Вернер гейзенберг биография. Вернер карл гейзенберг цитаты

Ник. Горькавый

«Космические сыщики» - новая книга писателя, доктора физико-математических наук Николая Николаевича Горькавого. Её герои знакомы читателям по научно-фантастической трилогии «Астровитянка» и научным сказкам, опубликованным в журнале в 2010-2014 гг.; в №№ 1, 4-7, 9, 2015 г.; в №№ 1, 2, 3, 2016 г.

Естественный ускоритель элементарных частиц и плазмы: выброшенное из Солнца 31 августа 2012 года вещество движется со скоростью 1,5 тыс. км/с.

Вернер Карл Гейзенберг. 1933 год. Фото: German Federal Archives/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0.

Мюнхенский университет, альма-матер Вернера Гейзенберга. Фото: Diago Delso/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0.

Профессор Арнольд Зоммерфельд. 1935 год. Фото: GFHund/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0.

Молодой профессор Вернер Гейзенберг. 1927 год. Фото: Wikimedia Commons/PD.

Местечко Зюдельфельд в Южной Баварии, где профессор А. Зоммерфельд совершал лыжные прогулки со своими учениками. Фото: LepoRello/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0.

Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Фото: Fermilab, U.S. Departament of Energy/Wikimedia Commons/PD.

Макс Борн. Фото: Wikimedia Commons/PD.

Марка ФРГ с изображением Вернера Гейзенберга и его знаменитого соотношения неопределённостей. Фото: Wikimedia Commons/PD.

Вечерние горы подёргивались прохладным туманом, по зелёным пологим пастбищам бродили коровы, позвякивая шейными колокольчиками и похрустывая свежей травой. На лугу высились стога сена, заготовленные на зиму. В одном из стогов лежал светловолосый подросток и читал книгу немецкого философа Иммануила Канта. Где-то вдали стреляли пушки и рвались снаряды, а мальчик читал про звёзды, про процессы познания, размышлял над проблемами бытия, нравственности и этики. Он не знал, что ждёт впереди его самого, его страну и весь мир. Не знал, что Первая мировая война скоро кончится и что она будет далеко не последней; что в ближайшие десятилетия мир изменится до неузнаваемости, в том числе и благодаря тому, что мальчик по имени Вернер Гейзенберг лежит на лугу и читает Канта для собственного удовольствия. Это был особенный мальчик, не похожий на других.

С этого и надо было начать, - заметила Галатея.

Что ж, с этого и начнём, - ответила принцесса Дзинтара, и её дети, Галатея и Андрей, приготовились слушать очередную вечернюю сказку.

Итак, в начале ХХ века жил-был в Германии мальчик… Его отец, Август Гейзенберг, занимался самым тихим занятием, которое только можно вообразить: изучал древние византийские рукописи, написанные на древнегреческом языке. Он ездил в Италию и Грецию для их исследования и преподавал историю студентам в Мюнхенском университете. У него было два сына: Эрвин, который стал химиком, и Вернер. И надо же было такому случиться, чтобы в семье человека, больше всего ценившего классические представления о мире, вырос бунтарь, который отбросил существующие воззрения на время и пространство и предложил новые подходы к их пониманию.

Как же это получилось? - спросил Андрей.

Ещё будучи школьником, Вернер во время долгой болезни прочёл книгу Германа Вейля «Пространство. Время. Материя», и его впечатлила мощь описанных в ней математических методов. С этого момента Гейзенберг увлёкся математикой. Выдающиеся знания молодого человека отметили на выпускном экзамене в гимназии.

Юность Вернера пришлась на бурный революционный период в истории Германии. Весной 1918 года его вместе с другими 16-летними школьниками отправили работать на ферму - помогать воюющей Германии. Гейзенберг был не похож на своих сверстников. По вечерам он спешил уединиться и с увлечением читал философские труды Платона и Канта.

После Первой мировой войны в Германии наступил период политической нестабильности, общественного брожения и протестных выступлений. Вернер посещал собрания молодёжного движения, где слушал горячие выступления против общественных традиций и предрассудков. Но даже тогда главный интерес для него представляли не политика и философия, больше всего его увлекали физика и математика.

В 1920 году Гейзенберг поступил в Мюнхенский университет, стал учеником профессора Арнольда Зоммерфельда и окунулся в мир теоретической физики. Через три года он подготовил диссертацию по теоретической гидродинамике, но не учёл, что для получения учёной степени необходимо сдать устный экзамен и по экспериментальной физике. Вернер не смог ответить на вопросы дотошного профессора Вильгельма Вина и чуть не провалился. Только заступничество Арнольда Зоммерфельда спасло диссертанта от полного провала.

Получив степень, Гейзенберг занялся новой квантовой физикой. Вместе с Вольфгангом Паули он стал ассистентом Макса Борна - директора физического института Гёттингенского университета. Борн писал о Гейзенберге: «Он был похож на простого крестьянского парня, с короткими светлыми волосами, ясными живыми глазами и чарующим выражением лица. Он выполнял свои обязанности ассистента более серьёзно, чем Паули, и оказывал мне большую помощь. Его непостижимая быстрота и острота понимания всегда позволяли ему проделывать колоссальное количество работы без особых усилий».

Гейзенберг поработал и у Нильса Бора (см. «Наука и жизнь» № 1, 2016 г., статья ). Они познакомились в 1922 году во время так называемого Боровского фестиваля. Гейзенберг беседовал со знаменитым датчанином, и этот разговор во многом повлиял на его взгляды и подходы к решению научных проблем. «У Зоммерфельда я научился оптимизму, у гёттингенцев - математике, а у Бора - физике», - писал он.

В 1925 году, в возрасте 23 лет, Вернер создал новую квантовую механику на основе математических матриц. Она была независима от классической физики и стала вехой в квантовой научной революции.

А что такое матрицы?

Матрицами называют прямоугольные таблицы чисел. Гейзенберг предположил, что любой физической величине, которую можно наблюдать в эксперименте, соответствует своя матрица. Он сумел описать квантовые скачки в атоме Бора и любые изменения в состоянии квантомеханических систем с помощью математических операций над матрицами. Через полтора года Гейзенберг вывел квантовое соотношение неопределённостей, ставшее знаковым для современной науки. Соотношение гласило, что наш мир принципиально не точен: мы не можем знать одновременно с хорошей точностью импульс и положение любого объекта, например электрона. Если мы точно измерим импульс электрона, то утратим информацию о его положении, а если точно измерим его координаты, то потеряем возможность определить импульс или скорость.

Значит, учёные ничего не могут знать наверняка? - поразилась Галатея. - Как бы они ни старались, в их измерениях всегда будут ошибки?

Увы, это так. Неопределённость в координатах электрона, умноженная на ошибку в его импульсе, равна постоянной Планка (см. «Наука и жизнь» № 7, 2015 г., статья ), - и это соотношение неопределённостей Гейзенберга прекрасно дополнило концепцию де Бройля (см. «Наука и жизнь» № 2, 2016 г., статья ) о частицах как о волнах. Если мы попробуем захватить частицу в хитрую ловушку, то есть точно зафиксируем её местоположение, ошибка в определении импульса частицы станет бесконечно большой.

Информация уходит сквозь пальцы как волна, - усмехнулась Галатея.

Очень похоже, - вмешался Андрей, - что Галатея тоже подчиняется этому соотношению неопределённостей: её никогда не бывает в нужном месте в нужное время!

Дзинтара улыбнулась, глядя на возмущённую дочь, и продолжила:

Соотношение неопределённостей Гейзенберга трактуют и так: для измерения параметров квантовой системы требуется инструментальное вмешательство, и это вмешательство настолько сильно искажает её характеристики, что система «забывает» своё первоначальное состояние, и мы утрачиваем возможность узнать, каким оно было.

Галатея, делая вид, что не замечает брата, обратилась к матери:

Мама, судя по историям, которые ты нам рассказала, теоретики делают открытия в очень молодом возрасте. Но ведь с годами опыт и знания растут и открытий должно быть больше.

Давно замечено, что самый плодотворный возраст для теоретических открытий - первые несколько лет после окончания университета, ведь важны не только опыт и знания, но и свежий взгляд и смелость молодости. В пожилом возрасте учёный с трудом соглашается с попранием истин, с которыми он долго жил.

Успехи Вернера Гейзенберга не остались незамеченными. Университеты наперебой приглашали его занять профессорскую должность. В возрасте 25 лет Вернер стал профессором теоретической физики в Лейпцигском университете.

Теперь его никто не мог упрекнуть в незнании физики! - удовлетворённо отметила Галатея.

Все, кто с ним работал, вспоминали, что Гейзенберг был демократичным и весёлым человеком. После научных занятий он, например, с азартом играл в настольный теннис. Биографы - его ученики Невилл Мотт, лауреат Нобелевской премии по физике за 1977 год, и Рудольф Пайерлс - в книге, посвящённой великому учёному, писали о том периоде жизни Гейзенберга, когда он создал квантовую механику и стал молодым профессором: «Никто не осудил бы его, если бы он начал воспринимать себя серьёзно и стал слегка напыщенным после того, как предпринял по крайней мере два решающих шага, изменивших лицо физики, и после получения в столь юном возрасте статуса профессора, что заставляло и многих более старых и менее значительных людей чувствовать себя важными, но он остался таким, каким и был, - неофициальным и весёлым в обращении, почти мальчишеским и обладающим скромностью, граничащей с застенчивостью».

Нобелевскую премию по физике «За создание квантовой механики» Гейзенберг получил в неполных 32 года. Он, безусловно, был рад, но, будучи скромным и справедливым, выразил удивление, что его коллеги по созданию квантовой механики Эрвин Шрёдингер и Поль Дирак получили одну Нобелевскую премию на двоих, а Макс Борн вообще ею обойдён.

Гейзенберг так много работал, но была ли у него девушка или семья? - спросила Галатея. - Или он занимался одной наукой?

В 35 лет Вернер женился на Элизабет Шумахер, дочери берлинского профессора-экономиста. Они жили долго и счастливо и у них было семеро детей. Дочери Гейзенберга Анна-Мария и Верена стали физиологами, сын Мартин - генетиком, а Йохен пошёл по стопам отца, он был физиком-ядерщиком.

Гейзенберг умер в 1976 году. Юджин Вигнер, лауреат Нобелевской премии по физике за 1963 год, написал тогда: «Нет такого живущего физика-теоретика, который сделал больший вклад в нашу науку, чем он. В то же время он был доброжелателен со всеми, лишён высокомерия и составлял приятную компанию». А его первый ученик Феликс Блох, ставший лауреатом Нобелевской премии по физике в 1952 году, вспоминал: «Если я должен выбрать единственное из его великих качеств как учителя, то это было бы его необычайно позитивное отношение к любому прогрессу… Одной из наиболее удивительных особенностей Гейзенберга была почти безошибочная интуиция, которую он проявлял в своём подходе к физической проблеме, и феноменальный способ, с помощью которого решения как будто падали с неба».

Вернер Карл Гейзенберг (1901-1976) - немецкий физик-теоретик, один из основателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1932 года.

Герман Вейль (1885-1955) - немецкий математик и физик-теоретик. Автор знаменитой книги «Пространство. Время. Материя» - одного из первых изложений общей теории относительности Эйнштейна.

Арнольд Иоганнес Вильгельм Зоммерфельд (1868-1951) - немецкий физик-теоретик и математик. Учитель и научный руководитель Вернера Гейзенберга.

Макс Борн (1882-1970) - немецкий и британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1954 года.

Феликс Блох (1905-1983) - швейцарский физик, ученик Вернера Гейзенберга. Лауреат Нобелевской премии по физике 1952 года.

Невилл Франсис Мотт (1905-1996) - английский физик. Лауреат Нобелевской премии по физике 1977 года, которую он получил вместе с Филипом Андерсоном и Джоном ван Флеком.

Вернер Карл Гейзенберг (нем. Werner Heisenberg, 5 декабря 1901, Вюрцбург — 1 февраля 1976, Мюнхен) — немецкий физик, создатель «матричной квантовой механики Гейзенберга», лауреат нобелевской премии по физике (1932).

Немецкий физик Вернер Карл Гейзенберг родился в Дуйсбурге в семье Августа Гейзенберга, профессора древнегреческого языка Мюнхенского университета, и урожденной Анни Веклейн. Детские годы прошли в Дуйсбурге, где он учился в гимназии Максимилиана.

В 1920 поступил в Мюнхенский университет, где изучал физику под руководством знаменитого Арнольда Зоммерфельда. Гейзенберг был выдающимся студентом и уже в 1923 защитил докторскую диссертацию. Она была посвящена некоторым аспектам квантовой теории. Следующий год он провел в Геттингенском университете ассистентом у Макса Борна, а затем, получив стипендию Рокфеллеровского фонда, отправился к Нильсу Бору в Копенгаген, где пробыл до 1927, если не считать продолжительных визитов в Геттинген.

В 1933 Гейзенбергу была вручена Нобелевская премия по физике 1932 «за создание квантовой механики, применение которой привело помимо прочего к открытию аллотропических форм водорода».

Гейзенберг был награжден золотой медалью Барнарда «За выдающиеся научные заслуги» Колумбийского университета (1929), золотой медалью Маттеуччи Национальной академии наук Италии (1929), медалью Макса Планка Германского физического общества (1933), бронзовой медалью Национальной академии наук США (1964), международной золотой медалью Нильса Бора Датского общества инженеров-строителей, электриков и механиков (1970).

Он был удостоен почетных степеней университетов Брюсселя, Будапешта, Копенгагена, Загреба и Технического университета в Карлсруэ, состоял членом академий наук Норвегии, Геттингена, Испании, Германии и Румынии, а также Лондонского королевского общества. Американского философского общества, Нью-Йоркской академии наук. Королевской ирландской академии и Японской академии.

Книги (7)

Введение в единую полевую теорию элементарных частиц

Выдающийся современный физик-теоретик Вернер Гейзенберг последние годы много работал над построением единой теории элементарных частиц — главной, принципиально важной проблемой современной теоретической физики. Хотя путь, предложенный Гейзенбергом, не единственный (параллельно разрабатываются и имеют определенные успехи другие направления), вклад автора в решение этой сложнейшей проблемы весьма значителен. В настоящей книге систематически изложены результаты его исследований.

Книга Гейзенберга является первой в мировой научной литературе монографией по единой спинорной нелинейной теории материи.

Избранные труды

Предлагаемое вниманию читателей собрание избранных научных трудов выдающегося физика-теоретика, одного из создателей новой физики Вернера Гейзенберга (1901-1976) с запозданием завершает многолетнюю работу по собиранию, отбору, переводу и редактированию его трудов.

Гидродинамическая устойчивость и турбулентность, строение атома и молекул, квантовая механика и ее приложения, квантовая теория поля, теория дырок Дирака, космические лучи, матрица рассеяния, ферромагнетизм и попытка создания нелинейной единой теории поля таков далеко не полный перечень научных проблем, в постановку и во многих случаях решение которых Гейзенберг внес решающий вклад. Его физическая интуиция и научная дерзость поражали даже тех, кто в разные периоды его жизни работали с ним.

Гейзенбергу, более полувека принимавшему активное участие в создании новой физики, принадлежат и многочисленные попытки ее философского осмысления. Из под его пера вышли такие замечательные книги, как «Физика и философия», «Революция в современной физике», «Физика и за ее пределами: встречи и беседы», «Традиция в науке», и духовная автобиография «Часть и целое».

В настоящее издание включены работы Гейзенберга по квантовой механике, квантовой теории поля, теории феррмагнетизма, теории турбулентности, теории ядра и теории космических ливней. Несмотря на заведомую неполноту, они позволяют составить представление о масштабах научной деятельности выдающегося теоретика.

Принцип неопределенности

Существует ли мир, если на него никто не смотрит?

В течение многих лет Вернер Гейзенберг считался одним из самых демонических представителей западной науки. И это неудивительно, ведь именно он стоял во главе нацистской ядерной программы, к счастью, безуспешной. И все же сотрудничество ученого с преступным режимом не заслонило его огромный вклад в науку.

В 1925 году Гейзенберг обобщил беспорядочное на первый взгляд скопление наблюдений в сфере квантовой физики за предыдущие десятилетия, а через два года вывел свой знаменитый принцип неопределенности. Ученый заявил, что наблюдатель влияет на созерцаемую им реальность.

Это принцип и выводы, из него следующие, заставили недоумевать многих ученых, в том числе и Эйнштейна, который, протестуя, писал: «Мне бы хотелось думать, что Луна существует, даже если я на нее не смотрю».

Физика и философия

В различных университетах Шотландии ежегодно читаются так называемые гиффордовские лекции. Эти лекции, по завещанию основателя, имеют своим предметом естественную теологию.

С естественной теологией связана такая точка зрения на вопросы бытия, которая является результатом отказа от какой-либо частной религии или мировоззрения.

Физика и философия. Часть и целое

Книга содержит два произведения выдающегося физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики и теории поля, лауреата Нобелевской премии Вернера Гейзенберга.

В цикле лекций «Физика и философия» рассказывается о философских проблемах перехода от ньютоновского представления об основных элементах мироздания к современным теориям, о прошлом и будущем естествознания, о значении науки.

Гейзенберг был членом Саксонской академии наук в Лейпциге .

Знаменитые высказывания

• Первый глоток из стакана естествознания делает атеистом, но на дне стакана ожидает Бог.
• Только немногие знают, как много надо знать, чтобы понять, как мало знаешь.
• Физика рождается в общении.
• Сложнее всего говорить обычным языком о квантовой теории. Непонятно, какие слова нужно употреблять вместо соответствующих математических символов. Ясно только одно: понятия обычного языка не подходят для описания строения атома.
• Красота природы отражается в красоте наук о природе.

Сочинения

• Физические принципы квантовой теории. М.-Л., 1932.
• Физика атомного ядра. М.-Л., 1947.
• Теория атомного ядра. М., 1953.
• Философские проблемы современной атомной физики. М., 1953.
• Введение в единую полевую теорию элементарных частиц. М., 1968.
• Шаги за горизонт. М.: Прогресс, 1987.
• Физика и философия. Часть и целое . М.: Наука, 1990.

Ссылки

• Гейзенберг, Вернер Карл в библиотеке Максима Мошкова

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Вернер Гейзенберг" в других словарях:

Вернер Карл Гейзенберг Werner Karl Heisenberg … Википедия

Вернер Гейзенберг Сольвеевский конгресс Вернер Карл Гейзенберг (нем. Werner Heisenberg; 5 декабря 1901, Вюрцбург 1 февраля 1976, Мюнхен) немецкий физик, создатель «матричной квантовой механики Гейзенберга», лауреат Нобелевской премии по физике … Википедия

Хайзенберг (Heisenberg) Вер нер (5. 12. 1901, Вюрцбург, 1.2.1976, Мюнхен), нем. физик теоретик, один из создателей квантовой механики. С 1941 директор Ин та кайзера Вильгельма (с1946 Ин т Макса Планка). Нобелевская пр. по физике (1932).… … Философская энциклопедия

- (нем. Heisenberg) фамилия: Гейзенберг, Вернер Карл немецкий физик теоретик Гейзенберг, Август немецкий историк и филолог, византинист … Википедия

ГЕЙЗЕНБЕРГ (Хайзенберг) (Heisenberg) Вернер (1901 76) немецкий физик теоретик, один из создателей квантовой механики. Предложил (1925) матричный вариант квантовой механики; сформулировал (1927) принцип неопределенности; ввел концепцию матрицы… … Большой Энциклопедический словарь

Гейзенберг, Хайзенберг (Heisenberg) Вернер (р. 5.12.1901, Вюрцбург), немецкий физик, один из создателей квантовой механики. В 1923 окончил Мюнхенский университет, где слушал лекции А. Зоммерфельда. В 1923≈27 ассистент М. Борна. В 1927≈41… … Большая советская энциклопедия