هایزنبرگ، ورنر (۱۹۰۱ـ۱۹۷۶)
هایْزِنْبِرگ، وِرنِر (۱۹۰۱ـ۱۹۷۶)(Heisenberg, Werner)
| ورنر هایزنبرگ Werner Heisenberg | |
|---|---|
| زادروز |
وورتسبورگ ۱۹۰۱م |
| درگذشت | ۱۹۷۶م |
| ملیت | آلمانی |
| تحصیلات و محل تحصیل | مونیخ |
| شغل و تخصص اصلی | فیزیک دان |
| گروه مقاله | فیزیک و مکانیک |
| جوایز و افتخارات | کسب جایزه نوبل فیزیک (۱۹۳۲) به سبب ابداع مکانیک کوانتومی، بنیانگذار مکانیک کوانتومی و پدید آورنده اصل عدم قطعیت |
فیزیک‌دان آلمانی. بنیانگذار مکانیک کوانتومی[۱] است و اصل عدم قطعیت[۲] را پدید آورده است. بنابر این اصل، رسیدن به دقت دلخواه در اندازه‌گیری‌هـــا امکان‌پذیر نیست. او به‌سبب ابداع مکانیک کوانتومی، کاری که در ۲۴سالگی صورت داد، به جایزۀ نوبل فیزیک ۱۹۳۲ دست یافت. هایزنبرگ بر آن نبود که واقعیات درون اتم را به تصویر بکشد، بلکه می‌خواست با به دست‌آوردن دستگاهی ریاضی این امور را توضیح دهد. نقطۀ آغاز تحقیقات او بررسی خطوط طیف هیدروژن بود که ساده‌ترین اتم موجود در طبیعت است. هایزنبرگ نظراتش را در ۱۹۲۵، به کمک ماکس بورن[۳]، در دستگاهی با نام مکانیک ماتریسی[۴] عرضه کرد. او با عملیات ریاضی روی مقادیر موجود در آرایه[۵]ها یا ماتریس‌ها بسامد خطوط طیف هیدروژن را به‌دست آورد. این امر نخستین توصیف ریاضی دقیق از عملکرد اتم بود و به همین سبب هایزنبرگ را بنیانگذار مکانیک کوانتومی می‌دانند. مکانیک کوانتومی بر آن است که ساختار اتم را به زبان ریاضی توضیح دهد. هایزنبرگ براساس مطالعاتش در طیف هیدروژن پیش‌بینی کرد که هیدروژن به دو شکل در طبیعت وجود دارد، اورتوهیدروژن[۶] و پاراهیدروژن[۷]، که در آن‌ها، دو هستۀ اتمی در مولکول هیدروژن به ترتیب به صورت هم‌جهت یا در جهت‌های مخالف در چرخش‌اند. این آلوتروپی[۸] در ۱۹۲۹ کشف شدند. در ۱۹۲۷، هایزنبرگ اصل عدم قطعیت را کشف کرد که بیشتر شهرت او نیز به‌سبب همین اصل است. بنا به اصل عدم قطعیت، دقت اندازه‌گیری‌های مکان و تکانۀ هر ذره با حدی نظری روبه‌رو است. به عبارت دیگر، ممکن نیست هر دو کمیت مکان و تکانۀ ذره (حاصل‌ضرب جرم ذره در سرعت آن) را هم‌زمان مشخص کرد. همیشه در مقدار هر دو کمیت با درجه‌ای از عدم قطعیت روبه‌رو می‌شویم و هرچه دقت اندازه‌گیری یکی از آن دو بیشتر شود، هم‌زمان از دقت دیگری کاسته می‌شود. حاصل ضرب عدم قطعیت‌های مکان و تکانه در یکدیگر مقداری است که به تقریب برابر با ثابت پلانک[۹] است. این نظر، که نتیجۀ یک عمل را فقط به‌صورت احتمال اثری معین می‌توان بیان کرد، نظری انقلابی بود. و حتی آلبرت اینشتین را هم نگران کرده بود. با این همه، اکنون کاملاً پذیرفته شده است. در ۱۹۲۷، هایزنبرگ با استفاده از اصل طرد پاولی[۱۰] نشان داد که خاصیت فِرومغناطیسی از برهم‌کنش الکتروستاتیکی[۱۱] بین الکترون‌ها ناشی می‌شود. بنابه اصل طرد پاولی، هیچ دو الکترونی در اتم نمی‌توانند مجموعه‌های یکسانی از اعداد کوانتومی داشته باشند. هایزنبرگ در وورتسبورگ[۱۲] زاده شد و در مونیخ درس خواند. در ۱۹۲۳، دستیار ماکس بورن در دانشگاه گوتینگن[۱۳] شد. از ۱۹۲۴ تا ۱۹۲۶، با فیزیک‌دان دانمارکی، نیلس بور[۱۴]، کار می‌کرد. در ۱۹۲۷، در ۲۶سالگی، استاد دانشگاه لایپزیگ شد و تا ۱۹۴۱ در آن‌جا ماند. از ۱۹۴۲ تا ۱۹۷۰، مدیر مؤسسۀ فیزیک ماکس پلانک[۱۵] بود. طی جنگ جهانی دوم، در زمینۀ شکافت هسته‌ای با نازی‌ها همکاری کرد، ولی برنامۀ گروه او چندین ماه از برنامۀ اتمی متفقین عقب‌تر بود. پس از جنگ در زمینۀ اَبَررسانایی[۱۶] به تحقیق پرداخت.