ვერნერ ჰაიზენბერგი: ამ გერმანელი თეორიული ფიზიკოსის ბიოგრაფია და წვლილი

ვერნერ ჰაიზენბერგი მე-20 საუკუნის ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიგურაა. მისმა გაურკვევლობის პრინციპმა, კვანტურ და ბირთვულ თეორიაში მის აღმოჩენებთან ერთად, ჩამოაყალიბა ეს მეცნიერება გასული საუკუნის განმავლობაში და აწმყოში.

მე-20 საუკუნის დასაწყისში დაბადებული მისი ცხოვრება აღინიშნა შესანიშნავი ბუმით, მისი თეორიული ვარაუდების წყალობით, მაგრამ ასევე, უბედურება, რომ ვცხოვრობდი გერმანიაში, რომელსაც მალე ნაცისტები დაიკავებდნენ, რომლებსაც ბნელი გეგმები ექნებათ. ექსპერიმენტები.

ჰაიზენბერგის ცხოვრება შეიძლებოდა ყოფილიყო ის, ვინც ააშენა ერთ-ერთი ყველაზე სასიკვდილო ისტორიაში, მაგრამ, საბედნიეროდ, ამ მეცნიერს ჰქონდა მორალი, რამაც ხელი შეუშალა მას მატერიალიზება. ვნახოთ მისი ისტორია ვერნერ ჰაიზენბერგის ამ ბიოგრაფიით.

• დაკავშირებული სტატია: "ფიზიკის 10 ფილიალი და მათი ცოდნის სფერო"

ვერნერ ჰაიზენბერგის მოკლე ბიოგრაფია

ვერნერ კარლ ჰაიზენბერგი დაიბადა 1901 წლის 5 დეკემბერს გერმანიაში, ვიურცბურგში.. ბიზანტიის ისტორიის სპეციალობით ჰუმანიტარულ მეცნიერებათა პროფესორის, ანის და ავგუსტ ჰაიზენბერგის ვაჟი.

ჰაიზენბერგი მცირე ასაკიდანვე იყო მიდრეკილი მათემატიკისაკენ, ნაკლებად კი ფიზიკისკენ.

აკადემიური ტრაექტორია

1920 წელს მან სცადა დაეწყო დოქტორის ხარისხი სუფთა მათემატიკაში ფერდინანდ ფონ ლინდემანთან, როგორც დამრიგებელი, მაგრამ მან უარი თქვა, როგორც სტუდენტი, რადგან პროფესორი პენსიაზე გასვლას აპირებდა. თავად ლინდემანი გირჩევს, რომ დოქტორანტურის სწავლა გაიარო ფიზიკოს არნოლდ სომერფელდთან, როგორც ხელმძღვანელთან, რომელიც მიესალმება.

სადოქტორო დისერტაციის შესრულებისას, ჰაიზენბერგს ჰყავს პარტნიორი ვოლფგანგ პაული, რომელთანაც იგი მჭიდროდ ითანამშრომლებს კვანტური მექანიკის განვითარებაში..

პირველ წელს ის ძირითადად მათემატიკის კურსებს გადის თეორიაზე მუშაობის განზრახვით ციფრებს თითქმის არ ჰქონდა შანსი, მაგრამ, რაც დრო გადიოდა, იგი დაინტერესდა თეორიული ფიზიკით. ვერნერ ჰაიზენბერგი ცდილობს იმუშაოს ალბერტ აინშტაინის ფარდობითობის თეორიაზე და მისი პარტნიორი პაული ურჩევს მას. მიეძღვნა თავი ატომურ თეორიას, რომელშიც ჯერ კიდევ იყო საკმაოდ ბევრი შეუსაბამობა თეორიასა და მტკიცებულებას შორის ექსპერიმენტული.

მიუნხენის უნივერსიტეტში სწავლის დროს მან აირჩია ფიზიკა, არ დათმო ინტერესი წმინდა მათემატიკის მიმართ.. იმ დროს ფიზიკა არსებითად ექსპერიმენტული მეცნიერება იყო. არნოლდ სომერფელდმა აღიარა თავისი არაჩვეულებრივი შესაძლებლობები მათემატიკური ფიზიკაში, მაგრამ მან ასევე აჩვენა გარკვეული წინააღმდეგობა ჰაიზენბერგის დოქტორის დამთავრების გამო ფიზიკაში გამოუცდელობის გამო. ექსპერიმენტული. თუმცა, ვერნერ ჰაიზენბერგმა საბოლოოდ დაასრულა დოქტორის ხარისხი 1923 წელს, წარმოადგინა ნაშრომი სითხის ტურბულენტობაზე.

მიუნხენიდან ჰაიზენბერგი გაემგზავრა გიოტინგენის უნივერსიტეტში, სადაც მაქს ბორნი ასწავლიდა და, 1924 წელს იგი წავიდა კოპენჰაგენის თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტში, რომლის რეჟისორი იყო ნილს ბორი.. იქ ჰაიზენბერგი შეხვდებოდა სხვა მნიშვნელოვან ფიზიკოსებს, როგორიცაა ალბერტ აინშტაინი, და ამით დაიწყებდა მის ყველაზე პროდუქტიულ პერიოდს, რის შედეგადაც შეიქმნა მატრიცის მექანიკა. ამ მიღწევას აღიარებენ 1932 წელს ფიზიკაში ნობელის პრემიის მოპოვებით.

1927 წელს მსახურობდა პროფესორად ლაიფციგის უნივერსიტეტში, ასწავლიდა თეორიულ ფიზიკას.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ისტორიის 5 ეპოქა (და მათი მახასიათებლები)"

მატრიცის მექანიკა და გაურკვევლობის პრინციპი

1925 წელს ვერნერ ჰაიზენბერგმა შეიმუშავა მატრიცული კვანტური მექანიკა. ეს თეორია გამოირჩევა თავისი დიდი პრაგმატიზმით, რადგან ფიზიკური სისტემების ევოლუციაზე თავიდან ბოლომდე კონცენტრირების ნაცვლად, ის კონცენტრირდება მის მცდელობა მოიპოვოს ინფორმაცია სისტემის საწყისი და საბოლოო მდგომარეობის შესახებ, იმის გარეშე, რომ იცოდეთ ზუსტად რა მოხდა ნახევარი.

ჰაიზენბერგი ბადებს ინფორმაციის დაჯგუფების იდეას ორმაგი შესვლის ცხრილების სახითმაქს ბორნმა მიიპყრო მისი ყურადღება, რადგან უკვე შესწავლილი იყო მათემატიკოსების მიერ, რაც არ განსხვავდებოდა მატრიცის თეორიისგან. ანალოგიურად, ერთ-ერთი ყველაზე გასაოცარი შედეგია ის, რომ მატრიცის გამრავლება არ იყო კომუტაციური, ამიტომ ფიზიკური სიდიდეების მატრიცებთან ასოციაციები ამას უნდა ასახავდეს მათემატიკური ფაქტი. ამის შედეგად ჰაიზენბერგი ასახელებს განუსაზღვრელობის პრინციპს.

ე.წ. შესაძლებელია ვიცოდეთ, თვითნებური სიზუსტით და როდესაც მასა მუდმივია, a-ს პოზიცია და მომენტი ნაწილაკი. აქედან გამომდინარეობს, რომ ორივე სიდიდის განუსაზღვრელობის ნამრავლი ყოველთვის უნდა იყოს პლანკის მუდმივზე მეტი.

გაურკვევლობის პრინციპის განცხადებამ დიდი აჟიოტაჟი გამოიწვია იმ დროის ფიზიკოსებში, ვინაიდან იგი ვარაუდობდა ფიზიკაში კლასიკური სიზუსტის საბოლოო გაქრობას და ინდეტერმინიზმის შემოღებას, რომელიც გავლენას ახდენდა მატერიისა და მატერიალური სამყაროს საფუძვლებზე. ეს პრინციპი გულისხმობს სრულყოფილი გაზომვების განხორციელების პრაქტიკულ შეუძლებლობას, რადგან მარტივი არსებობა დამკვირვებელი არღვევს განხილული სხვა ნაწილაკების მნიშვნელობებს და გავლენას ახდენს გაზომვაზე, რომელიც ხდება კონცხი.

ვერნერ ჰაიზენბერგმა ასევე იწინასწარმეტყველა, კვანტური მექანიკის პრინციპების წყალობით, წყალბადის ატომის ორმაგი სპექტრი და შეძლო ჰელიუმის ატომის ახსნაც. მისმა ნაშრომმა ბირთვულ თეორიაზე ასევე საშუალება მისცა იწინასწარმეტყველა, რომ წყალბადის მოლეკულა შეიძლება არსებობდეს ორ მდგომარეობაში., ერთი, როგორც ორთოწყალბადი, რომელშიც მისი ორი ატომის ბირთვები ბრუნავს ერთი და იგივე მიმართულებით და მეორე როგორც პარაჰიდროგენი, რომელშიც მათი ბირთვები ბრუნავს საპირისპირო მიმართულებით.

• დაკავშირებული სტატია: "მეცნიერების 4 ძირითადი ტიპი (და მათი კვლევის სფეროები)"

Მეორე მსოფლიო ომი

1935 წელს მან სცადა შეცვალოს სომერფელდი, როდესაც ის პენსიაზე გავიდა მიუნხენში მასწავლებლად. თუმცა, ნაცისტების აღზევებასთან ერთად, ჰაიზენბერგის სურვილები შემცირდა.

ნაცისტურ პარტიას სურდა ყველა "იუდაიზებული" ფიზიკური თეორიის აღმოფხვრადა ამ ცნობისმოყვარე კატეგორიაში იყო კვანტური მექანიკა და ფარდობითობა, ორივე თეორია, რომელსაც ჰაიზენბერგი ასწავლიდა თავის კლასებში და რომლის რეფერენტები იყვნენ ებრაელები მაქს ბორნი და ალბერტ ეინსენი. შედეგად, ნაცისტები ხელს უშლიან ჰაიზენბერგის დანიშვნას.

თუმცა, მისი ბედი შეიცვლება, როდესაც 1938 წელს ნაცისტებმა "კეთილად" მიიწვიეს იგი ატომური იარაღის წარმოების მცდელობისთვის. ამ მიზეზით, 1942-1945 წლებში, ვერნერ ჰაიზენბერგმა მოახერხა ბერლინის კაიზერ ვილჰელმის ფიზიკის ინსტიტუტის ხელმძღვანელობა. მეორე მსოფლიო ომის დროს ის მუშაობდა ოტო ჰანთან, ბირთვული დაშლის ერთ-ერთ აღმომჩენთან, რომელიც თანამშრომლობდა ბირთვული რეაქტორის წარმოებაში.

მრავალი წლის განმავლობაში არსებობდა ეჭვი, ჩავარდა ეს პროექტი იმის გამო, რომ მისმა წევრებმა უბრალოდ ვერ მიაღწიეს წარმატებას თუ იმიტომ ჰაიზენბერგმა და მისმა თანამშრომლებმა ცალსახად მოახდინეს საბოტაჟი იმით, რომ ეჭვობდნენ, თუ რა შეიძლება გაეკეთებინა ადოლფ ჰიტლერს ბომბით. ატომური.

1941 წლის სექტემბერში ჰაიზენბერგი გაემგზავრა დანიაში ნილს ბორის მოსანახულებლად. საქციელში, რომელიც ნაცისტების აზრით, მხოლოდ ღალატად შეიძლებოდა მიჩნეულიყო და სერიოზულად დაემუქრა იგი, ჰაიზენბერგი ბორს ესაუბრა გერმანიის ატომური ბომბის პროექტზე და რეაქტორის ნახატიც კი დახატა..

ჰაიზენბერგმა იცოდა, რომ ბორს ჰქონდა კონტაქტები არაოკუპირებული ევროპის გარეთ და შესთავაზა ერთობლივი ძალისხმევა რომ ღერძისა და მოკავშირეების მეცნიერებმა ომის დასრულებამდე გადადო ბირთვული კვლევა. 1942 წლის ივნისში კიდევ ერთმა გერმანელმა მეცნიერმა ჯ. ჰანს დ. იენსენმა უთხრა ბორს, რომ გერმანელი მეცნიერები არ მუშაობდნენ ბირთვულ ბომბზე, არამედ მხოლოდ რეაქტორზე.

ჰაიზენბერგი და სხვა გერმანელი მეცნიერები ყოველთვის აცხადებდნენ, რომ მორალური მიზეზების გამო, ისინი არ ცდილობდნენ ნაცისტური ატომური ბომბის აგებას.გარდა იმისა, რომ ამისთვის გარემოებები არ იყო მოცემული. ეს განცხადებები დაგმეს მანჰეტენის პროექტში მონაწილე მეცნიერებმა და განაცხადეს, რომ ჰაიზენბერგს ნამდვილად არ ჰქონდა დაამზადა გერმანული ატომური ბომბი ურანი-235-ის საჭირო რაოდენობისა და კრიტიკული მასის გამოთვლების შეცდომით. რეაქცია.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "კონფლიქტის ფსიქოლოგია: თეორიები, რომლებიც ხსნიან ომებსა და ძალადობას"

ჰაიზენბერგი ახალი ბირთვული ტექნოლოგიების წინაშე

ევროპაში ომის დასასრულს და ოპერაცია ეფსილონის ფარგლებში, ჰაიზენბერგი სხვა მეცნიერებთან ერთად, მათ შორის ოტო ჰანი, კარლ ფრიდრიხ ფონ ვაიცსაკერი და მაქს ფონ ლაუე დააკავეს და მოათავსეს აგარაკზე, სახელად ფერმის დარბაზში. ინგლისი. ამ სახლ-ციხეს ჰქონდა ფარული მიკროფონები, რომლებიც პატიმრების ყველა საუბარს იწერდნენ.

იმ სახლში ყოფნისას, 6 აგვისტოს, დღის ექვს საათზე, ჰაიზენბერგმა და მისმა თანამემამულეებმა მოისმინეს BBC-ის რეპორტაჟი ჰიროშიმას ატომური ბომბის შესახებ. მომდევნო ღამეს ვერნერ ჰაიზენბერგმა ისაუბრა თავის კოლეგებს მოხსენების სახით, რომელიც მოიცავდა შეფასებას საჭიროა დაახლოებით სწორი კრიტიკული მასა და ურანი-235, გარდა დიზაინის მახასიათებლებისა ბომბი.

ეს გამოსვლა მიჩნეულია იმის მტკიცებულებად, რომ ჰაიზენბერგს ნამდვილად შეეძლო გაეკეთებინა ეს გამოთვლები, როცა მუშაობდა ნაცისტური გერმანიისთვის, მაგრამ მას არ სურდა, რაც აძლიერებს არგუმენტს, რომ მას ბომბი ნამდვილად არ აეშენებინა წინააღმდეგობების გამო. მორალი.

შესაძლოა, მისი ფრაზა, რომელიც საუკეთესოდ აჯამებს მის პოზიციას ატომური თეორიის საბოლოო გამოყენების შესახებ, შემდეგი იყო:

"იდეები არ არის პასუხისმგებელი იმაზე, თუ რას აკეთებენ მათგან კაცები."

• დაკავშირებული სტატია: "მარი კიური: რადიოაქტიურობის ამ პიონერი მკვლევარის ბიოგრაფია"

ბოლო წლები

ომის საბოლოო დასრულების შემდეგ, ჰაიზენბერგი საბოლოოდ გაათავისუფლეს და უფლება მისცეს გაეგრძელებინა მუშაობა ფიზიკაში მშობლიურ გერმანიაში. 1946 წელს დაინიშნა მაქს პლანკის ინსტიტუტის დირექტორად, მოგვიანებით კი ორგანიზება გაუწია და ხელმძღვანელობდა გიოტინგენის ფიზიკისა და ასტროფიზიკის ინსტიტუტს., რომელიც 1958 წელს გადაიტანეს მიუნხენში.

ამ ქალაქში ჰაიზენბერგმა კონცენტრირება მოახდინა ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის კვლევაზე ატომის ბირთვის სტრუქტურა, ტურბულენტობის ჰიდროდინამიკა, კოსმოსური სხივები და ფერომაგნეტიზმი.

1970 წელს მიენიჭა ზიგმუნდ ფროიდის პრემია აკადემიური პროზის დარგში. იგი გარდაიცვალა რამდენიმე წლის შემდეგ, 1976 წლის 1 თებერვალს მიუნხენში, 74 წლის ასაკში.