטל מדענים מפורסמים, (n.d). נלקח מן המפורסמים
3. וורנר קארל הייזנברג, פורטל אוניברסיטת סנט אנדרוס, סקוטלנד, (נ '). נלקח מתוך groups.dcs.st-and.ac.uk
4. ורנר הייזנברג, ויקיפדיה en Español, (n.d.). מתוך ויקיפדיה
5. אי ודאות קוונטית לא כל במדידה, Geoff Brumfiel, (2012). לקוח מתוך