Werner Heisenberg Biografi, Penemuan dan Sumbangan, Kerja



Werner Heisenberg (1901 - 1976) adalah seorang ahli fizik dan ahli falsafah Jerman yang dikenali sebagai lelaki yang berjaya merumuskan mekanik kuantum sejauh matriks berkenaan, serta mewujudkan prinsip ketidakpastian. Terima kasih kepada penemuan ini, dia berjaya memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 1932.

Di samping itu, beliau menyumbangkan sumbangan kepada teori hidrodinamika cecair turbulen, nukleus atom, ferromagnetisme, sinaran kosmik, zarah subatomik, antara penyiasatan lain.

Beliau adalah salah seorang saintis yang campur tangan dalam projek senjata nuklear Jerman Nazi semasa Perang Dunia II. Apabila perang berakhir, beliau dilantik sebagai pengarah Institut Fizik Kaiser Willhelm.

Beliau adalah pengarah sehingga institusi berpindah ke Munich, di mana ia berkembang dan dinamakan semula Institut Max Physics untuk Fizik dan Astrofizik.

Heisenberg adalah presiden Majlis Penyelidikan Jerman, Suruhanjaya Fizik Atom, Kumpulan Kerja Fizik Nuklear dan presiden Yayasan Alexander von Humboldt.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Tahun pertama dan kajian
    • 1.2 Permulaan kerjaya beliau
    • 1.3 Hadiah Nobel
    • 1.4 Serangan Nazi
    • 1.5 Heisenberg dalam Perang Dunia II
    • 1.6 Tahun dan kematian
  • 2 Penemuan dan sumbangan
    • 2.1 Matriks Matriks
    • 2.2 Prinsip ketidakpastian
    • 2.3 model Neutron-proton
  • 3 Kerja
    • 3.1 Prinsip fizikal teori kuantum
    • 3.2 Fizik dan falsafah
    • 3.3 Fizik dan seterusnya
  • 4 Rujukan

Biografi

Tahun pertama dan kajian

Werner Karl Heisenberg dilahirkan pada 5 Disember 1901 di Würzburg, Jerman. Beliau adalah anak kepada Kaspar Ernst August Heisenberg, seorang guru bahasa kedua yang klasik yang menjadi profesor unik dalam kajian abad pertengahan dan moden di Jerman dalam sistem universiti. Ibunya adalah seorang wanita bernama Annie Wecklein.

Beliau memulakan pengajiannya dalam fizik dan matematik di Universiti Ludwig Maximilian di Munich dan Universiti Georg-August di Göttingen antara 1920 dan 1923.

Profesor dan ahli fizik, Arnold Sommerfeld, mengamati pelajar terbaiknya dan mengetahui kepentingan Heisenberg dalam teori fizik anatomi dari Danish Niels Bohr; profesor membawanya ke festival Bohr pada bulan Jun 1922.

Akhirnya, pada tahun 1923, beliau menerima gelar doktor di Munich di bawah komando Sommerfeld dan menyelesaikan habilitinya pada tahun berikutnya.

Subjek tesis doktor Heisenberg disarankan oleh Sommerfeld sendiri. Beliau berusaha untuk menangani gagasan pergolakan yang dilihat sebagai corak pergerakan bendalir yang dicirikan oleh perubahan mendadak dalam tekanan dan halaju aliran.

Lebih khusus lagi, Heisenberg menangani masalah kestabilan dengan menggunakan beberapa persamaan tertentu. Semasa belia, beliau adalah ahli persatuan Pengakap Jerman dan sebahagian daripada Gerakan Pemuda Jerman.

Permulaan kerjayanya

Antara tahun 1924 dan 1927, Heisenberg berdiri sebagai seorang profesor universiti (gelar universiti gelar), di Göttingen.

Dari 17 September 1924 hingga 1 Mei tahun berikutnya, beliau menjalankan siasatan bersama ahli fizik Denmark Niels Bohr, terima kasih kepada biasiswa yang diberikan oleh Lembaga Pendidikan Antarabangsa Yayasan Rockefeller..

Pada tahun 1925, dalam tempoh enam bulan, beliau membangunkan perumusan mekanik kuantum; pelaksanaan matematik yang cukup lengkap, disertai oleh ahli fizik Jerman Max Born dan Pascual Jordan.

Berada di Copenhagen, pada tahun 1927 Heisenberg berjaya mengembangkan prinsip ketidakpastiannya, sambil mengusahakan asas matematik mekanik kuantum.

Selepas menamatkan siasatannya, pada 23 Februari, dia menulis surat kepada ahli fizik Austria, Wolfgang Pauli, di mana beliau menggambarkan untuk pertama kalinya prinsip tersebut.

Kemudian, pada tahun 1928, beliau menawarkan satu artikel yang diterbitkan di Leipzig di mana dia menggunakan prinsip pengecualian Pauli untuk menyelesaikan misteri ferromagnetisme; fenomena fizikal yang menghasilkan pesanan magnetik dalam arah dan akal yang sama.

Pada awal tahun 1929, Heisenberg dan Pauli membentangkan dua dokumen yang berkhidmat untuk meletakkan asas teori bidang kuantum relativistik.

Hadiah Nobel

Werner Heisenberg bukan sahaja berjaya membangunkan program penyelidikan untuk mencipta teori bidang kuantum bersama-sama dengan beberapa rakannya, tetapi dia berjaya mengusahakan teori nukleus atom selepas penemuan neutron pada tahun 1932.

Dalam projek itu, beliau berjaya membangunkan model interaksi proton dan neutron dalam penerangan awal yang kemudiannya dikenali sebagai daya kuat.

Pada tahun 1928, Albert Einstein mencalonkan Werner Heisenberg, Max Born dan Pascual Jordan untuk Hadiah Nobel dalam Fizik. Pengumuman hadiah tahun 1932 telah ditangguhkan sehingga November 1933.

Ia pada ketika itu apabila diumumkan bahawa Heisenberg telah memenangi hadiah 1932, untuk penciptaan mekanik kuantum. Dari sumbangan Heisenberg telah dapat mengetahui bentuk-bentuk allotropic hidrogen: iaitu struktur atom yang berbeza dari bahan yang mudah.

Serangan Nazi

Tahun yang sama dia menerima Hadiah Nobel Keamanan pada tahun 1933, dia mengalami bangkitnya Parti Nazi. Dasar Nazi tidak termasuk "bukan Aryan", yang bermaksud pemecatan ramai guru, termasuk: Lahir, Einstein dan rakan-rakan Heisenberg lain di Leipzig.

Tindak balas Heisenberg terhadap tindakan sedemikian tenang, jauh dari protes awam kerana dia fikir rejim Nazi tidak akan bertahan lama. Heisenberg cepat menjadi sasaran mudah.

Sekumpulan ahli fizik Nazi radikal mempromosikan idea "fizik Aryan" yang menentang "fizik Yahudi", yang berkaitan dengan teori-teori teori relativiti dan kuantum; sebenarnya, Heisenberg sangat diserang oleh akhbar Nazi, memanggilnya "orang kulit putih".

Sommerfeld telah dianggap meninggalkan Heisenberg sebagai pengganti kelas di Universiti Munich; bagaimanapun, percubaannya pada perlantikan itu gagal kerana pembangkang dari gerakan Nazi. Heisenberg tetap mempunyai rasa pahit selepas keputusan Nazi yang sewenang-wenangnya.

Heisenberg dalam Perang Dunia II

Pada 1 September 1939, program senjata nuklear Jerman dibentuk pada hari yang sama yang bermula Perang Dunia II. Selepas beberapa mesyuarat, Heisenberg dimasukkan dan dilantik sebagai pengarah pentadbiran.

Dari 26 hingga 28 Februari 1942, Heisenberg menawarkan persidangan saintifik kepada para pegawai Reich mengenai pemerolehan tenaga daripada pembelahan nuklear.

Di samping itu, beliau menjelaskan tentang potensi tenaga yang besar yang memberikan tenaga jenis ini. Dia mendakwa 250 juta volt elektron dapat dibebaskan melalui pembelahan nukleus atom, sehingga mereka berupaya melaksanakan penelitian sepenuhnya.

Penemuan pembelahan nuklear telah dibawa ke sorotan Jerman. Walau bagaimanapun, kumpulan penyelidikan Heisenberg tidak berjaya dalam pengeluaran reaktor atau bom atom.

Beberapa rujukan telah menyampaikan Heisenberg sebagai tidak cekap. Lain-lain, sebaliknya, telah menyarankan bahawa kelewatan itu telah disengajakan atau usaha disabotai. Apa yang jelas ialah terdapat banyak kesilapan dalam beberapa perkara penyiasatan.

Menurut beberapa rujukan, transkrip dari bahasa Jerman ke bahasa Inggeris menunjukkan bahawa kedua-dua Heisenberg dan rakan-rakan lain gembira bahawa Allies menang dalam Perang Dunia II..

Tahun selepas perang dan kematian

Akhirnya pada tahun 1946, beliau melanjutkan kedudukannya di Institut Kaiser Wilhelm, yang kemudiannya dikenali sebagai Institut Maxis Fisika Max Planck. Dalam tahun-tahun selepas perang, Heisenberg mengambil alih tugas sebagai pentadbir dan jurucakap sains Jerman di Jerman Barat, mengekalkan pendirian apolitik.

Pada tahun 1949, beliau menjadi presiden pertama Majlis Penyelidikan Jerman dengan tujuan mempromosikan sains negaranya di arena antarabangsa.

Kemudian, pada 1953, beliau menjadi presiden Yayasan Humboldt; sebuah organisasi yang dibiayai kerajaan yang dianugerahkan biasiswa kepada akademik asing untuk menjalankan penyelidikan di Jerman.

Pada lewat enam puluhan, Heisenberg berjaya menulis autobiografinya. Buku itu diterbitkan di Jerman dan bertahun-tahun kemudian ia diterjemahkan ke dalam bahasa Inggeris, dan kemudian ke dalam bahasa lain.

Pada 1 Februari 1976, Heisenberg meninggal dunia akibat kanser buah pinggang dan hempedu. Keesokan harinya, rakan-rakannya berjalan-jalan dari Institut Fizik ke rumah mereka, meletakkan lilin di pintu depan untuk memberi penghormatan kepada saintis legendaris itu..

Penemuan dan sumbangan

Matriks mekanik

Model mekanik kuantum pertama ditubuhkan oleh Albert Einstein, Niels Bohr dan saintis penting lainnya. Kemudian, sekumpulan ahli fizik muda mengembangkan teori-teori anti-klasik, berdasarkan eksperimen dan bukannya intuisi, menggunakan bahasa yang lebih tepat.

Pada tahun 1925, Heisenberg adalah yang pertama melakukan salah satu formula matematik kuantum yang paling lengkap. Idea Heisenberg adalah bahawa dengan persamaan itu, intensiti foton dapat diramalkan dalam pelbagai kumpulan spektrum hidrogen.

Perumusan ini didasarkan pada fakta bahawa mana-mana sistem boleh diterangkan dan diukur dengan pemerhatian saintifik dan pengukuran yang disesuaikan dengan teori matriks. Dalam pengertian ini, matriks adalah ungkapan matematik untuk mengaitkan data dari fenomena.

Prinsip ketidakpastian

Fizik kuantum sering mengelirukan, kerana apa yang ditakrif diganti dengan kebarangkalian. Sebagai contoh, zarah boleh berada di satu tempat atau yang lain, atau bahkan pada kedua-duanya pada masa yang sama; anda hanya boleh menganggarkan lokasi anda dengan kebarangkalian.

Kekeliruan kuantum ini dapat diterangkan terima kasih kepada prinsip ketidakpastian Heisenberg. Pada tahun 1927, ahli fizik Jerman menerangkan prinsipnya dengan mengukur kedudukan dan pergerakan zarah. Sebagai contoh, momentum objek adalah jisimnya didarab dengan halajunya.

Memandangkan fakta ini, prinsip ketidakpastian menunjukkan bahawa seseorang tidak dapat mengetahui dengan pasti kepastian kedudukan dan pergerakan zarah. Heisenberg mengesahkan bahawa terdapat batas tentang seberapa baik seseorang dapat mengetahui kedudukan dan momentum zarah tersebut, walaupun menggunakan teorinya.

Bagi Heisenberg, jika anda tahu kedudukan yang sangat tepat, anda hanya boleh mempunyai maklumat terhad mengenai momentum anda.

Model proton Neutron

Model proton-elektron menyampaikan masalah tertentu. Walaupun telah diterima bahawa nukleus atom terdiri daripada proton dan neutron, sifat neutron tidak jelas.

Selepas penemuan neutron, Werner Heisenberg dan ahli fizik Soviet-Ukraine Dmitri Ivanenko, mereka mencadangkan satu model proton dan neutron dengan nukleus, pada tahun 1932.

Dokumen Heisenberg alamat penerangan terperinci mengenai proton dan neutron dalam inti melalui mekanik kuantum. Ia juga mengandaikan adanya elektron nuklear yang berasingan daripada neutron dan proton.

Lebih khusus lagi, beliau menganggap bahawa neutron adalah sebatian proton-elektron, yang mana tidak ada penjelasan mekanikal kuantum.

Walaupun model neutron-proton menyelesaikan banyak masalah dan ditafsirkan soalan tertentu, ia adalah satu masalah untuk menjelaskan bagaimana elektron boleh berpunca teras. Walaupun begitu, terima kasih kepada penemuan ini, imej atom berubah dan dipercepat dengan ketara penemuan fizik atom.

Kerja

Prinsip fizikal teori kuantum

Prinsip fizikal teori kuantum Ia adalah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg, yang diterbitkan buat kali pertama pada tahun 1930 berkat Universiti Chicago. Kemudian, pada tahun 1949, versi baru dicetak semula untuk berjaya.

Ahli fizik Jerman menulis buku ini dengan tujuan untuk membincangkan mekanik kuantum dengan cara yang mudah, dengan sedikit bahasa teknikal untuk memberikan pemahaman yang cepat tentang sains ini.

Buku ini telah disebutkan lebih daripada 1,200 kali dalam rujukan dan sumber rasmi yang penting. Struktur kerja itu berdasarkan pada dasarnya pada perbincangan cepat dan ringkas teori kuantum dan prinsip ketidakpastiannya.

Fizik dan falsafah

Fizik dan falsafah Ia terdiri daripada kerja mani ditulis dengan ringkas lagi padat oleh Werner Heisenberg pada tahun 1958. Dalam karya ini, Heisenberg menerangkan peristiwa-peristiwa revolusi dalam fizik moden dari pangkal perkaranya sumbangan dan cemerlang.

Heisenberg dicirikan kerana telah membuat kuliah dan perbualan yang tidak terhitung banyak tentang fizik sepanjang kerjaya saintifiknya. Dalam pengertian ini, karya ini merupakan kompilasi semua ceramah yang berkaitan dengan penemuan saintis Jerman: prinsip ketidakpastian dan model atom.

Fizik dan seterusnya

Fizik dan seterusnya adalah sebuah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg pada tahun 1969, yang menceritakan kisah eksplorasi atom dan mekanik kuantum dari pengalamannya.

Buku ini mengambil perbualan tentang perdebatan antara Heisenberg dan rakan-rakannya yang lain mengenai subjek sains yang berbeza. Teks ini termasuk perbualan dengan Albert Einstein.

Hasrat Heisenberg adalah bahawa pembaca boleh mempunyai pengalaman perasaan yang mendengar orang fizikal yang berbeza diiktiraf sebagai Niels Bohr atau Max Planck, tidak hanya bercakap mengenai fizikal, tetapi yang berkaitan dengan falsafah dan isu-isu politik; maka gelaran buku itu.

Di samping itu, buku ini menceritakan kemunculan fizik kuantum dan penerangan persekitaran di mana mereka hidup, dengan penerangan terperinci landskap dan pendidikan dalam alam semula jadi ciri-ciri masa yang.

Rujukan

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Diambil dari Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portal Sains Terkenal, (n.d.). Diambil dari famousscientists.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal Universiti St Andrews, Scotland, (n.d.). Diambil dari groups.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). Diambil dari Wikipedia.org
  5. Ketidakpastian kuantum tidak semua dalam ukuran, Geoff Brumfiel, (2012). Diambil dari nature.com