Matematiker

Time line Bilder Pengar Frimärken Sketch Söka

Werner Karl Heisenberg

Födelsedatum:

Birth plats:

Datum för dödsfall:

Place of death:

5 Dec 1901

Würzburg, Germany

1 Feb 1976

Munich, Germany

Presentation Wikipedia
Uppmärksamhet - Automatisk översättning från engelsk version

Werner Heisenberg: s far var aug Heisenberg och hans mor var Anna Wecklein. Vid tiden att Werner föddes hans far var på väg att gå från att vara en skola lärare i klassiska språk för att bli utnämnd som en Privatdozent vid universitetet i Würzburg. Annas far, Nikolaus Wecklein, var rektor för Maximilians Gymnasium i München och det var samtidigt aug Heisenberg var en lärarkandidat på skolan att han hade träffat Anna. Augusti och Anna gifte sig i maj 1899. Werner hade en äldre bror Erwin, född i mars 1900, som var det nästan två år äldre än de som omfattas av denna biografi.

Aug Heisenberg var:

... en ganska hård, sträng kontroll, auktoritära siffra.

Han var en evangelisk-luthersk och hans hustru Anna hade omvandlats från att vara en romersk-katolska att se till att det inte fanns några religiösa problem med sitt äktenskap. Augusti och Anna var dock bara religiösa av hänsyn till konventionen. En kristen tro som förväntades av människor deras status, så för dem var det en social nödvändighet. I privata, men de uttryckt sin brist på religiös övertygelse, särskilt de tagit upp sina barn att följa den kristna etiken men visade total misstro på den historiska sidan av kristendomen.

I september 1906, kort före sin femte födelsedag, Werner inskriven i en lågstadieskola i Würzburg. Han tillbringade tre år i skolan men sedan år 1909 sin far utsågs till professor i Mellanöstern och Modern grekiska vid universitetet i München. I juni 1910, några månader efter sin far tillträdde professuren, Werner och resten av familjen flyttade till München. Där deltog han i Elisabethenschule från september, utgifter endast ett år i skolan innan de kommer Maximilians Gymnasium i München. Detta naturligtvis var den skola där hans farfar var rektor.

Under 1914 första världskriget började och Gymnasium ockuperades av trupper. Lektioner har anordnats i olika byggnader och som en följd av störningar Heisenberg åtog mycket oberoende undersökning som troligen haft en positiv effekt på hans utbildning. Hans bästa ämnen var matematik, fysik och religion men hans rekord hela hans skola karriär var utmärkt all round. I själva verket hans matematiska förmågor var sådana att i 1917 han lärde en familj vän som var på universitetet i kalkyl. Under denna period han tillhörde en paramilitär organisation som drivs i Gymnasium i avsikt att förbereda unga män för senare militärtjänst.

Heisenberg också arbetat på gårdar som hans bidrag till en annan frivilligorganisation som skickas pojkarna att hjälpa till på fälten på våren och sommaren. Detta arbete tog honom hemifrån för första gången 1918 när han skickades att arbeta på ett mejeri gård i Oberbayern. Det var en tid av stora svårigheter med långa timmarna arbetsrätt förvärras eftersom det inte fanns tillräckligt med mat. Han spenderade sin fritid spelar schack, vilket han gjorde till en mycket hög standard, och även läsa matematik texter som han hade tagit med honom. I verkligheten genom den här gången hade han blivit intresserad av talteori och han läste Kronecker: s arbete och försökt hitta ett bevis för Fermats stora sats.

Efter kriget slutade år 1918 situationen i Tyskland blev instabilt med olika fraktionerna att försöka ta makten med våld. Heisenberg deltog i de militära dämpning av den bayerska sovjetiska styrkor men trots det var en mycket allvarlig sak, de unga män troligen behandlas det nästan som ett spel. Han senare skrev:

Jag var en pojke på 17 och jag ansåg att det var ett slags äventyr. Det var som att spela cops och rövarna ...

I Gymnasium Heisenberg ledde en ungdomsrörelse och han senare ledde en rörelse inom Yngre bayerska League. År 1920 tog han sin Abitur undersökning och var en av två elever in från Maximilians Gymnasium till Bayerns största möjliga konkurrens för ett stipendium från Maximilianeum Foundation. Elva stipendier var tillgängliga och Heisenberg bara gjort det genom att komma på elfte plats. Hans undersökning resultat i matematik och fysik var klassas som extraordinära, men hans essä om "tragedin som poetiska konst" var betydligt mindre imponerande. Han avböjde erbjudandet om gratis boende från stiftelsen, som föredrar att leva med sina föräldrar.

Under perioden mellan hans Abitur granskning och komma in på universitetet i München, Heisenberg gick ut vandring med sin ungdom grupp. Han nästan dog av tyfus som han fick efter spendera natten i ett slott som hade använts som ett militärsjukhus. Han återhämtade, trots de problem att skaffa sig en lämplig mat, i tid för att börja sina universitetsstudier. Under sommaren 1920 Heisenberg var, som han hade för lite tid, som avser att studera ren matematik vid universitetet. Han hade läst Weyl och även Bachmann: s text som gav en fullständig undersökning av talteori och detta kom att bli hans planerade forskningen ämne för hans doktorsavhandling. Han närmade Ferdinand von Lindemann att se om han skulle vara hans forskning handledare.

Hade intervjun med Lindemann varit en framgång sedan Heisenberg kan i dag bli känd som en framstående antal theorist. Men intervjun gick inte bra, nästan säkert sedan Lindemann var bara två år bort i pension och hade endast gått med på att se Heisenberg som en förmån till sin far som var en vän och kollega. Efter detta Heisenberg hade en intervju med Sommerfeld som gladeligen accepterat honom som student.

Med hans studiekamrater Pauli, Heisenberg började studera teoretisk fysik under Sommerfeld i oktober 1920. Till en början var han försiktig, med mestadels matematik klasser och se till att han kunde återgå till matematik om teoretisk fysik gick dåligt. Han undvek kurser genom Lindemann, dock så hans matematiska intressen flyttas från talteori till geometri. Snart hans förtroende för teoretisk fysik var sådana att de på det andra halvåret var han med alla Sommerfeld: s kurser. Han tog också kurser i experimentell fysik, som var obligatorisk, och han började planera att forska i relativitet. Men Pauli, som var på den tiden arbeta med sin stora undersökning av relativitetsteorin, gav honom emot forskning på det ämnet. Den atomära struktur, dock Pauli förklaras, mycket behövde göras eftersom teori och experiment inte kom överens.

I Heisenberg skrev av hans tidiga dagar på universitetet:

Mina första två år vid Münchens universitet har använt i två helt olika världar: bland mina vänner i ungdomsrörelse och abstrakt värld av teoretisk fysik. Båda världar var så fylld av intensiv aktivitet att jag var ofta i ett tillstånd av stor upprördhet, i synnerhet som jag fann det ganska svårt att shuttle mellan de två.

I juni 1922 deltog han föreläsningar av Niels Bohr i Göttingen. Återgå till München, Sommerfeld gav honom ett problem i hydrodynamik att hålla honom upptagen medan han (Sommerfeld) använt session 1922-23 i USA. Heisenberg presenterade preliminära resultat på problem i turbulensen vid en konferens i Innsbruck innan vi går igen till Göttingen för att studera med Born, Franck och Hilbert medan hans handledare var borta. Där arbetade han med Född på atomär teori, skriva ett gemensamt dokument med honom på helium. Hans doktorsavhandling, framlagd för München 1923, var på turbulens i vätskan strömmar.

Efter att ha tagit sin doktorsexamen Heisenberg åkte på en resa till Finland sedan, i oktober 1923 återvände han till Göttingen som Född: s assistent. I mars 1924 besökte han Niels Bohr vid Institutet för Teoretisk Fysik i Köpenhamn där han träffade Einstein för första gången. Återkommande igen till Göttingen han avgav sin habilitering föreläsning den 28 juli 1924 och kvalificerad att undervisa i tyska universitet.

Heisenberg senare skrev:

Jag lärde optimism från Sommerfeld, matematik i Göttingen, och fysik från Bohr.

Från september 1924 till maj 1925 arbetade han, med stöd av en Rockefeller bevilja, med Niels Bohr vid Köpenhamns universitet, återvänder till sommaren 1925 till Göttingen. Heisenberg uppfann matris mekanik, den första versionen av kvantmekanik, 1925. Han har inte uppfunnit dessa begrepp som en matris algebra, dock snarare han fäste uppmärksamheten på en rad quantised sannolikhet amplituder. Dessa amplituder bildas en icke-commutative algebra. Det var Max Born och Pascual Jordan i Göttingen som insett detta icke-commutative algebra vara en matris algebra.

Matrix mekanik utvecklades ytterligare i en tre författare papper av Heisenberg, Born och Jordanien publicerade 1926. I maj 1926 Heisenberg utsågs universitetslektor i teoretisk fysik i Köpenhamn där han arbetade med Niels Bohr. År 1927 Heisenberg utnämndes till professor vid universitetet i Leipzig och han höll sitt installationstal föreläsning den 1 februari 1928. Han kom att inneha denna post förrän i 1941, han blev chef för Kaiser Wilhelm-institutet för fysik i Berlin.

I 1932 han fick Nobelpriset i fysik för:

Skapandet av kvantmekanik, vars tillämpning har lett bland annat till upptäckten av allotropic former av väte.

I presentationen tal H Pleijel sade:

Heisenberg ... visade hans problem från början, från så bred vinkel som det tog hand om systemen för elektroner, atomer och molekyler. Enligt Heisenberg man måste starta från sådana fysikaliska storheter som möjliggör direkta observationer, och uppgiften består i att finna de lagar som länkar dessa storheter tillsammans. De kvantiteter som först av allt som skall beaktas är frekvenser och intensiteter av raderna i spektrat av atomer och molekyler. Heisenberg nu anses kombinationen av alla svängningar i ett sådant spektrum som ett system, i den matematiska behandlingen av vilket han angav vissa symbolisk regler för beräkning. Det tidigare hade fastställts redan att vissa typer av motioner inom atom måste ses som oberoende av varandra till en viss grad, på samma sätt som en specifik skillnad görs i klassisk mekanik mellan parallell rörelse och roterande rörelse. Det bör nämnas i detta sammanhang att för att förklara vad som kännetecknar ett spektrum det hade varit nödvändigt att ta self-rotation av de positiva atomkärnor och elektroner. Dessa olika typer av rörelse för atomer och molekyler producera olika system i Heisenberg's kvantmekanik. Eftersom den grundläggande faktorn Heisenberg teori kan man föra fram den regel som anges av honom med hänsyn till förhållandet mellan position samordna och hastighet av en elektron, genom vilken regel Planck's konstant in i quantum-mekanik beräkningar som avgörande faktor. ...

Heisenberg's kvantmekanik har tillämpats av honom själv och andra till att studera egenskaperna hos det spektra av atomer och molekyler, och har gett resultat som håller med experimentell forskning. Man kan säga att Heisenberg's kvantmekanik har möjliggjort en systemization spektra av atomer. Det bör också nämnas att Heisenberg, när han tillämpade sin teori till molekyler som består av två likadana atomer, konstaterades bland annat att väte molekyl måste finnas i två olika former som ska visas i vissa visst förhållande till varandra. Denna förutsägelse av Heisenberg's fick senare också experimentellt bekräftade.

Heisenberg är kanske mest känd för den osäkerhet Princip, som upptäcktes år 1927, där det anges att bestämma position och fart av en partikel nödvändigtvis innehåller fel produkten som kan inte vara lägre än den kvantmekaniska konstant h. Dessa fel är försumbara i allmänhet men blir kritiska när studera mycket små såsom atom. Det var i 1927 som Heisenberg deltog vid Solvay konferens i Bryssel. Han skrev år 1969:

För dem av oss som deltog i utvecklingen av kärnvapen teori, fem år efter den Solvay konferensen i Bryssel i 1927 såg så underbart att vi ofta talade om dem som guldålder atomfysik. Den stora hinder som hade ockuperat alla våra ansträngningar under de föregående åren hade godkänts ur vägen, porten till ett helt nytt område, kvantmekanik för atomenergifrågor skal stod öppen, och färska frukter verkade redo för plockning.

Heisenberg publicerade The Physical Principles of Quantum Theory 1928. År 1929 gick han på en föreläsning turné till USA, Japan och Indien. Under 1930-talet Heisenberg och Pauli använt en quantised förverkligandet av utrymme i deras lattice beräkningar. Heisenberg hoppats denna matematiska egendom skulle leda till en grundläggande egenskap hos naturen med ett "grundläggande längd" som en av konstanterna i naturen.

År 1932 Heisenberg skrev en tre del papper som beskriver den moderna bild av atomens kärna. Han behandlade strukturen av de olika nukleära komponenter diskuterar deras bindande energikällor och deras stabilitet. Dessa skrifter öppnat vägen för andra att ansöka kvantmekaniska teorin att Atomkärnans.

År 1935 nazisterna väckts i ett lag där professorer över 65 år var tvungen att gå i pension. Sommerfeld var 66 och han hade redan antytt att han ville Heisenberg att efterträda honom. Det var en utnämning som Heisenberg dåligt ville och i 1935 Sommerfeld återigen visade att han ville Heisenberg att fylla sin stol. Men detta var den period då nazisterna ville "tyska matematik" att ersätta "judiska matematik" och "tyska fysiken" ersätta "judisk fysik". Relativitetsteori och kvantmekanik teorin skulle klassas som "judiska" och som en följd Heisenberg utnämningen München blockerades. Även om han var på intet sätt judiska, Heisenberg utsattes för täta attacker i pressen beskriver honom som "judisk stil".

År 1937 Heisenberg gifta Elisabeth Schumacher. Han träffade henne genom hans musik som var viktig för honom under hela hans liv. Ett utmärkt pianist, Heisenberg träffade Elisabeth Schumacher på en konsert i vilket han utför i hemmet av en vän. Elizabeth var bara 22 när de träffades, Heisenberg var 35. De gifte sig den 29 april 1937, mindre än tre månader efter att de träffades första gången. Heisenberg hade uppmanats att ta upp utnämningen i München i mars men hade bett om dagen kommer att försenas fram till augusti på grund av hans bröllop. Man enades om att han bör ta upp utnämningen den 1 augusti. Han och hans hustru kom i München i juli men hans utnämning var blockerade av nazisterna.

Under andra världskriget Heisenberg ledde den misslyckade tyska kärnvapen projektet Uranverein. Han arbetade med Otto Hahn, en av de upptäckare av kärnklyvning, om utvecklingen av en kärnreaktor men misslyckades med att utveckla ett effektivt program för kärnvapen. Huruvida detta var på grund av bristande resurser eller brist på en vilja att sätta kärnvapen i händerna på nazisterna, är det oklart.

Efter kriget var han gripits av Alsos, ett hemligt uppdrag som följt driva de allierade styrkorna i Europa att avgöra hur Tysklands atombomben projektet. Han internerades i Farm Hall i Godmanchester, Huntingdonshire, England, med andra ledande tyska vetenskapsmän. Men han återvände till Tyskland år 1946 då han utnämndes till direktör för Max Planck-institutet för fysik och astrofysik i Göttingen. Under vintern 1955-1956 gav han Gifford Lectures "på fysik och filosofi" vid universitetet i St Andrews. När Max Planck-institutet flyttade till München 1958 Heisenberg fortsatte som dess chef. Han höll denna tjänst tills han avgick 1970.

Han var också intresserad av filosofi fysik och skrev fysik och filosofi (1962) och fysik och Beyond (1971).

Heisenberg fått många utmärkelser för anmärkningsvärda bidrag utöver Nobelpriset i fysik. Han valdes en Medlem av Royal Society of London, och var medlem av akademier i Göttingen, Bayern, Sachsen, Preussen, Sverige, Rumänien, Norge, Spanien, Nederländerna, Rom, Akademie der Naturforscher Leopoldina, Accademia dei Lincei, och American Academy of Arts och Sciences. Bland de priser han erhållit var Copernicus pris.

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