Werner Heisenberg Biografi, Penemuan dan Kontribusi, Karya



Werner Heisenberg (1901 - 1976) adalah seorang fisikawan dan filsuf Jerman yang dikenal sebagai orang yang berhasil merumuskan mekanika kuantum sejauh menyangkut matriks, serta menciptakan prinsip ketidakpastian. Berkat penemuan ini, ia berhasil memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1932.

Selain itu, ia berkontribusi dengan teori-teori hidrodinamika cairan turbulen, inti atom, feromagnetisme, sinar kosmik, partikel subatomik, di antara penyelidikan lainnya..

Dia adalah salah satu ilmuwan yang ikut campur dalam proyek senjata nuklir Jerman Nazi selama Perang Dunia II. Ketika perang berakhir, ia diangkat sebagai direktur Institut Fisika Kaiser Willhelm.

Dia adalah direktur sampai lembaga itu pindah ke Munich, di mana ia berkembang dan dinamai Max Planck Institute for Physics and Astrophysics.

Heisenberg adalah presiden Dewan Riset Jerman, Komisi Fisika Atom, dari Kelompok Kerja Fisika Nuklir dan presiden Yayasan Alexander von Humboldt.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Tahun dan studi pertama
    • 1.2 Awal karirnya
    • 1.3 Hadiah Nobel
    • 1.4 Serangan Nazi
    • 1.5 Heisenberg dalam Perang Dunia II
    • 1.6 Tahun setelah perang dan kematian
  • 2 Penemuan dan kontribusi
    • 2.1 Mekanika matriks
    • 2.2 Prinsip ketidakpastian
    • 2.3 Model neutron-proton
  • 3 Bekerja
    • 3.1 Prinsip fisik teori kuantum
    • 3.2 Fisika dan filsafat
    • 3.3 Fisika dan seterusnya
  • 4 Referensi

Biografi

Tahun-tahun pertama dan studi

Werner Karl Heisenberg lahir pada 5 Desember 1901 di Würzburg, Jerman. Dia adalah putra Kaspar Ernst August Heisenberg, seorang guru bahasa sekunder klasik yang menjadi profesor unik studi abad pertengahan Yunani dan modern Jerman dalam sistem universitas. Ibunya adalah seorang wanita bernama Annie Wecklein.

Dia memulai studinya dalam fisika dan matematika di Universitas Ludwig Maximilian di Munich dan Universitas Georg-Agustus di Göttingen antara 1920 dan 1923.

Profesor dan ahli fisika, Arnold Sommerfeld, mengamati murid-murid terbaiknya dan mengetahui minat Heisenberg pada teori fisika anatomi Denmark Niels Bohr; sang profesor membawanya ke festival Bohr pada bulan Juni 1922.

Akhirnya, pada tahun 1923, ia menerima gelar doktor di Munich di bawah komando Sommerfeld dan menyelesaikan habilitasi pada tahun berikutnya.

Subjek tesis doktoral Heisenberg disarankan oleh Sommerfeld sendiri. Dia berusaha mengatasi gagasan turbulensi yang dilihat sebagai pola pergerakan fluida yang ditandai dengan perubahan tekanan dan kecepatan aliran yang tiba-tiba.

Lebih khusus lagi, Heisenberg mengatasi masalah stabilitas dengan menggunakan beberapa persamaan tertentu. Selama masa mudanya, ia adalah anggota dari asosiasi Pramuka Jerman dan bagian dari Gerakan Pemuda Jerman.

Awal kariernya

Antara 1924 dan 1927, Heisenberg berdiri sebagai privatdozent (profesor universitas bergelar), di Göttingen.

Dari 17 September 1924 hingga 1 Mei tahun berikutnya, ia melakukan penyelidikan bersama dengan fisikawan Denmark Niels Bohr, berkat beasiswa yang diberikan oleh Dewan Pendidikan Internasional Yayasan Rockefeller..

Pada tahun 1925, selama enam bulan, ia mengembangkan formulasi mekanika kuantum; implementasi matematika yang cukup lengkap, disertai oleh fisikawan Jerman Max Born dan Pascual Jordan.

Berada di Kopenhagen, pada 1927 Heisenberg berhasil mengembangkan prinsip ketidakpastiannya, sambil bekerja pada dasar matematika mekanika kuantum.

Setelah menyelesaikan penyelidikannya, pada 23 Februari, ia menulis surat kepada fisikawan Austria Wolfgang Pauli, di mana ia menjelaskan untuk pertama kalinya prinsip semacam itu.

Kemudian, pada tahun 1928, ia menawarkan sebuah artikel yang diterbitkan di Leipzig di mana ia menggunakan prinsip pengecualian Pauli untuk memecahkan misteri feromagnetisme; sebuah fenomena fisik yang menghasilkan tatanan magnetik dalam arah dan pengertian yang sama.

Pada awal tahun 1929, Heisenberg dan Pauli menyajikan dua dokumen yang berfungsi untuk meletakkan dasar-dasar teori medan kuantum relativistik.

Hadiah Nobel

Werner Heisenberg tidak hanya berhasil mengembangkan program penelitian untuk menciptakan teori medan kuantum bersama dengan beberapa rekannya, tetapi ia berhasil bekerja pada teori inti atom setelah penemuan neutron pada tahun 1932.

Dalam proyek tersebut ia berhasil mengembangkan model interaksi proton dan neutron dalam deskripsi awal yang kemudian dikenal sebagai kekuatan yang kuat.

Pada tahun 1928, Albert Einstein menominasikan Werner Heisenberg, Max Born dan Pascual Jordan untuk Hadiah Nobel Fisika. Pengumuman hadiah tahun 1932 ditunda hingga November 1933.

Pada saat itulah diumumkan bahwa Heisenberg telah memenangkan hadiah 1932, untuk penciptaan mekanika kuantum. Dari kontribusi Heisenberg telah dapat menemukan bentuk alotropik hidrogen: yaitu, struktur atom berbeda dari zat yang sederhana.

Serangan Nazi

Pada tahun yang sama ia menerima Hadiah Nobel Perdamaian pada tahun 1933, ia mengalami kebangkitan Partai Nazi. Kebijakan Nazi mengecualikan "non-Arya", yang berarti pemecatan banyak guru, termasuk: Lahir, Einstein dan rekan Heisenberg di Leipzig.

Respons Heisenberg terhadap tindakan seperti itu tenang, jauh dari protes publik karena dia pikir rezim Nazi tidak akan bertahan lama. Heisenberg dengan cepat menjadi sasaran empuk.

Sekelompok fisikawan Nazi radikal mempromosikan gagasan "fisika Arya" yang bertentangan dengan "fisika Yahudi", yang terkait dengan teori relativitas dan teori kuantum; pada kenyataannya, Heisenberg sangat diserang oleh pers Nazi, memanggilnya "orang kulit putih".

Sommerfeld telah mempertimbangkan meninggalkan Heisenberg sebagai penerus kelas-kelas di Universitas Munich; Namun, upayanya untuk pengangkatan gagal karena oposisi dari gerakan Nazi. Heisenberg tetap dengan rasa pahit setelah keputusan sewenang-wenang Nazi.

Heisenberg dalam Perang Dunia II

Pada tanggal 1 September 1939, program senjata nuklir Jerman dibentuk pada hari yang sama ketika Perang Dunia II dimulai. Setelah beberapa pertemuan, Heisenberg dimasukkan dan ditempatkan sebagai direktur administrasi.

Dari 26 hingga 28 Februari 1942, Heisenberg menawarkan konferensi ilmiah kepada para pejabat Reich tentang perolehan energi dari fisi nuklir.

Selain itu, ia menjelaskan tentang potensi energi yang sangat besar yang disediakan oleh jenis energi ini. Dia mengklaim bahwa 250 juta volt elektron dapat dilepaskan melalui fisi inti atom, sehingga mereka berangkat untuk sepenuhnya melaksanakan penelitian..

Penemuan fisi nuklir menjadi sorotan utama Jerman. Namun, kelompok penelitian Heisenberg tidak berhasil dalam produksi reaktor atau bom atom.

Beberapa referensi menyatakan Heisenberg tidak kompeten. Yang lain, di sisi lain, telah menyarankan bahwa penundaan itu disengaja atau bahwa upaya itu disabotase. Yang jelas adalah bahwa ada beberapa kesalahan signifikan dalam beberapa titik investigasi.

Menurut beberapa referensi, transkrip dari Bahasa Jerman ke Bahasa Inggris mengungkapkan bahwa Heisenberg dan rekan-rekan lainnya senang bahwa Sekutu menang dalam Perang Dunia II..

Bertahun-tahun pascaperang dan kematian

Akhirnya pada tahun 1946, ia melanjutkan posisinya di Kaiser Wilhelm Institute, yang kemudian dikenal sebagai Institut Max Planck untuk Fisika. Pada tahun-tahun pasca perang, Heisenberg mengambil peran sebagai administrator dan juru bicara sains Jerman di Jerman Barat, mempertahankan sikap apolitis.

Pada tahun 1949, ia menjadi presiden pertama Dewan Riset Jerman dengan tujuan mempromosikan sains negaranya di arena internasional.

Kemudian, pada tahun 1953, ia menjadi presiden pendiri Yayasan Humboldt; sebuah organisasi yang didanai pemerintah yang memberikan beasiswa kepada akademisi asing untuk melakukan penelitian di Jerman.

Pada akhir tahun enam puluhan, Heisenberg berhasil menulis otobiografinya. Buku ini diterbitkan di Jerman dan bertahun-tahun kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris, dan kemudian ke bahasa lain.

Pada 1 Februari 1976, Heisenberg meninggal karena kanker ginjal dan kandung empedu. Hari berikutnya, rekan-rekannya berjalan-jalan dari Institut Fisika ke rumah mereka, menempatkan lilin di pintu depan untuk memberi penghormatan kepada ilmuwan legendaris..

Penemuan dan kontribusi

Mekanika matriks

Model pertama mekanika kuantum didirikan oleh Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan penting lainnya. Kemudian, sekelompok fisikawan muda mengembangkan teori anti-klasik, berdasarkan eksperimen dan bukan pada intuisi, menggunakan bahasa yang jauh lebih tepat.

Pada tahun 1925, Heisenberg adalah yang pertama melakukan salah satu formulasi matematika mekanika kuantum yang paling lengkap. Gagasan Heisenberg adalah bahwa dengan persamaan itu, intensitas foton dapat diprediksi dalam pita-pita spektrum hidrogen yang beragam..

Formulasi ini didasarkan pada kenyataan bahwa sistem apa pun dapat dijelaskan dan diukur dengan pengamatan dan pengukuran ilmiah yang disesuaikan dengan teori matriks. Dalam pengertian ini, matriks adalah ekspresi matematis untuk menghubungkan data dari suatu fenomena.

Prinsip ketidakpastian

Fisika kuantum sering membingungkan, karena apa yang didefinisikan diganti dengan probabilitas. Sebagai contoh, sebuah partikel mungkin berada di satu tempat atau yang lain, atau bahkan di keduanya pada saat yang sama; Anda hanya dapat memperkirakan lokasi Anda dengan probabilitas.

Kebingungan kuantum ini dapat dijelaskan berkat prinsip ketidakpastian Heisenberg. Pada tahun 1927, fisikawan Jerman menjelaskan prinsipnya dengan mengukur posisi dan pergerakan suatu partikel. Sebagai contoh, momentum suatu benda adalah massanya dikalikan dengan kecepatannya.

Dengan adanya fakta ini, prinsip ketidakpastian mengindikasikan bahwa seseorang tidak dapat mengetahui dengan pasti posisi dan pergerakan suatu partikel. Heisenberg menegaskan bahwa ada batas seberapa baik seseorang dapat mengetahui posisi dan momentum partikel, bahkan menggunakan teorinya..

Untuk Heisenberg, jika Anda mengetahui posisi dengan sangat akurat, Anda hanya dapat memiliki informasi terbatas tentang momentum Anda.

Model neutron-proton

Model proton-elektron menyajikan masalah tertentu. Meskipun diterima bahwa inti atom terdiri dari proton dan neutron, sifat neutron tidak jelas.

Setelah penemuan neutron, Werner Heisenberg dan fisikawan Soviet-Ukraina Dmitri Ivanenko, mengusulkan model proton dan neutron untuk nukleus, pada tahun 1932.

Dokumen Heisenberg membahas deskripsi terperinci proton dan neutron dalam nukleus melalui mekanika kuantum. Juga diasumsikan adanya elektron nuklir terpisah dari neutron dan proton.

Lebih khusus, ia mengasumsikan bahwa neutron adalah senyawa proton-elektron, yang tidak ada penjelasan mekanika kuantum.

Meskipun model neutron-proton menyelesaikan banyak masalah dan menguraikan pertanyaan-pertanyaan tertentu, itu adalah masalah untuk menjelaskan bagaimana elektron dapat berasal dari inti. Meski begitu, berkat penemuan-penemuan ini, citra atom berubah dan mempercepat penemuan fisika atom secara signifikan.

Bekerja

Prinsip fisik teori kuantum

Prinsip fisik teori kuantum Itu adalah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg, diterbitkan untuk pertama kalinya pada tahun 1930 berkat University of Chicago. Kemudian, pada tahun 1949, versi baru dicetak ulang untuk kesuksesan.

Fisikawan Jerman menulis buku ini dengan maksud membahas mekanika kuantum dengan cara yang sederhana, dengan sedikit bahasa teknis untuk memberikan pemahaman cepat tentang sains ini..

Buku ini telah dikutip lebih dari 1.200 kali dalam referensi dan sumber resmi penting. Struktur karya didasarkan secara mendasar pada diskusi cepat dan sederhana tentang teori kuantum dan prinsip ketidakpastiannya.

Fisika dan filsafat

Fisika dan filsafat Ini terdiri dari karya mani yang ditulis secara ringkas oleh Werner Heisenberg pada tahun 1958. Dalam karya ini, Heisenberg menjelaskan peristiwa-peristiwa revolusi dalam fisika modern dari dasar artikel dan kontribusinya yang luar biasa..

Heisenberg dicirikan karena telah membuat banyak kuliah dan percakapan tentang fisika sepanjang karier ilmiahnya. Dalam pengertian ini, karya ini adalah kompilasi dari semua pembicaraan yang terkait dengan penemuan ilmuwan Jerman: prinsip ketidakpastian dan model atom.

Fisika dan seterusnya

Fisika dan seterusnya adalah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg pada tahun 1969, yang mengisahkan tentang eksplorasi atom dan mekanika kuantum dari pengalamannya..

Buku itu membahas perbincangan antara Heisenberg dan rekan-rekannya tentang masalah ilmiah yang berbeda. Teks ini termasuk percakapan dengan Albert Einstein.

Niat Heisenberg adalah agar pembaca dapat memiliki pengalaman perasaan bahwa ia mendengar secara langsung fisikawan yang dikenal berbeda, seperti Niels Bohr atau Max Planck, tidak hanya berbicara tentang fisika, tetapi tentang topik lain yang berkaitan dengan filsafat dan politik; maka judul buku itu.

Selain itu, karya tersebut menceritakan kemunculan fisika kuantum dan deskripsi lingkungan tempat mereka tinggal, dengan deskripsi terperinci tentang bentang alam dan pendidikan mereka dalam karakteristik alam saat itu..

Referensi

  1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (n.d.). Diambil dari Britannica.com
  2. Weiner Heisenberg, Portal Famous Scientists, (n.d.). Diambil dari famousscientists.org
  3. Werner Karl Heisenberg, Portal University of St Andrews, Skotlandia, (n.d.). Diambil dari groups.dcs.st-and.ac.uk
  4. Werner Heisenberg, Wikipedia en Español, (n.d.). Diambil dari Wikipedia.org
  5. Ketidakpastian kuantum tidak semuanya dalam pengukuran, Geoff Brumfiel, (2012). Diambil dari nature.com