Werner Heisenberg: Bu Alman teorik fizikçinin biyografisi ve katkıları

Werner Heisenberg, 20. yüzyıl fiziğinin en önemli isimlerinden biridir. Kuantum ve nükleer teorideki bulgularıyla birlikte Belirsizlik İlkesi, geçtiğimiz yüzyılda ve günümüzde bu bilimi şekillendirmiştir.

20. yüzyılın başında doğan, teorik varsayımları sayesinde yaşamına kayda değer bir patlama damgasını vurdu. Kendileri için karanlık planları olan Naziler tarafından yakında ele geçirilecek olan bir Almanya'da yaşamak talihsizliğiydi. deneyler.

Heisenberg'in hayatı, dünyanın en iyilerinden birini inşa eden birinin hayatı olabilirdi. tarihte ölümcül ama neyse ki bu bilim adamının onu engelleyen bir ahlakı vardı. onu hayata geçir. Werner Heisenberg'in bu biyografisiyle hikayesini görelim.

• İlgili makale: "Fiziğin 10 dalı ve bilgi alanları"

Werner Heisenberg'in kısa biyografisi

Werner Karl Heisenberg, 5 Aralık 1901'de Almanya'nın Würzburg kentinde doğdu.. Annie ve August Heisenberg'in oğlu, Bizans tarihinde uzmanlaşmış bir beşeri bilimler profesörü.

Heisenberg, küçük yaşlardan itibaren matematiğe ve daha az ölçüde fiziğe eğilimliydi.

akademik yörünge

1920'de Ferdinand von Lindemann'ın hocası olarak saf matematik alanında doktorasını başlatmaya çalıştı, ancak profesör emekli olmak üzere olduğu için onu öğrenci olarak reddetti. Doktora çalışmalarınızı fizikçi Arnold Sommerfeld'in danışmanı olarak sizi karşılayan Lindemann'ın kendisi tavsiye ediyor.

Doktora tezinizi yaparken, Heisenberg, kuantum mekaniğinin geliştirilmesinde yakın işbirliği içinde olacağı Wolfgang Pauli'nin ortağıdır..

İlk yılında temel olarak matematik dersleri alır. sayıların pek şansı yoktu ama zaman geçtikçe teorik fizikle ilgilenmeye başladı. Werner Heisenberg, Albert Einstein'ın Görelilik Teorisi üzerinde çalışmaya çalışıyor ve ortağı Pauli ona tavsiyelerde bulunuyor. kendini teori ve kanıt arasında hala epeyce tutarsızlıkların olduğu Atom Teorisine adamak deneysel.

Münih Üniversitesi'ndeki çalışmaları sırasında saf matematiğe olan ilgisinden vazgeçmeden fiziği seçti.. O zamanlar fizik esasen deneysel bir bilimdi. Arnold Sommerfeld, matematiksel fizik için olağanüstü yeteneklerini fark etti, ancak aynı zamanda kesin bir şey gösterdi. Fizikte büyük beceri deneyimsizliği nedeniyle Heisenberg'in doktora mezuniyetine muhalefet deneysel. Ancak, Werner Heisenberg sonunda 1923'te doktorasını tamamladı ve sıvı türbülansı üzerine bir çalışma sundu.

Heisenberg, Münih'ten Max Born'un ders verdiği Göttingen Üniversitesi'ne gitti ve 1924'te Niels Bohr'un yönettiği Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü'ne gitti.. Orada Heisenberg, Albert Einstein gibi diğer önemli fizikçilerle tanışacak ve böylece matris mekaniğinin yaratılmasıyla sonuçlanan en üretken dönemine başlayacaktı. Bu başarı, 1932'de Nobel Fizik Ödülü'nü kazanarak tanınacaktı.

1927'de Leipzig Üniversitesi'nde teorik fizik öğreten profesör olarak görev yaptı.

• İlginizi çekebilir: "Tarihin 5 Çağı (ve özellikleri)"

Matris Mekaniği ve Belirsizlik İlkesi

1925'te Werner Heisenberg, matris kuantum mekaniğini geliştirdi. Bu teori, büyük pragmatizmiyle öne çıkıyor, çünkü fiziksel sistemlerin başından sonuna kadar evrimine odaklanmak yerine, onun üzerinde yoğunlaşıyor. sistemde ne olduğunu tam olarak bilme kaygısı taşımadan, sistemin ilk ve son durumunu bilerek bilgi edinme çabalarıdır. yarım.

Heisenberg, bilgileri çift girişli tablolar şeklinde gruplama fikrini gündeme getiriyor.Matris teorisinden farklı olmayan matematikçiler tarafından zaten çalışıldığı için Max Born'un dikkatini çektiği bir şey. Benzer şekilde, en çarpıcı sonuçlardan biri, matris çarpımının değişmeli, bu nedenle fiziksel niceliklerin matrislerle ilişkilerinin bunu yansıtması gerekir. matematiksel gerçek. Bunun bir sonucu olarak, Heisenberg Belirsizlik İlkesini dile getirir.

Heisenberg İlkesi olarak da adlandırılan sözde belirsizlik veya belirsizlik ilkesi, bunun böyle olmadığını belirtir. keyfi bir kesinlikle ve kütle sabit olduğunda bilmek mümkündür, bir cismin konumu ve momenti parçacık. Bundan, her iki büyüklüğün belirsizliklerinin çarpımının her zaman Planck sabitinden daha büyük olması gerektiği sonucu çıkar.

Belirsizlik İlkesi'nin ifadesi, zamanın fizikçileri arasında büyük heyecan yarattı., çünkü fizikte klasik kesinliğin kesin olarak ortadan kalktığını ve maddenin ve maddi evrenin temellerini etkileyen bir belirlenimsizliğin ortaya çıktığını varsayıyordu. Bu ilke, nesnenin basit mevcudiyeti nedeniyle mükemmel ölçümler gerçekleştirmenin pratik olarak imkansızlığını varsayar. gözlemci, dikkate alınan diğer parçacıkların değerlerini bozar ve alınan ölçümü etkiler. pelerin.

Werner Heisenberg ayrıca kuantum mekaniğinin ilkeleri sayesinde hidrojen atomunun ikili spektrumunu öngördü ve helyum atomununkini de açıklamayı başardı. Nükleer teori üzerine yaptığı çalışma, hidrojen molekülünün iki durumda var olabileceğini tahmin etmesine de izin verdi.biri iki atomunun çekirdeğinin aynı yönde döndüğü ortohidrojen, diğeri ise çekirdeklerinin zıt yönlerde döndüğü parahidrojen olarak.

• İlgili makale: "4 ana bilim türü (ve araştırma alanları)"

İkinci dünya savaşı

1935'te Münih'te öğretmen olarak emekli olduğunda Sommerfeld'in yerini almaya çalıştı. Ancak Nazilerin yükselişi ile Heisenberg'in istekleri yarıda kesilir.

Nazi Partisi, tüm "Yahudileştirme" fizik teorisini ortadan kaldırmak istedive bu ilginç kategoride kuantum mekaniği ve görelilik vardı, her ikisi de Heisenberg tarafından derslerinde öğretilen ve referansları Yahudiler Max Born ve Albert einsen. Sonuç olarak, Naziler Heisenberg'in atanmasını engeller.

Ancak, 1938'de Naziler onu bir atom silahı üretme girişimlerini yönetmeye "nazikçe" davet ettiğinde kaderi değişecekti. Bu nedenle, 1942 ve 1945 yılları arasında Werner Heisenberg, Berlin'deki Kaiser Wilhelm Fizik Enstitüsü'nü yönetmeyi başardı. İkinci Dünya Savaşı sırasında nükleer fisyonun kaşiflerinden biri olan Otto Hahn ile nükleer reaktör yapımında işbirliği yaptı.

Uzun yıllar boyunca, bu projenin üyeleri başarısız olduğu için mi yoksa başarısız olduğu için mi başarısız olduğu konusunda şüphe vardı. Heisenberg ve işbirlikçileri, Adolf Hitler'in bir bombayla ne yapmış olabileceğinden şüphelenerek bunu açıkça sabote ettiler. atomik.

Eylül 1941'de Heisenberg, Niels Bohr'u ziyaret etmek için Danimarka'ya gitti. Nazilere göre ancak vatana ihanet olarak sınıflandırılabilecek ve kendisini ciddi şekilde tehlikeye atan bir eylemde, Heisenberg, Bohr ile Alman atom bombası projesi hakkında konuştu ve hatta ona bir reaktör çizimi çizdi..

Heisenberg, Bohr'un işgal edilmemiş Avrupa dışında temasları olduğunu biliyordu ve ortak bir çaba önerdi. Hem Mihver hem de müttefik bilim adamlarının nükleer araştırmaları savaş bitene kadar ertelediğini söyledi. Haziran 1942'de başka bir Alman bilim adamı J. Hans D. Jensen, Bohr'a Alman bilim adamlarının bir nükleer bomba üzerinde değil, sadece bir reaktör üzerinde çalıştıklarını söyledi.

Heisenberg ve diğer Alman bilim adamları her zaman ahlaki nedenlerle Nazi atom bombasını yapmaya çalışmadıklarını iddia ettiler., bunun için koşulların verilmediği gerçeğine ek olarak. Bu ifadeler, Manhattan Projesi'ne katılan bilim adamları tarafından, Heisenberg'in gerçekte hiçbir şey yapmadığını belirterek kınadı. gerekli miktarda Uranyum-235 ve kritik kütleyi sürdürmek için yaptığı hesaplamalarda hata yaparak Alman atom bombasını üretti. reaksiyon.

• İlginizi çekebilir: "Çatışma psikolojisi: savaşları ve şiddeti açıklayan teoriler"

Heisenberg, yeni nükleer teknoloji karşısında

Avrupa'daki savaşın sonunda ve Epsilon Operasyonunun bir parçası olarak Heisenberg, Otto dahil diğer bilim adamları ile birlikte Hahn, Carl Friedrich von Weizsäcker ve Max von Laue tutuklandı ve Farm Hall adlı bir kır evine yerleştirildi. İngiltere. Bu ev hapishanesinde mahkumların tüm konuşmalarını kaydeden gizli mikrofonlar vardı.

6 Ağustos'ta öğleden sonra saat altıda o evde olmak, Heisenberg ve mahkûm arkadaşları, Hiroşima atom bombası hakkında bir BBC raporu duydular.. Ertesi gece Werner Heisenberg, bir tahmin içeren bir rapor aracılığıyla meslektaşlarıyla bir konuşma yaptı. tasarım özelliklerine ek olarak yaklaşık olarak doğru kritik kütle ve Uranyum-235 gereklidir. bomba.

Bu konuşma, Heisenberg'in çalışırken bu hesaplamaları gerçekten yapmış olabileceğinin kanıtı olarak kabul ediliyor. Nazi Almanyası için, ancak istemedi, bu da bombayı itirazlar nedeniyle gerçekten yapmadığı argümanını güçlendiriyor. ahlak.

Belki de atom teorisinin nihai kullanımı konusundaki konumunu en iyi özetleyen ifadesi şu olmuştur:

"İnsanların onlardan yaptıklarından fikirler sorumlu değildir."

• İlgili makale: "Marie Curie: bu öncü radyoaktivite araştırmacısının biyografisi"

Son yıllar

Savaşın son bitiminden sonra, Heisenberg sonunda serbest bırakıldı ve memleketi Almanya'da fizikte çalışmaya devam etmesine izin verildi. 1946'da Max Planck Enstitüsü'nün direktörlüğüne atandı ve daha sonra Göttingen Fizik ve Astrofizik Enstitüsü'nü organize etti ve yönetti.1958'de Münih'e transfer edildi.

Bu şehirde Heisenberg, temel parçacıklar teorisi üzerine araştırmalara yoğunlaştı. atom çekirdeğinin yapısı, türbülansın hidrodinamiği, kozmik ışınlar ve ferromanyetizma.

1970 yılında Akademik Düzyazı için Sigmund Freud Ödülü'ne layık görüldü. Birkaç yıl sonra 1 Şubat 1976'da Münih'te 74 yaşında ölecekti.