• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Werner Heisenberg

    20.09.2009. 19:10
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Werner Karl Heisenberg (ur. 5 grudnia 1901 w Würzburgu, zm. 1 lutego 1976 w Monachium) - niemiecki fizyk teoretyk. Był jednym ze współtwórców mechaniki kwantowej, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1932 za fundamentalny wkład w stworzenie mechaniki kwantowej. Był także ważnym filozofem nauki, pozostającym pod wpływem platonizmu i neokantyzmu.

    W 1920 roku wstąpił na Uniwersytet w Monachium. Studiował tam fizykę pod kierunkiem m.in. Arnolda Sommerfelda i Wilhelma Wiena. W 1923 roku Heisenberg uzyskał stopień doktora. Heisenberg poznał Nielsa Bohra w Göttingen w 1922 roku będąc jeszcze studentem. Był to początek owocnej współpracy. W latach 1924-1926 został jego asystentem w Kopenhadze, a od 1927 roku został profesorem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Lipsku. Wiosną 1925 roku Heisenberg opracował pierwszą formę mechaniki kwantowej nazywaną mechaniką macierzową. Teoria ta podaje ogólne zasady opisu wszystkich zjawisk mikroświata i jak dotąd jest całkowicie zgodna z doświadczeniem. Alternatywną formę mechaniki kwantowej, mechanikę falową, odkrył Erwin Schroedinger jesienią 1925 roku, a w 1926 roku wykazał jej zgodność z teorią Heisenberga.

    Pracował razem z Bohrem nad tzw. kopenhaską interpretacją mechaniki kwantowej.
    W 1927 roku odkrył zasadę, nazywaną potem zasadą nieoznaczoności Heisenberga, która stwierdzała, że w przypadku cząstek o rozmiarach porównywalnych lub mniejszych od średnicy atomu, niemożliwe jest jednoczesne, dokładne ustalenie ich położenia i pędu, przy czym iloczyn błędu (a dokładniej nieokreśloności) pomiarów położenia oraz pędu nie może być mniejszy niż pewna stała (zobacz stała Plancka).

    Po dokonaniu odkrycia miał wypowiedzieć następującą myśl: "Miałem uczucie, że patrzę przez powierzchnię zjawisk atomowych na leżące pod nią podłoże o zadziwiającej wewnętrznej urodzie... "

    Później, aż do wybuchu II wojny światowej pracował nad wieloma zagadnieniami dotyczącymi fizyki kwantowej, cząstek elementarnych i kwantowej teorii pola.

    W 1932 roku otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki, za dokonania w fizyce kwantowej, ze szczególnym uwzględnieniem odkrycia dwóch form alotropowych wodoru (tzw. tripletowej i normalnej).


    W momencie napaści Niemiec na Danię w 1940 roku Heisenberg przebywał już w Niemczech. Został przez Otto Hahna ściągnięty do jego zespołu opracowującego na specjalne zlecenie Hitlera bombę atomową. Po roku zastąpił Hahna w kierowaniu tym zespołem.
    Po wojnie Heisenberg twierdził, że został kierownikiem tych badań, aby maksymalnie je spowolnić i nie dopuścić do wyprodukowania przez hitlerowskie Niemcy bomby atomowej. Na podstawie relacji Heisenberga Thomas Power napisał książkę Wojna Heisenberga, a Michael Frayn sztukę Kopenhaga.
    W 1941 odbyło się spotkanie Heisenberga z Bohrem. Heisenberg utrzymywał, że próbował przekazać Bohrowi między wierszami, iż nie dopuści do wyprodukowania bomby atomowej przez Niemcy i namawiał go, żeby starał się torpedować takie prace prowadzone przez aliantów. Sam Bohr twierdził jednak zawsze, że Heisenberg nakłaniał go w tej rozmowie tylko do współpracy. Od tego czasu Bohr zerwał przyjaźń z Heisenbergiem, a później, po ucieczce z Danii, dołączył do amerykańskiego projektu budowy bomby atomowej.

    W kwietniu 2002 odkryto list, który Bohr zamierzał wysłać Heisenbergowi w 1952 roku. Przypominał w nim jasno prawdziwą treść rozmowy z 1941 roku i prosił Heisenberga, aby ten przestał w tej sprawie kłamać.

    Po II wojnie światowej Heisenberg był początkowo przetrzymywany w amerykańskim obozie jenieckim. Po przekazaniu Amerykanom dokładnego sprawozdania z działalności jego zespołu badawczego, został skazany przez amerykański sąd wojskowy na 5 lat więzienia. Zwolniono go już po dwóch latach. Po opuszczeniu więzienia wyjechał najpierw do Szwajcarii, gdzie pracował razem z Linusem Paulingiem, dawnym przyjacielem ze studiów. W 1956 roku wrócił do Niemiec i aż do emerytury pracował na Uniwersytecie w Heidelbergu.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Mechanika macierzowa stanowi sformułowanie mechaniki kwantowej stworzone przez Wernera Heisenberga, Maxa Borna i Pascuala Jordana w 1925. Macierz S (macierz rozpraszania, od ang. scattering matrix) jest centralnym elementem w mechanice kwantowej w obrazie oddziaływań (będącym obok obrazu Heisenberga i obrazu Schroedingera trzecim obrazem mechaniki kwantowej) bardzo istotnym dla optyki kwantowej. Opisuje ona w jaki sposób zachodzi rozpraszanie cząstek: podstawiając funkcje falowe cząstek rozpraszanych otrzymujemy funkcje falowe cząstek rozproszonych: Postulaty mechaniki kwantowej – podstawowe założenia mechaniki kwantowej, na podstawie których została opracowana cała teoria fizyczna i sformułowane ogólne prawa. Jako że mechaniki kwantowej, tak samo jak i innych teorii fizycznych, nie można wyprowadzić ani udowodnić, jej sformułowanie matematyczne oparte jest na szeregu założeń, zwyczajowo nazywanych postulatami. Ostatecznie o ich poprawności świadczy jedynie zgodność z doświadczeniem i wewnętrzna niesprzeczność teorii.

    Równanie Schrödingera – jedno z podstawowych równań nierelatywistycznej mechaniki kwantowej (obok równania Heisenberga), sformułowane przez austriackiego fizyka Erwina Schrödingera w 1926 roku. Opisuje ono ewolucję układu kwantowego w czasie. W nierelatywistycznej mechanice kwantowej odgrywa rolę analogiczną do drugiej zasady dynamiki Newtona w mechanice klasycznej. Heisenbug – rodzaj błędu programu komputerowego, który wymyka się próbom wyizolowania warunków jego występowania. Na przykład nie występuje lub daje inne rezultaty w trakcie próby powtórzenia go w tych samych warunkach. Nazwa jest nawiązaniem do zasady nieoznaczoności Heisenberga.

    Równanie Heisenberga – fundamentalne równanie ruchu mechaniki kwantowej będące odpowiednikiem równania Schrödingera w obrazie Heisenberga. Determinuje ewolucję czasową obserwabli i ma postać: Zasada nieoznaczoności (zasada nieoznaczoności Heisenberga lub zasada nieokreśloności) − reguła, która mówi, że istnieją takie pary wielkości, których nie da się jednocześnie zmierzyć z dowolną dokładnością. O wielkościach takich mówi się, że nie komutują. Akt pomiaru jednej wielkości wpływa na układ tak, że część informacji o drugiej wielkości jest tracona. Zasada nieoznaczoności nie wynika z niedoskonałości metod ani instrumentów pomiaru, lecz z samej natury rzeczywistości.

    Zakaz klonowania – w mechanice kwantowej, to teoria zabraniająca tworzenia identycznych kopii nieznanego stanu kwantowego. Została zaproponowana przez Williama Woottersa, Wojciecha Żurka oraz Dennisa Dieksa w 1982 roku i ma ogromne znaczenie dla teorii mechaniki kwantowej oraz informatyki kwantowej. Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (ur. 12 sierpnia 1887 w Wiedniu (Erdberg), zm. 4 stycznia 1961 w Wiedniu) – austriacki fizyk teoretyk, jeden z twórców mechaniki kwantowej, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1933 za prace nad matematycznym sformułowaniem mechaniki falowej.

    Marek Żukowski (ur. 11 grudnia 1952) – profesor zwyczajny fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Gdańskim, specjalista od zagadnień związanych z podstawami mechaniki kwantowej. Jego zainteresowania naukowe dotyczą między innymi twierdzenia Bella i interferometrii kwantowej.

    Czas urojony — koncepcja wyprowadzona z mechaniki kwantowej, niezbędna przy próbie połączenia mechaniki kwantowej z mechaniką statystyczną.

    Kwantowanie, kwantyzacja — konstrukcja pozwalająca na przejście z klasycznej teorii pola do kwantowej teorii pola. Kwantowanie jest uogólnieniem konstrukcji stosowanej przy przejściu z mechaniki klasycznej do mechaniki kwantowej. Reguły nadwyboru – stosowane w ramach mechaniki kwantowej reguły określające, jakie stany można traktować jako fizyczne. Zgodnie z regułami mechaniki kwantowej dopuszcza się superpozycje stanów rozważanego układu. Okazuje sie jednak, że w przypadku istnienie nietrywialnych reguł nadwyboru superpozycja dwóch stanów fizycznych może nie być stanem fizycznym.

    Dodano: 20.09.2009. 19:10  


    Najnowsze