Werner Heisenberg — Tysk fysiker og Nobelprisvinder bag usikkerhedsprincippet

Werner Heisenberg: Tysk fysiker og Nobelpristager bag kvantemekanikken og usikkerhedsprincippet – opdag hans banebrydende bidrag til fysik.

Werner Karl Heisenberg (5. december 1901 - 1. februar 1976) var en tysk fysiker. Han modtog Nobelprisen i fysik for sin opdagelse af kvantemekanikken. Han opdagede Heisenbergs usikkerhedsprincip, som viser, at der er en grænse for, hvor godt en partikels position og hastighed kan måles.

Tidlige år og uddannelse

Heisenberg voksede op i Würzburg og studerede matematik og fysik ved blandt andet Universitetet i München under kendskab til ledende fysikere i perioden efter Første Verdenskrig. Allerede som ung forsker arbejdede han tæt sammen med prominente kolleger som Niels Bohr, Max Born og Pascual Jordan, og hans tidlige arbejder lagde fundamentet for moderne kvanteteori.

Videnskabelige bidrag

I 1925 formulerede Heisenberg den såkaldte matrixmekanik, en af de første fuldstændige matematiske beskrivelser af kvantemekanikken. Denne tilgang blev hurtigt udviklet videre af Born og Jordan og viste sig at være ekvivalent med Schrödingers bølgemekanik, men med et andet matematisk sprog. Heisenbergs arbejde var afgørende for den nye forståelse af atomernes opførsel på mikroniveau.

Hans mest kendte bidrag er usikkerhedsprincippet, præsenteret i 1927. Principet siger — i kort form — at der findes en grænse for, hvor præcist man samtidig kan kende en partikel's position (Δx) og impuls (Δp). Formelt kan det illustreres ved uligheden Δx · Δp ≥ ħ/2, hvor ħ er den reducerede Plancks konstant. Dette er ikke blot et praktisk måleproblem, men en grundlæggende egenskab ved naturen: position og impuls er kvantemekanisk beskrevet af operatorer, der ikke kan diagonaliseres samtidig.

Heisenberg deltog også i udviklingen af den såkaldte københavnske fortolkning af kvantemekanikken sammen med Niels Bohr, hvor begreber som bølgefunktionens probabilistiske fortolkning og målingens rolle er centrale.

Priser, stillinger og senere arbejde

Heisenberg fik Nobelprisen i fysik i 1932 for sit banebrydende arbejde med kvantemekanikken. Han var professor og institutleder ved flere tyske universiteter og blev efter krigen leder af Max Planck-instituttet for fysik. I de senere år af sit liv arbejdede han også med forsøg på en samlet feltteori, men disse bestræbelser førte ikke til en tilsvarende succes som hans tidligere arbejder.

Anden Verdenskrig og eftertid

Under Anden Verdenskrig var Heisenberg en af de centrale skikkelser i det tyske atomforskningsprogram (Uranprojektet). Hans rolle har været genstand for megen debat: nogle har hævdet, at han forsøgte at sinke et tysk atomvåbenprogram, andre peger på tekniske og politiske begrænsninger. Efter krigen blev han sammen med andre tyske fysikere interneret i England (Farm Hall) i et år, hvor man overvågede og evaluerede deres viden om atomenergi.

Arv og betydning

Werner Heisenberg regnes som en af det 20. århundredes største fysikere. Hans begreber og matematiske formuleringer ligger stadig til grund for moderne kvantemekanik og kvantefeltteori. Ud over sin videnskabelige indflydelse huskes han også for de filosofiske refleksioner over naturvidenskabens grænser og for sin rolle i et af århundredets mest omdiskuterede politiske og etiske kapitler.

Tidligt liv

Heisenberg blev født i Wuerzburg i Tyskland som søn af en professor i byzantinsk historie. Han gik på universitetet for at studere fysik i München. Arnold Sommerfeld var en af hans lærere.

Heisenberg var en meget god studerende og havde kun brug for tre år til at afslutte sine studier. Derefter skrev han en doktordisputats om bevægelser i væskestrømme ("Über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmen" - "Om stabilitet og turbulens i væskestrømme"). I 1924 blev han assistent for Max Born ved universitetet i Göttingen. I juni 1925 var han på Helgoland for at komme sig fra høfeber, og mens han arbejdede alene, fik han det afgørende gennembrud for kvantemekanikken. Tilbage i Göttingen skrev de sammen med Max Born og Pascual Jordan den grundlæggende artikel, som grundlagde kvantemekanikken.

mekanik.

I 1926/ 1927 arbejdede Heisenberg sammen med Niels Bohr på Københavns Universitet. I februar 1927, mens Bohr var på forlænget skiferie, opfandt han usikkerhedsprincippet og offentliggjorde artiklen "Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik" - "Om det synlige indhold af den kvanteteoretiske kinematik og mekanik".

I en alder af 26 år blev Heisenberg professor i teoretisk fysik ved universitetet i Leipzig.

Han fik Nobelprisen som 31-årig.

I 1937 blev han gift med Elisabeth Schumacher. De fik syv børn, og en af deres sønner er kendt som neurobiolog og genetiker, Martin Heisenberg.

 
Heisenberg, 1926 i Göttingen  

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvem var Werner Karl Heisenberg?

Sp: Hvad opdagede Heisenberg?

Spørgsmål: Hvornår blev Werner Karl Heisenberg født?

Spørgsmål: Hvornår vandt han Nobelprisen i fysik?

Sp: Hvornår døde han?

Spørgsmål: Hvad er Heisenbergs usikkerhedsprincip?

Søg efter bogstav