هایزنبرگ کیست؟ (زندگی فیزیکدان آلمانی)
هایزنبرگ کیست؟ بررسی ازدواج و تحصیلات یکی از بزرگان علم فیزیک
آیا میدانید هایزنبرگ کیست؟ ورنر هایزنبرگ یکی از بزرگترین فیزیکدانان قرن بیستم بود. او بیشتر بهعنوان بنیانگذار مکانیک کوانتومی، فیزیک جدید جهان اتمی و برای اصل عدم قطعیت در نظریه کوانتومی شناخته میشود.
او همچنین به دلیل نقش جنجالی خود بهعنوان رهبر تحقیقات شکافت هستهای آلمان در طول جنگ جهانی دوم معروف است. پس از جنگ در فیزیک ذرات ابتدایی و سیاست علمی آلمان غربی فعال بود.
بیوگرافی هایزنبرگ
ورنر هایزنبرگ زاده ۵ دسامبر ۱۹۰۱ از وورتسبورگ، آلمان است. هایزنبرگ فیزیکدان و فیلسوف آلمانی بود که راهی برای فرمولبندی کشف کرد. او در ۱ فوریه ۱۹۷۶ (سن 74) سالگی در مونیخ درگذشت.
پدر هایزنبرگ، آگوست هایزنبرگ، محقق فیلولوژی یونان باستان و ادبیات یونان جدید، یک مربی ژیمناستیک و مدرس دانشگاه وورزبورگ بود. مادر ورنر، خواهرزاده آنا وکلین، دختر رئیس دانشکده نخبگان ماکسیمیلیانس در مونیخ بود. یکی از سرگرمیهای او موسیقی کلاسیک بود و به یک پیانیست برجسته تبدیل شده بود.
در سال 1927 او اصل عدم قطعیت خود را منتشر کرد که براساس آن فلسفه خود را بنا کرد و بیشتر به خاطر آن شناخته شده است. کشف مکانیک کوانتومی سبب شد تا او جایزه نوبل فیزیک را در سال 1932 دریافت کند .
او همچنین کمکهای مهمی به نظریههای هیدرودینامیک جریانهای متلاطم، هسته اتم، فرومغناطیس، پرتوهای کیهانی و ذرات زیراتمی کرد.
هایزنبرگ در برنامهریزی اولین راکتور هستهای آلمان غربی در کارلسروهه، همراه با یک راکتور تحقیقاتی در مونیخ، در سال 1957 نقش مهمی ایفا کرد. لازم به ذکر است که بحث و جدلهای قابلتوجهی پیرامون کار او در مورد تحقیقات اتمی در طول جنگ جهانی دوم وجود دارد.
تحصیلات هایزنبرگ
هایزنبرگ تا سال 1920 به مدرسه ماکسیمیلیان در مونیخ رفت. زمانی که به دانشگاه مونیخ رفت، زیر نظر زومرفلد، وین، پرینگشیم و روزنتال فیزیک را مطالعه کرد.
در زمستان 1922-1923 او به گوتینگن رفت تا تحت نظر ماکس بورن، فرانک و هیلبرت در رشته فیزیک تحصیل کند. او در سال 1923 دکترای خود را گرفت.
سپس دستیار مکس بورن در دانشگاه گوتینگن شد و در سال 1924 او در آن دانشگاه موفق به کسب عنوان venia legendi شد.
از سال 1924 تا 1925 او با یک گرنت راکفلر با نیلز بور در دانشگاه کپنهاگ کار کرد و برای تابستان 1925 به گوتینگن بازگشت.
بهعنوان مدرس فیزیک نظری در دانشگاه کپنهاگ زیر نظر نیلز بور در سال 1926 منصوب شد و زمانی که تنها 26 سال داشت، بهعنوان استاد فیزیک نظری در دانشگاه لایپزیگ منصوب شد. در سال 1941 او بهعنوان استاد فیزیک در دانشگاه برلین و مدیر مؤسسه فیزیک قیصر ویلهلم در آنجا منصوب شد.
ازدواج هایزنبرگ
در سال 1937 هایزنبرگ با الیزابت شوماخر، دختر یک استاد اقتصاد که در یک کنسرت با او آشنا شده بود، ازدواج کرد. دوقلوهای آنها در سال بعد به دنیا آمدند. این زوج صاحب 7 فرزند شدند.
بازگشت به آلمان پس از اسارت
در پایان جنگ جهانی دوم او و دیگر فیزیکدانان آلمانی توسط نیروهای آمریکایی اسیر و به انگلستان فرستاده شدند، اما در سال 1946 به آلمان بازگشت و با همکارانش موسسه فیزیک در گوتینگن را سازماندهی مجدد کرد. این موسسه در سال 1948 به موسسه فیزیک ماکس پلانک تغییر نام داد.
در سال 1948 هایزنبرگ برای چند ماه در کمبریج انگلستان ماند تا سخنرانی کند و در سالهای 1950 و 1954 برای سخنرانی در ایالات متحده دعوت شد.
استاد فیزیک دانشگاه مونیخ
در طول سال 1955 هایزنبرگ مشغول آماده سازی برای انتقال موسسه فیزیک ماکس پلانک به مونیخ بود. همچنان او مدیر این مؤسسه بود و با آن به مونیخ رفت و در سال 1958 بهعنوان استاد فیزیک دانشگاه مونیخ منصوب شد. موسسه او سپس به موسسه ماکس پلانک برای فیزیک و اخترفیزیک تغییر نام داد.
نظریه مکانیک کوانتومی
نام هایزنبرگ همیشه با نظریه مکانیک کوانتومی او که در سال 1925 منتشر شد همراه است. زمانی که او تنها 23 سال داشت این اتفاق بزرگ برای او رقم خورد.
برای این نظریه و کاربردهای آن که بهویژه منجر به کشف اشکال آلوتروپیک هیدروژن شد، هایزنبرگ جایزه نوبل فیزیک سال 1932 را دریافت کرد.
نظریه جدید او فقط بر اساس آنچه میتوان مشاهده کرد، یعنی بر تابش ساطع شده از اتم استوار بود. او گفت، ما نمیتوانیم همیشه موقعیتی را در یک زمان معین به یک الکترون در فضا اختصاص دهیم و نه آن را در مدارش دنبال کنیم.
بنابراین، نمیتوانیم فرض کنیم که مدارهای سیارهای که نیلز بور فرض کرده است، واقعاً وجود دارند. کمیتهای مکانیکی مانند موقعیت، سرعت و غیره را نه با اعداد معمولی، بلکه باید با ساختارهای ریاضی انتزاعی به نام ماتریس نشان داد و او نظریه جدید خود را بر اساس معادلات ماتریسی فرموله کرد.
اصل معروف عدم قطعیت
بعدها هایزنبرگ اصل معروف عدم قطعیت خود را بیان کرد که اظهار میدارد تعیین موقعیت و تکانه یکذره متحرک لزوماً حاوی خطاهایی است که حاصلضرب آنها نمیتواند کمتر از ثابت کوانتومی h باشد. اگر چه این خطاها در ذره قابلچشمپوشی هستند. مقیاس انسانی، آنها را نمیتوان در مطالعات اتم نادیده گرفت.
رئیس کمیته سیاستگذاری علمی
از سال 1957 به بعد هایزنبرگ به کار بر روی مسائل فیزیک پلاسما و فرآیندهای گرما هستهای و همچنین کار زیادی با همکاری نزدیک با موسسه بین المللی فیزیک اتمی در ژنو علاقه مند بود. وی چندین سال رئیس کمیته سیاستگذاری علمی این مؤسسه بود و متعاقباً به عضویت این کمیته باقی ماند.
هنگامی که در سال 1953 رئیس بنیاد الکساندر فون هومبولت شد، برای پیشبرد سیاست این بنیاد که عبارت بود از دعوت از دانشمندان کشورهای دیگر به آلمان و کمک به آنها برای کار در آنجا، بسیار تلاش کرد.
از سال 1953 کار نظری خود او بر نظریه میدان یکپارچه ذرات بنیادی متمرکز شد که به نظر او کلید درک فیزیک ذرات بنیادی است.
جوایز هایزنبرگ
هایزنبرگ علاوه بر مدالها و جوایز بسیار، دکترای افتخاری دانشگاه بروکسل، دانشگاه فنی کارلسروهه و اخیراً (1964) از دانشگاه بوداپست دریافت کرد.
او همچنین دریافتکننده نشان شایستگی باواریا و نشان صلیب بزرگ برای خدمات فدرال با ستاره (آلمان) است. او عضو انجمن سلطنتی لندن و شوالیه نشان شایستگی (کلاس صلح) است.
هایزنبرگ عضوی از آکادمیهای علوم گوتینگن، باواریا، زاکسن، پروس، سوئد، رومانی، نروژ، اسپانیا، هلند، رم (پاپی)، Akademie der Naturforscher Leopoldina آلمان (Halle)، Accademia dei Lincei (رم)، و آمریکا فرهنگستان علوم.
او در سالهای 1949-1951 رئیس دویچه فورشونسرات (شورای تحقیقات آلمان) بود و در سال 1953 رئیس بنیاد الکساندر فون هومبولت شد.
