Hamshahri corpus document

DOC ID : H-811111-59855S3

Date of Document: 2003-01-31

كارل ورنر هايزنبرگ فيزيكدان آلماني ( ) 19761901 Heisenberg Werner Karl فيزيك مكانيك ماتريس 1933 هايزنبرگ، فرزند يك پروفسور زبان يوناني دانشگاه مونيخ، در ورتسبورگ آلمان متولد شد. در دانشگاه هاي مونيخ و گوتينگن به تحصيل پرداخت و در 1923 درجه دكترا پس گرفت از دوسال دانش آموزي زير نظر نيلزبر ( Bohr. N) براي، كسب كرسي استادي فيزيك نظري دانشگاه ليپزيگ، به آلمان بازگشت. پس از جنگ رهسپار گوتينگن شد و انستيتوي فيزيك قيصر ويلهلم را با نام جديد انستيتوي ماكس پلانك بار ديگر راه اندازي كرد. اين انستيتو در 1985 به مديريت هايزنبرگ به مونيخ منتقل شد و اين مقام تا 1970 كه نشانه هاي بيماري در وي پديدار گشت در اختيار او بود. هايزنبرگ در 1925 شكلي از نظريه كوانتوم موسوم به مكانيك ماتريس را ارائه كرد. بعدها معلوم شد ماتريس هاي هايزنبرگ همان جوابهاي جدولي معادله شرودينگر است و در حل مسائل مختلف نظريه كوانتوم مي توان از مكانيك موجي و مكانيك ماتريسي به تناوب استفاده كرد. هايزنبرگ به خاطر اين كار برنده جايزه نوبل فيزيك سال 1932 او شد به شيوه بسيار راديكالي كه به شدت تحت تاثير ارنست ماچ بود، كارش را آغاز كرد. با توجه به پيدايش نتايج باور نكردني بسياري چون دوگانگي ظاهري ذره _ موج الكترون در نظريه كوانتوم، نخستين پاسخ وي بر اشتباه بودن تصور ما از اتم دلالت آنچه داشت ما از اتم مي دانيم تنها به آنچه قابل مشاهده است يعني نوري كه از آن گسيل مي شود، فركانس و شدت آن، منحصر مي شود. از اين رو نوشتن گروهي از معادلات كه پيش بيني هاي درستي از چنين پديده هاي اتمي را امكان پذير سازد، ضروري مي نمود. هايزنبرگ موفق به پي ريزي يك صورت گرايي رياضي شد كه پيش بيني هاي دقيق را ممكن مي ساخت. اين شيوه بعدها توسط ماكس برن و پاسكال جردن بسط يافت به علاوه آن ها از رياضيات ماتريسي نسبتا ناشناخته اي در توسعه اين سيستم استفاده كردند. جاي شگفتي نيست كه فيزيكدانان ترجيح مي دادند كه از منطق معمولي معادله هاي موجي در سيستم هاي معادله شرودينگر استفاده كنند. هايزنبرگ در هنگامي 1927 كه مشغول پايه ريزي اصل عدم قطعيت خود بود به جست وجو در سطوح ژرف تري از درك فيزيكي پرداخت. اصل عدم قطعيت بدين معني است كه زوج هاي متغيري مانند زمان و انرژي را كه همواره بر يكديگر اثر دارند نمي توان با دقت تمام معين كرد. هرچه يكي دقيق تر تعريف شود، ديگري را با دقت كمتري مي توان تعريف كرد. بر اين اساس غيرممكن است كه بتوان وضعيت و اندازه حركت ذراتي چون الكترون را به درستي تعيين كرد. هايزنبرگ اين موضوع را از طريق مسئله پي جويي حركت يك ذره مادي مصور ساخت. چنان چه بخواهيم موقعيت مكاني دقيق يك الكترون را تعيين كنيم بايد از پرتوهايي با طول موج بسيار كوتاه مانند پرتو گاما استفاده كنيم. اما در نتيجه برتابندگي پرتوگاما، اندازه حركت الكترون به واسطه بر هم كنش با پرتوهاي گاماي انرژي تغيير مي يابد. اما هر چه طول موج نور بلندتر باشد، به علت اثر تفرق، مشخص ساختن شي كمتر امكان خواهد داشت. بنابراين، ديگر نمي توان موضع صحيح الكترون را در هر لحظه معين پيدا كنيم. هايزنبرگ نشان داد كه حاصلضرب ابهام هاي موجود در موضع و در سرعت ذره، هرگز نمي تواند كوچك تر از خارج قسمت مقدار ثابت پلانك بر جرم ذره باشد. به اين ترتيب با امواج بسيار كوتاه مي توانيم مواضع يك ذره متحرك را به دقت مشخص كنيم ولي نه سرعت آن را. حال آن كه با امواج بسيار بلند مي توان سرعت ناآشفته آن را به خوبي تعيين كرد. از اين رو به نظر مي رسد كه راهي براي خروج از چنين بن بستي وجود ندارد.