Matematikere

Time line Billeder Penge Frimærker Skitse Søgning

Werner Karl Heisenberg

Fødselsdato:

Fødeby:

Dødsdag:

Dødssted:

5 Dec 1901

Würzburg, Germany

1 Feb 1976

Munich, Germany

Præsentation Wikipedia
ATTENTION - Automatisk oversættelse fra engelsk version

Werner Heisenberg 's far var august Heisenberg og hans mor var Anna Wecklein. På det tidspunkt, Werner blev født hans far var ved at komme videre fra at være en skole underviser i klassiske sprog til at blive udpeget som et Privatdozent ved universitetet i Würzburg. Annas far, Nikolaus Wecklein, blev lederen af Maximilians Gymnasium i München og det var samtidig august Heisenberg var en praktikant underviser på, at skolen, at han havde mødt Anna. August og Anna blev gift i maj 1899. Werner havde en ældre bror Erwin, født i marts 1900, der blev derfor næsten to år ældre end emnet for denne biografi.

August Heisenberg var:

... en temmelig stiv, nøje kontrolleret, autoritære tal.

Han var en evangelisk-lutherske og hans kone Anna havde konverteret fra at være en romersk katolske at sørge for der var ingen religiøs problemer med deres ægteskab. August og Anna var imidlertid kun religiøse af hensyn til konvention. En kristen tro var forventet af mennesker af deres status, så for dem var det en social nødvendighed. I private, men de gav udtryk for deres mangel på religiøs overbevisning, og især de opdraget deres børn til at følge kristne etik, men viste samlede vantro i den historiske side af kristendommen.

I september 1906, kort før sin femte fødselsdag, Werner indskrevet på en folkeskole i Würzburg. Han tilbragte tre år på denne skole, men så i 1909 sin far blev udnævnt til professor i Mellemøsten og moderne græsk ved universitetet i München. I juni 1910, få måneder efter sin far tog op professorat, Werner og resten af familien flyttede til München. Der han deltog i Elisabethenschule fra september, der kun tilbringer et år på denne skole, inden de tiltræder Den Maximilians Gymnasium i München. Dette naturligvis var den skole, hvor hans bedstefar var rektor.

I 1914 verdenskrig begyndte jeg og Gymnasium blev besat af tropper. Erfaringer blev arrangeret i forskellige bygninger og som en følge af forstyrrelser Heisenberg påtog meget uafhængig undersøgelse, som sandsynligvis har haft en gavnlig virkning på hans uddannelse. Hans bedste fag var matematik, fysik og religion men hans rekord i hele hans skole karriere var fremragende hele vejen rundt. I virkeligheden hans matematiske evner var sådan, at i 1917, han vejledes en familie, ven, der var på universitet i calculus. I denne periode han tilhørte en paramilitær organisation, som drives i Gymnasium med den hensigt at forberede de unge mænd til senere militærtjeneste.

Heisenberg også arbejdet på gårde, som hans bidrag til en anden frivillig organisation, som har sendt drengene til at hjælpe i felterne i foråret og sommeren. Dette arbejde tog ham væk fra hjemmet for første gang i 1918, da han blev sendt til arbejde på en malkekvægsbedrift i Øvre Bayern. Det var en tid med store trængsler med lange åbningstider arbejdskraft forværres, da der ikke var tilstrækkelig mad. Han brugte sin fritid spiller skak, som han gjorde til en meget høj standard, og også læse matematik tekster, han havde taget med ham. I virkeligheden ved denne tid, han var blevet interesseret i talteori og han læste Kroneckers' s arbejde og forsøgt at finde et bevis for Fermat's Last Theorem.

Efter krigen sluttede i 1918 situationen i Tyskland blev ustabilt med forskellige fraktioner forsøger at tage magten med magt. Heisenberg deltog i den militære undertrykkelse af det bayerske sovjetiske styrker, men selv om det var en meget alvorlig sag, de unge mænd formentlig behandlet det næsten som et spil. Han senere skrev:

Jeg var en dreng på 17 og jeg anså det for en slags eventyr. Det var ligesom at spille politi og røvere ...

I Gymnasium Heisenberg ført en ungdomsbevægelse, og han senere førte en bevægelse inden for Unge Bavarian League. I 1920 tog han sin studentereksamen undersøgelse og blev én af to elever optages fra Maximilians Gymnasium til Bavarian dækkende konkurrence om et stipendium fra Maximilianeum Foundation. Elleve stipendier var til rådighed og Heisenberg bare gjort det, som kommer i elvte plads. Hans eksamensresultater i matematik og fysik blev klassificeret som ekstraordinære, men hans essay om "tragedie som poetisk kunst" var meget mindre imponerende. Han afviste tilbud om gratis overnatning fra instituttet, men foretrækker at bo sammen med hans forældre.

I perioden mellem at tage sin studentereksamen undersøgelse og ind på universitetet i München, Heisenberg gik ud vandring med sin unge gruppe. Han næsten døde af tyfus, som han kontrakt efter at have opholdt natten i et slot, som havde været brugt som et militært hospital. Han inddrives, til trods for problemerne med at få egnede fødevarer, i tide at begynde at hans universitetsstudier. I sommeren 1920 Heisenberg var, som han havde været i nogen tid, der agter at studere rene matematik på universitetet. Han havde læst Weyl og også Bachmann 's tekst, som gav en fuldstændig undersøgelse af talteori og dette skulle være hans påtænkte forskning emnet for hans doktorafhandling. Han nærmede Ferdinand von Lindemann at se, om han ville være hans forskning vejleder.

Havde interviewet med Lindemann været en succes derefter Heisenberg kan i dag være kendt som en fremragende antal teoretiker. Men den samtale ikke gik godt, næsten helt sikkert siden Lindemann var kun to år uden at gå på pension og kun havde accepteret at se Heisenberg som en fordel at hans far der var en ven og kollega. Efter denne Heisenberg havde en samtale med Sommerfeld der heldigvis accepteret ham som en studerende.

Med sine medmennesker studerende Pauli, Heisenberg begyndte at studere teoretisk fysik under Sommerfeld i oktober 1920. Ved første han var forsigtige, idet det meste matematik klasser og at sørge for, at han kunne vende tilbage til matematik, hvis den teoretiske fysik gik dårligt. Han undgås kurser ved Lindemann, så hans matematiske interesser flyttet fra talteori til geometri. Snart hans tillid i teoretisk fysik var sådan, at andet halvår var han under alle Sommerfeld 's kurser. Han tog også kurser i eksperimentel fysik, som var obligatorisk, og han begyndte at planlægge at gennemføre forskning i relativitet. Men Pauli, der var på det tidspunkt arbejder på sin store undersøgelse af relativitetsteori, rådgivet ham mod at forske i dette emne. Den atomare struktur, dog Pauli forklaret, meget der skulle gøres, da teori og eksperiment ikke var enig.

I Heisenberg skrev i hans tidlige dage på universitetet:

Mit første to år på München Universitet blev brugt i to helt forskellige verdener: blandt mine venner af ungdomsbevægelse og abstrakt realm i teoretisk fysik. Begge verdener var så fyldt med intens aktivitet, at jeg var ofte i en tilstand af stor uro, så meget desto mere, da jeg fandt det temmelig vanskeligt at pendulfart mellem de to.

I juni 1922 deltog han foredrag ved Niels Bohr i Göttingen. Vende tilbage til München, Sommerfeld gav ham et problem i hydrodynamics at holde ham optaget, mens han (Sommerfeld) brugte samling 1922-23 i USA. Heisenberg præsenteret foreløbige resultater på problemet om turbulens på en konference i Innsbruck inden jeg går igen til Göttingen for at studere med Born, Franck, og Hilbert mens hans vejleder var væk. Der arbejdede han med Født den atomare teorien, skriver et fælles dokument med ham om helium. Hans ph.d.-afhandling, som blev fremlagt på München i 1923, var på turbulens i væske streams.

Efter at have gjort sin doktorafhandling Heisenberg tog af sted på en tur til Finland derefter i oktober 1923, vendte han tilbage til Göttingen som Born 's assistent. I marts 1924, han besøgte Niels Bohr ved Institut for Teoretisk Fysik i København, hvor han mødte Einstein for første gang. Tilbagevendende igen til Göttingen han afgav sin habilitationsprocedure forelæsning den 28 juli 1924 og er kvalificeret til at undervise i tysk universiteter.

Heisenberg senere skrev:

Jeg lærte optimisme fra Sommerfeld, matematik på Göttingen, og fysik fra Bohr.

Fra september 1924 til maj 1925 arbejdede han med støtte fra en Rockefeller tilskud, med Niels Bohr på universitetet i København, vender tilbage for sommeren 1925 til Göttingen. Heisenberg opfundet matrix mekanik, den første version af Kvantemekanik i 1925. Han gjorde ikke opfinde disse begreber som en matrix algebra, men snarere han sat fokus på et sæt quantised sandsynlighed amplitudes. Disse amplitudes dannet en ikke-Kommutativ algebra. Det var Max Born og Pascual Jordan i Göttingen der er anerkendt denne ikke-Kommutativ algebra at være en matrix algebra.

Matrix mekanik blev yderligere udviklet i en tre forfatter papir ved at Heisenberg, født og Jordan offentliggjort i 1926. I maj 1926 Heisenberg blev udnævnt Professor i Teoretisk Fysik i København, hvor han arbejdede sammen med Niels Bohr. I 1927 Heisenberg blev udnævnt til en stol ved universitetet i Leipzig, og han afgav sin tiltrædelsestale forelæsning den 1 februar 1928. Han var til at holde denne stilling indtil i 1941, blev han gjort direktør for Kaiser Wilhelm Institut for Fysik i Berlin.

I 1932 blev han tildelt Nobelprisen i fysik for:

Oprettelsen af Kvantemekanik, hvis anvendelse har ført blandt andet til opdagelsen af allotropic former for brint.

I præsentationen indlæg H Pleijel sagde:

Heisenberg ... viste hans problem fra begyndelsen, fra så bred en vinkel, at det tog sig af systemer af elektroner, atomer og molekyler. Ifølge Heisenberg man skal starte fra sådanne fysiske mængder, som tillader direkte observation, og opgaven består i at finde de love, der sammenkæder disse mængder sammen. De mængder, først og fremmest skal tages i betragtning, er den hyppighed og intensitet af linjerne i spektre af atomer og molekyler. Heisenberg nu anses for kombinationen af alle de svingninger af et sådant spektrum som ét system, for det matematiske håndtering af hvilket han opstillede en række symbolsk regler for beregningen. Det tidligere havde fastslået allerede, at visse former for beslutningsforslag i atom skal ses som uafhængige af hinanden til en vis grad, på samme måde, at en bestemt forskel er foretaget i klassisk mekanik mellem parallel bevægelse og roterende bevægelse. Det bør nævnes i denne forbindelse, at for at forklare de egenskaber ved et spektrum det havde været nødvendigt at påtage sig selvstændige rotation af de positive kerner og elektroner. Disse forskellige former for motion for atomer og molekyler, producere forskellige systemer i Heisenberg's Kvantemekanik. Da den grundlæggende faktor for Heisenberg's teori kan fremsætte den regel, der er fastsat af ham med henvisning til forholdet mellem den holdning, koordinere og den hastighed på en elektron, hvorved reglen Planck 's konstant er indført i quantum-mekanikere beregninger som en afgørende faktor. ...

Heisenberg's Kvantemekanik er blevet anvendt af ham selv og andre til studiet af egenskaberne for den spektre af atomer og molekyler, og det har givet resultater, der er enige med eksperimentel forskning. Det kan siges, at Heisenberg's Kvantemekanik har muliggjort en systemization af spektre af atomer. Det bør også nævnes, at Heisenberg, når han anvender hans teori til molekyler, der består af to ens atomer, der er fundet blandt andet, at brint molekyle skal findes i to forskellige former, som skal vises i en given forhold til hinanden. Denne forudsigelse af Heisenberg's blev senere også eksperimentelt bekræftet.

Heisenberg er måske bedst kendt for den usikkerhed, Princip, opdaget i 1927, hvori det hedder, at fastlæggelsen af den holdning, og tempoet i en partikel nødvendigvis indeholder fejl produktet, som ikke kan være mindre end den quantum konstant h. Disse fejl er ubetydelige i almindelighed, men bliver kritisk, når der studerer de meget små såsom atom. Det var i 1927 at Heisenberg deltog i Solvay-konferencen i Bruxelles. Han skrev i 1969:

Til dem af os der har deltaget i udviklingen af atomare teori, de fem år, efter at Solvay-konferencen i Bruxelles i 1927 kiggede så vidunderligt, at vi ofte talt om dem som den gyldne alder af atomare fysik. Den store forhindringer, som havde besat alle vores bestræbelser i de foregående år var blevet ryddet af vejen, porten til et helt nyt område, Kvantemekanik af atomare granater stod på vid gab, og friske frugter syntes klar til plukningen.

Heisenberg offentliggjort den fysiske Principper for Quantum Theory i 1928. I 1929 gik han på en forelæsning tur til USA, Japan og Indien. I 1930'erne Heisenberg og Pauli brugt en quantised realisation af rummet i deres gitter beregninger. Heisenberg håbet denne matematiske ejendomsret ville føre til en grundlæggende egenskab af natur med et 'grundlæggende længde' som en af de konstanter af naturen.

I 1932 Heisenberg skrev en tre del papir, som beskriver det moderne billede af kernen af et atom. Han behandlede strukturen i de forskellige nukleare komponenter diskutere deres bindende energier og deres stabilitet. Disse papirer åbnet vejen for andre at anvende quantum teori til den atomare kerne.

I 1935 nazisterne anlagt i en lov, hvorefter professorer over 65 skulle gå på pension. Sommerfeld var 66 og han havde allerede tilkendegivet, at han ønskede Heisenberg at lykkes ham. Det var en udnævnelse som Heisenberg dårligt ønskede, og i 1935 Sommerfeld igen tilkendegivet, at han ønskede Heisenberg at udfylde hans stol. Men dette var den periode, hvor nazisterne ønskede "tysk matematik" at udskifte "jødiske matematik" og "tysk fysik" at udskifte "jødisk fysik". Relativiteten og kvanteelektronisk teorien var klassificeret som "jødiske" og som en konsekvens Heisenberg's udnævnelse til München blev blokeret. Selv om han var på ingen måde jødiske, Heisenberg blev udsat for hyppige angreb i pressen beskriver ham som værende af "jødiske stil".

I 1937 Heisenberg gift Elisabeth Schumacher. Han mødte hende gennem hans musik, som var vigtigt for ham hele hans liv. En fremragende pianist, Heisenberg mødtes Elisabeth Schumacher ved en koncert, hvor han udfører på huset af en ven. Elizabeth var kun 22, da de mødtes, Heisenberg var 35. De blev gift den 29 april 1937, mindre end tre måneder efter at de mødtes første gang. Heisenberg var blevet bedt om at tage op udnævnelsen i München i marts, men havde bedt om dato for at blive forsinket indtil august på grund af hans bryllup. Det blev aftalt, at han bør tage op udnævnelsen den 1 august. Han og hans kone ankom til München i juli men hans udnævnelse blev blokeret af nazisterne.

Under Anden Verdenskrig Heisenberg ledes den tabende tyske atomvåben projekt Uranverein. Han arbejdede med Otto Hahn, en af de discoverers for nuklear fission, om udvikling af en atomreaktor, men undlod at udvikle et effektivt program til atomvåben. Om det var på grund af mangel på ressourcer eller et manglende ønske om at sætte atomvåben i hænderne på nazisterne, er det uklart.

Efter krigen blev han arresteret af Alsos, en hemmelig mission, som fulgte fremme allierede styrker i Europa til at bestemme udviklingen i Tyskland's atombombe-projektet. Han blev interneret på bedriftsniveau Hall i Godmanchester, Huntingdonshire, England, med andre førende tyske videnskabsfolk. Men han vendte tilbage til Tyskland i 1946, da han blev udnævnt til direktør for Max Planck Institut for Fysik og Astrofysik i Göttingen. I vinteren 1955-1956 han gav Gifford Foredrag "On fysik og filosofi" på University of St Andrews. Når Max Planck Institut flyttet til München i 1958 Heisenberg fortsatte som sin direktør. Han holdt denne stilling indtil han trådte tilbage i 1970.

Han var også interesseret i filosofien om fysik og skrev Fysik og filosofi (1962) og Fysik og Beyond (1971).

Heisenberg modtaget mange æresbevisninger for hans bemærkelsesværdige bidrag ud over de Nobelprisen for Fysik. Han blev valgt som fellow i Royal Society of London, og var medlem af akademier i Göttingen, Bayern, Sachsen, Preussen, Sverige, Rumænien, Norge, Spanien, Holland, Rom, Akademie der Naturforscher Leopoldina, Accademia dei Lincei, og American Academy of Arts and Sciences. Blandt de præmier, han modtog, var det Copernicus prisen.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland