www.fmath.info

Framstilling

Wikipedia

August Heisenberg var:

... en ganske stiv, strengt kontrollert, autoritær figur.

Han var en evangelisk-lutherske og kona Anna hadde konvertert fra å være en katolsk for å sikre at det ikke var religiøse problemer med ekteskapet. August og Anna var imidlertid bare religiøse på grunn av konvensjonen. En kristen tro var ventet folk av deres status så for dem var det en sosial nødvendighet. I privat, men uttrykte de sin mangel på religiøs tro, og særlig de oppdratt barna sine til å følge kristen etikk, men viste en total vantro i den historiske siden av kristendommen.

I september 1906, kort tid før sin femårsdag, innrullert Werner i en barneskole i Würzburg. Han tilbrakte tre år på denne skolen, men så i 1909, hans far ble utnevnt til professor i Mellomalderen og moderne gresk ved universitetet i München. I 1910 juni, noen måneder etter at faren tok opp professoratet, Werner og resten av familien flyttet til München. Der han gikk på Elisabethenschule fra september bruke kun ett år på denne skolen før vi går i Maximilians-Gymnasium i München. Dette var naturligvis skolen hvor hans far var rektor.

I 1914 verdenskrig begynte jeg og Gymnasium ble okkupert av tropper. Lessons ble arrangert i forskjellige bygninger, og som et resultat av brudd Heisenberg foretok mye selvstudium, som trolig hadde en gunstig effekt på hans utdannelse. Hans beste fag var matematikk, fysikk og religion, men hans posten gjennom skolen sin karriere var glimrende all round. Faktisk hans matematiske evner var slik at i 1917 underviste han en venn av familien som var på universitetet i kalkulus. I denne perioden han tilhørte en paramilitær organisasjon som opererte i gymnastikksalen med den hensikt å forberede unge menn for senere militærtjeneste.

Heisenberg også arbeidet på gårder som sitt bidrag til en frivillig organisasjon som sendte guttene til å hjelpe i feltene i vår og sommer. Dette arbeidet tok han hjemmefra for første gang i 1918 da han ble sendt for å arbeide på et melkeproduksjonsbruk i Oberbayern. Det var en tid med stor motgang med lange timer med arbeid gjort verre siden det var for lite mat. Han tilbrakte sin fritid spiller sjakk, som han gjorde til en svært høy standard, og også lese matematiske tekster han hadde tatt med seg. Faktisk av denne tiden han hadde blitt interessert i tallteori og han leste Kronecker 's arbeid og prøvde å finne et bevis på Fermats siste sats.

Etter at krigen sluttet i 1918 situasjonen i Tyskland ble ustabil med ulike fraksjonene prøver å ta makten med makt. Heisenberg deltok i militære undertrykking av den bayerske sovjetiske styrker, men selv om det var en veldig seriøs business, de unge mennene trolig behandlet det nærmest som en lek. Han skrev senere:

Jeg var en gutt på 17 og jeg betraktet det et slags eventyr. Det var som å spille politi og røvere ...

I Gymnasium Heisenberg ledet en ungdomsbevegelse og han senere ledet en bevegelse innen Young bayerske League. I 1920 tok han sin Abitur eksamen og var en av to elever inn fra Maximilians Gymnasium for en bayersk bred konkurranse om et stipend fra Maximilianeum Foundation. Elleve stipend var tilgjengelige og Heisenberg bare gjort det ved å komme på ellevte plass. Hans eksamensresultater i matematikk og fysikk ble klassifisert som ekstraordinære, men hans essay "tragedien som poetisk kunst" var mye mindre imponerende. Han avslo tilbudet om gratis overnatting fra stiftelsen, og foretrakk å leve med sine foreldre.

I perioden mellom å ta sin Abitur eksamen og inn universitetet i München, gikk Heisenberg av fotturer med sin ungdomsgruppe. Han nesten døde av tyfus som han pådro seg etter å tilbringe natten i et slott som hadde blitt brukt som et militært sykehus. Han gjenopprettet, til tross for problemene med å skaffe egnet mat, i tide til å begynne sitt universitetsstudium. Sommeren 1920 Heisenberg var, som han hadde vært på en stund, til hensikt å studere ren matematikk ved universitetet. Han hadde lest Weyl og Bachmann er tekst som ga en fullstendig oversikt over tallteori, og dette skulle bli hans planlagte forskningen emne for doktorgraden hans. Han nærmet Ferdinand von Lindemann å se om han ville være hans forskning veileder.

Hadde intervjuet med Lindemann vært en suksess da Heisenberg kan i dag bli kjent som en fremragende nummer teoretiker. Men intervjuet ikke gå bra, nesten helt sikkert siden Lindemann var bare to år av pensjon og hadde bare blitt enige om å se Heisenberg som en tjeneste til sin far som var en venn og kollega. Etter denne Heisenberg hadde et intervju med Sommerfeld som lykkelig akseptert ham som student.

Med sin medstudent Pauli, begynte Heisenberg å studere teoretisk fysikk under Sommerfeld i oktober 1920. Først var han forsiktig og tar det meste matematikk klasser og å sørge for at han kunne gå tilbake til matematikk hvis teoretisk fysikk gikk dårlig. Han unngikk kurs ved Lindemann imidlertid så hans matematiske interesser flyttet fra tallteori til geometri. Snart sin tillit i teoretisk fysikk var slik at ved andre semester han tar alle Sommerfeld 's kurs. Han tok også kurs i eksperimentell fysikk, noe som var obligatorisk, og han begynte å planlegge å drive forskning i relativitetsteorien. Men Pauli, som var på den tiden arbeider med sin store undersøkelse av relativitetsteorien, rådet ham mot å gjøre undersøkelser i det aktuelle emnet. På atomære struktur, men forklarte Pauli, mye måtte gjøres fordi teori og eksperiment ikke enig.

I Heisenberg skrev om hans tidlige dager på universitetet:

Min første to år i München Universitetet ble brukt i to helt forskjellige verdener: blant mine venner av ungdomsbevegelse og i abstrakte rike teoretisk fysikk. Begge verdener var så fylt med intens aktivitet at jeg var ofte i en tilstand av stor opphisselse, jo mer så jeg syntes det var vanskelig å shuttle mellom de to.

I juni 1922 deltok han forelesninger ved Niels Bohr i Göttingen. Retur til München, Sommerfeld ga ham et problem i hydrodynamikk å holde ham opptatt mens han (Sommerfeld) brukte session 1922-23 i USA. Heisenberg presenterte foreløpige resultater på problemet på uroen på en konferanse i Innsbruck før du går igjen til Göttingen å studere med Born, Franck og Hilbert mens hans veileder var borte. Der arbeidet han med Born on atomteorien, skriver en felles papir med ham på helium. Hans doktoravhandling, presentert til München i 1923, var på turbulens i væske strømmer.

Etter å ha tatt sin doktorgrad Heisenberg dro på tur til Finland da, i oktober 1923, vendte han tilbake til Göttingen som Born 's assistent. I mars 1924 besøkte han Niels Bohr ved Institutt for teoretisk fysikk i København hvor han møtte Einstein for første gang. Retur igjen til Göttingen han leverte sin habilitering foredrag den 28. juli 1924 og kvalifisert til å undervise i tyske universiteter.

Heisenberg skrev senere:

Jeg lærte optimisme fra Sommerfeld, matematikk i Göttingen, og fysikk fra Bohr.

Fra 1924 september til mai 1925 arbeidet han med støtte av en Rockefeller-stipend, med Niels Bohr ved Universitetet i København, tilbake til sommeren 1925 til Göttingen. Heisenberg oppfant matrise mekanikk, den første versjonen av kvantemekanikken i 1925. Han oppfant ikke disse begrepene som matrisealgebra imidlertid heller han fokuserte oppmerksomheten på et sett av quantised sannsynlighet amplituder. Disse amplituder dannet en ikke-kommutativ algebra. Det var Max Born og Pascual Jordan i Göttingen som erkjente dette ikke-kommutativ algebra å være en matrisealgebra.

Matrix mekanikere ble videreutviklet i en tre forfatter papir av Heisenberg, født og Jordan utgitt i 1926. I mai 1926 Heisenberg ble utnevnt til lektor i teoretisk fysikk i København hvor han jobbet med Niels Bohr. I 1927 Heisenberg var professor ved Universitetet i Leipzig, og han leverte sin tiltredelsesforelesning 1. februar 1928. Han var til å holde dette innlegget før, i 1941 ble han direktør ved Kaiser Wilhelm-instituttet for fysikk i Berlin.

I 1932 ble han tildelt nobelprisen i fysikk for:

Opprettelsen av kvantemekanikk, programmet som har ledet blant annet til oppdagelsen av allotropic former for hydrogen.

I presentasjonen talen H Pleijel sa:

Heisenberg ... sett hans problem, helt fra begynnelsen, fra så bredt en vinkel som det tok seg av systemer av elektroner, atomer og molekyler. Ifølge Heisenberg man må starte fra slike fysiske mengder som tillater direkte observasjon, og oppgaven består av å finne de lover som knytte disse mengdene sammen. Mengdene først og fremst skal vurderes er frekvensene og intensiteter av linjene i spektra av atomer og molekyler. Heisenberg nå betraktet som en kombinasjon av alle svingninger av en slik spektrum som ett system, for matematiske håndtering som satte han ut visse symbolske regler for beregningen. Det hadde tidligere vært avgjort allerede at visse typer bevegelser innen atom må ses på som uavhengig av hverandre til en viss grad, på samme måte som en bestemt forskjell er laget i klassisk mekanikk mellom parallelle bevegelse og roterende bevegelse. Det bør nevnes i denne sammenheng at for å forklare egenskapene til et spektrum det hadde vært nødvendig å ta selv-rotasjon av de positive kjerner og elektroner. Disse ulike typer bevegelse for atomer og molekyler produsere ulike systemer i Heisenbergs kvantemekanikk. Som grunnleggende faktor av Heisenbergs teori kan være fremsatt regelen fastsatt av ham med henvisning til forholdet mellom posisjon koordinere og hastigheten til et elektron, der regelen Planck 's konstant er introdusert i kvante-mekanikk beregninger som avgjørende faktor. ...

Heisenbergs kvantemekanikk har blitt påført av ham selv og andre til studiet av egenskapene for spektra av atomer og molekyler, og har gitt resultater som er enig med eksperimentell forskning. Det kan sies at Heisenbergs kvantemekanikk har muliggjort en systemization av spektre av atomer. Det bør også nevnes at Heisenberg, da han anvendte sin teori til molekyler som består av to like atomer, fant blant annet at hydrogenmolekyl må finnes i to ulike former som skal vises i enkelte gitte forhold til hverandre. Dette prediksjon av Heisenbergs ble senere også eksperimentelt bekreftet.

Heisenberg er kanskje best kjent for Usikkerheten Principle, oppdaget i 1927, som sier at bestemme posisjon og fremdrift av en partikkel nødvendigvis inneholder feil produkt som ikke kan være mindre enn det kvante konstant h. Disse feilene er ubetydelig i sin alminnelighet, men bli kritisk når studere svært lite som atom. Det var i 1927 at Heisenberg deltok på Solvay Conference i Brussel. Han skrev i 1969:

Til de av oss som deltok i utviklingen av atom-teori, så de fem årene etter Solvay-konferansen i Brussel i 1927 så flott at vi ofte snakket om dem som gullalderen i atomfysikk. Den store hindringer som hadde okkupert alle våre anstrengelser i de foregående årene hadde vært ryddet av veien, porten til et helt nytt felt, det kvantemekanikk av atom-granater stod på vidt gap, og frisk frukt virket klare for plukking.

Heisenberg publiserte The Physical Principles of Quantum Theory i 1928. I 1929 gikk han på en foredragsturne til USA, Japan og India. I 1930 Heisenberg og Pauli brukt en quantised realisasjon av plass i gitteret beregninger. Heisenberg håpet denne matematiske eiendommen ville føre til en grunnleggende egenskap av naturen med en "grunnleggende lengde 'som en av de konstantene i naturen.

I 1932 skrev Heisenberg en tre del papir som beskriver det moderne bilde av kjernen i et atom. Han behandlet strukturen i de ulike komponentene kjernefysiske diskutere sine bindende energier og deres stabilitet. Disse papirene åpnet veien for andre å søke kvanteteori til atomkjernen.

I 1935 nazistene brakte i en lov der professorer over 65 måtte bryte. Sommerfeld var 66 og han hadde allerede antydet at han ønsket Heisenberg å etterfølge ham. Det var en avtale som Heisenberg dårlig ønsket, og i 1935 Sommerfeld igjen indikerte at han ønsket Heisenberg å fylle stolen. Men dette var perioden da nazistene ønsket "tysk matematikk" skal erstatte "jødiske matematikk" og "tysk fysikk" skal erstatte "jødisk fysikk". Relativitetsteorien og kvanteteorien ble klassifisert som "jødisk" og som en konsekvens Heisenberg utnevnelse til Munchen ble blokkert. Selv om han var på ingen måte var jødisk, Heisenberg utsatt for hyppige angrep i pressen beskriver ham å være "jødisk stil".

I 1937 Heisenberg gift Elisabeth Schumacher. Han traff henne gjennom musikken sin som var viktig for ham gjennom hele livet. En utmerket pianist, møtte Heisenberg Elisabeth Schumacher på en konsert der han opptrådte i huset til en venn. Elisabeth var bare 22 da de møttes, var Heisenberg 35. De giftet seg den 29. april 1937, mindre enn tre måneder etter de først møttes. Heisenberg var blitt bedt om å ta opp avtalen i München mars, men hadde bedt om datoen ble utsatt til august på grunn av hans bryllup. Det ble avtalt at han skulle ta opp stillinga 1. august. Han og hans kone kom til München i juli, men utnevnelsen ble blokkert av nazistene.

Under andre verdenskrig Heisenberg ledet den mislykkede tyske kjernevåpen prosjektet Uranverein. Han arbeidet med Otto Hahn, en av oppdagerne av fisjon, om utvikling av en atomreaktor, men mislyktes i å utvikle et effektivt program for atomvåpen. Hvorvidt dette var på grunn av mangel på ressurser eller mangel på et ønske om å plassere atomvåpen i hendene på nazistene, er det uklart.

Etter krigen ble han arrestert av Alsos, et hemmelig oppdrag som fulgte de fremrykkende allierte styrkene i Europa for å avgjøre fremdriften av Tysklands atombombe prosjekt. Han ble internert på Farm Hall i Godmanchester, Huntingdonshire, England, med andre ledende tyske forskere. Men han returnerte til Tyskland i 1946 da han ble utnevnt til direktør for Max Planck-instituttet for fysikk og astrofysikk i Göttingen. Vinteren 1955-1956 ga han Gifford Lectures On fysikk og filosofi "ved University of St Andrews. Når Max Planck-instituttet flyttet til München i 1958 Heisenberg fortsatte som sin leder. Han holdt dette innlegget inntil han gikk av i 1970.

Han var også interessert i filosofi fysikk og skrev fysikk og filosofi (1962) og Physics and Beyond (1971).

Heisenberg fikk mange æresbevisninger for sin bemerkelsesverdige bidrag i tillegg til Nobelprisen i fysikk. Han ble valgt til medlem av Royal Society of London, og var medlem av akademiene i Göttingen, Bayern, Sachsen, Preussen, Sverige, Romania, Norge, Spania, Roma Nederland, Akademie der Naturforscher Leopoldina, Accademia dei Lincei, og American Academy of Arts and Sciences. Blant premiene han fikk var Copernicus prisen.

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