12月5日,是德国著名物理学家维尔纳·海森堡诞生纪念日。

德国物理学家海森堡,1901年12月5日生于维尔兹堡,1976年2月1日卒于慕尼黑。1923年,在慕尼黑大学A索末菲的指导下获博士学位,同年赴格丁根随N玻尔研究3年。1927-1941年任莱比锡大学教授。1942-1945年任柏林威廉物理研究所所长。第二次世界大战后,任普朗克物理和天体物理研究所所长。
1924年,海森堡到哥本哈根,在N玻尔的指导下研究原子的行星模型。1925年解决了非谐振子的定态能量问题,提出量子力学基本概念的新解释。矩阵力学就是M玻恩和EP约旦,后来又同海森堡一道在此基础上加以发展而成的。海森堡于1927年提出不确定性,阐明了量子力学诠释的理论局限性,对某些成对的物理变量,例如位置和动量,能量和时间等,永远是互相影响的;虽然都可以测量,但不可能同时得出精确值。不确定性适用于一切宏观和微观现象,但它的有效性通常只明显地表现在微观领域。1929年,他同WE泡利一道,曾为量子场论的建立打下基础,首先提出基本粒子中同位旋的概念。1932年获诺贝尔物理学奖。
在第二次世界大战期间,海森堡曾和核裂变发现者之一O哈恩一起,为纳粹发展核反应堆。他虽然不公开反对纳粹统治,但阻止原子武器的发展。战后在格丁根他和其他科学家18人发表公告,反对德意志联邦共和国政府发展核武器。着有《量子论的物理原理》、《原子核物理学》等。
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海森堡曾在自传中说,1925年5月,他在哥廷根给马克斯伯尔恩当助手时,开始酝酿他的理论。当时,这位23岁的年轻科学家正患枯草热,医生建议他到赫尔戈兰岛休息两周,他就是利用这段时间完成了自己的事业。他说,那时他根本就不想睡觉,每天用1/3的时间来计算量子力学、1/3的时间攀岩,余下的时间背诵近东国家的诗集。他当时的想法,就是要让旧理论完全让位于新理论。除散步外,他一直在思考解决问题的数学方式,几天后他终于搞明白,在物理中所观察到的量应当起作用,它可取代传统理论中的量子条件。
海森堡的理论公布之后,曾遭到纳粹的猛烈批判。当时的德国结束了其科学黄金时代,最为惨烈的是,大批犹太科学家被迫害,致使德国的科学和文化从一流下降到了五流水平,因此海森堡的理论也不断遭到攻击。纳粹把犹太人赶出德国还不算,还要对付白色犹太人,即精神犹太和同情犹太人的人,也就是像海森堡之流的名人。正如他的一名同事所说的,只要是他们不懂的东西都是犹太的东西。
很遗憾,当时正是物理将要取得重大突破的大好时机,可惜被政治断送了。海森堡对此感到痛心。希特勒发动波兰战争时,命令海森堡来柏林,并要他写出核裂变可利用报告。他花了半个月的时间写了出来,但是,他本人虽然不公开反纳粹,却反对使用原子武器。二战结束后,他积极促进和平利用核能。1957年,他和其他科学家一道极力反对德国装备核武器,受到了德国人的爱戴。
着名的海森堡之谜主要指的是,海森堡本人在二次大战期间,主持纳粹德国核物理研究期间所起的作用,以及纳粹德国为什么没有利用他们当时在这方面的优势,成为世界上第一个掌握制造原子弹的国家。
战后,人们谴责与纳粹合作的科学家,自然针对海森堡的作用提出问题。对此,海森堡辩解说,他实际上是为纳粹在这方面的研究设置了种种障碍,才使得纳粹没有研制出原子弹。海森堡在1942年要求拨款时,也确实只要求了区区几百万当时的帝国马克,这对于研制原子弹简直就是开玩笑。但是,反对这样说法的人也大有人在,他们认为海森堡确实是在为纳粹服务,只是他数学和理论计算能力较差,影响了研究信心和进度。
由于已故丹麦着名物理学家玻尔的家人,破例在互联网上公布了玻尔在1957年,写给德国着名物理学家海森堡的一封没有寄出的信,此事顿时在德国、英国和丹麦的媒体上争端又起。这起争端中不仅涉及了既是师生,又是同行的两位诺贝尔奖获得者,还涉及了纳粹德国在二次大战期间,研究原子弹的一些情况。
玻尔(1885-1962)丹麦着名物理学家,1922年获得诺贝尔奖。在纳粹德国占领丹麦之后,玻尔移居美国,在美国研究原子弹的曼哈顿计划中起了巨大作用。玻尔一生还培养了许多科学家,海森堡就是其中的一位。www.gs5000.cn
哥本哈根之谜是海森堡之谜的一部分。1941年9月,丹麦已被纳粹德国占领,但玻尔还没有离开丹麦,此时,海森堡和另外一名德国物理学家冯魏茨泽克突然来到哥本哈根访问玻尔。直至今日,人们对这两人哥本哈根之行的动机还有争论。支持海森堡的人说,海森堡的目的是告诉玻尔,纳粹德国不会制造出原子弹,让玻尔利用他的影响使反对纳粹的国家也不研究原子弹。另一派则认为,海森堡想劝说玻尔放弃不与纳粹合作的立场,帮助研制。
玻尔生前决定,所有未发表的信件和文章,只能在他逝世50年后才能发表。但由于有关哥本哈根之谜的讨论一直没有间断,他的家人决定破例公开这封信。
玻尔在这封长达3页的信中,首先表示了对这本书中说法的惊讶,强调他依然逐字地记得海森堡的谈话。玻尔指出,海森堡当时向他表示对纳粹德国的胜利充满信心,因此人们应该放弃与纳粹不合作的立场。海森堡还对玻尔表示,他已经主持德国核研究两年了,取得了很大进展,他们一定能造出原子弹。玻尔在信中还明确表示,尽管他们之间有着师生兼朋友的情谊,当时他们二人实际上却是站在生死搏斗战线的两边。然而现在依然健在的,哥本哈根之行的同行者,冯魏茨泽克对记者说,玻尔在记忆上犯了一个可怕的错误。看来,有关海森堡之谜及哥本哈根之谜的争论还会继续下去。

海森堡是量子力学的创立人。他于20世纪20年代创立的量子力学,可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动,从而引发了物理界的巨大变化,开辟了20世纪物理时代的新纪元。为此,1932年,他获得诺贝尔物理奖,成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。

www.8455.com,海森堡出生于德国的维尔茨堡,在慕尼黑长大,父亲是一名普通的希腊语教师。早在中学时海森堡就已展现出了他的天赋,老师曾评价说:他能看到事物的本质,而不仅仅拘泥于表象和细节。后来,海森堡成为慕尼黑的马克斯米里扬天才基金会成员。“世界只在两件事情上还会想到我:一是我于1941年到哥本哈根拜访过尼尔斯·玻尔,二是我的则不准原理”。这是海森堡经常挂在嘴边的话。的确,由海森堡创立的理论奠定了现代量子物理的基础,它可通过数学计算将每个物理问题转化成实实在在的、可以测量的量;它阐明了由量子力学解释的理论局限性;它指出某些成双的物理变量如位置和动量永远是相互影响的,虽可测量,但其有效性不可能同时测出精确值等。他的主要贡献,是帮助科学家更深入地了解世界。

海森堡曾在自传中说,1925年5月,他在哥廷根给马克斯伯尔恩当助手时,开始酝酿他的理论。当时,这位23岁的年轻科学家正患枯草热,医生建议他到赫尔戈兰岛休息两周,他就是利用这段时间完成了自己的事业。他说,那时他根本就不想睡觉,每天用1/3的时间来计算量子力学、1/3的时间攀岩,余下的时间背诵近东国家的诗集。他当时的想法,就是要让旧理论完全让位于新理论。除散步外,他一直在思考解决问题的数学方式,几天后他终于搞明白,在物理中所观察到的量应当起作用,它可取代传统理论中的量子条件。

海森堡的理论公布之后,曾遭到纳粹的猛烈批判。当时的德国结束了其科学黄金时代,最为惨烈的是大批犹太科学家被迫害,致使德国的科学和文化从一流下降到了五流水平,因此海森堡的理论也不断遭到攻击。纳粹把犹太人赶出德国还不算,还要对付“白色犹太人”,即“精神犹太”和同情犹太人的人,即像海森堡之流的名人。正如他的一名同事所说的,只要是他们不懂的东西都是犹太的东西。“很遗憾,当时正是物理将要取得重大突破的大好时机,可惜被政治断送了”。海森堡对此感到痛心。希特勒发动波兰战争时,命令海森堡来柏林,并要他写出核裂变可利用报告。他花了半个月的时间写了出来,但是,他本人虽然不公开反纳粹,却反对使用原子武器。二战结束后,他积极促进和平利用核能。1957年,他和其他科学家一道极力反对德国装备核武器,受到了德国人的爱戴。

海森堡不仅对量子力学感兴趣,对艺术和音乐也十分在行。他的研究风格与达·芬奇作画时尽量利用素描、色彩和光线的明暗等手段相似,力求达到客观与主观的协调一致。海森堡对音乐的解释是,音乐如同语言,极具个性化;而物理研究也如同作曲,古典物理犹如巴赫的交响曲。

海森堡把物理当成了作曲。不同的时,作曲家使用的是音符,海森堡则使用数学符号。他了解的是物理的自然法则,在其理论的声音里没有游离“音”,在他的证明空间里发出的“音调”是原子法则,其目的是为了完善原子理论。

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