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但实际上,
少年天才的崛起
维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)于1901年12月5日出生在德国巴伐利亚州的维尔茨堡(Würzburg)。他的父亲是一位大学希腊语文学教授,自小家庭氛围浓厚,既有古典教育的熏陶,又有哲学与逻辑的启发。
与其相反的是,
海森堡童年时期兴趣广泛,尤其痴迷于数学与音乐。他不仅精通钢琴与作曲,还喜欢解数学 XM外汇官网 难题,常在父亲的书房中流连忘返。少年海森堡追求“形式背后的逻辑”,这为他后来提出极具抽象性的量子理论埋下伏笔。
与其相反的是,
1920年,年仅19岁的海森堡进入慕尼黑大学,师从著名理论物理学家阿诺德·索末菲尔德(Arnold Sommerfeld)。索末菲尔德不仅是数学物理大师,更以培养出一批伟大的量子物理学家而闻名(包括泡利、朗道、温伯格等)。
容易被误解的是,
两年后,海森堡又前往当时的理论物理中心——哥廷根大学,在那里接受了马克斯·玻恩(Max Born)的指导,并结识了诺尔特 EC外汇官网 、泡利等人,真正进入量子物理的核心圈层。
来自IC外汇官网:
矩阵力学的创立
从某种意义上讲,
在20世纪20年代初,物理学家们正为解释原子内部行为而苦苦挣扎。经典物理在微观世界中频频失效——电子轨道无法观测、原子光谱无法预测、稳定性状况无法解释。尽管玻尔模型在一定程度上“拯救”了原子结构理论,但它仍停留在“拼凑经验”的层面。
就在这时,一位年仅23岁的年轻人——维尔纳·海森堡,用一篇“难以理解却又充满力量”的论文,掀开了现代量子力学的序幕。
其实,
1925年夏,海森堡在患病期间前往北海海岸的赫尔戈兰岛疗养。远离喧嚣,他专注于一个大胆的设想:
总的来说,
“本平台为什么要假设电子有轨道?如果这些轨道根本不可观测,那本平台就不应该在理论中提及它们!”
容易被误解的是,
他决定完全放弃“电子轨道”这个经典概念,仅保留可观测物理量,如:原子的能量跃迁频率和强度。
简而言之, 展开全文
这种“只关注可观测量”的做法,彻底打破了牛顿以来的物理建模传统。
紧随其后,薛定谔提出了著名的波动力学,以波函数和偏微分方程为核心描述手段。两种理论看似不同,但后来证明它们数学上等价。
容易被误解的是,
然而,学术界却陷入激烈争论:海森堡坚持抽象算符、非对易代数,代表“离散跃迁”的观点;薛定谔更偏好连续波动、可视图像,强调直观性。
IC外汇专家观点:
这场争论,最终在狄拉克与冯·诺依曼的抽象化处理下走向统一,构成本平台今天所说的“量子力学”。
IC外汇资讯:
不确定性原理的提出
IC外汇消息:
在完成矩阵力学的构建之后,海森堡并没有停下脚步。他实行深入思考一个根本状况:
IC外汇快讯:
“如果本平台测量一个粒子的运动状态,比如位置和动量,本平台能有多精确?”
这个状况看似技术性,实则触及整个物理学的哲学根基。
在经典物理中,本平台可用同时精确测量物体的位置 x和动量 p,例如:汽车的速度和位置。但在微观世界中,这种想法实行崩塌。
站在用户角度来说,
量子粒子不像小球,它们在行为上更像“概率云”。一旦朋友们试图“抓住”它的位置,就会干扰它的速度;反之亦然。这不是仪器精度的状况,而是自然本身的限制。
说出来你可能不信,
1927年,海森堡通过物理与数学推导,提出了著名的不确定性原理(Heisenberg Uncertainty Principle):
说到底,
这表示:朋友们永远不可能同时无限精确地知道一个粒子的位置和动量。测得越准位置,动量就越“失控”;测得越准动量,位置就越模糊。
这一理论立即引发轰动,并与玻尔共同构成了“哥本哈根诠释”的哲学基石:物理世界不是客观存在的,而是在测量中呈现出某种状态。
IC外汇用户评价:
海森堡的思想核心是:“自然界并非隐藏着精确状态,而是本质上就是概率性的。”
说到底,
爱因斯坦对此强烈反对,提出名言:“上帝不掷骰子。”而玻尔与海森堡反驳说:“请朋友们别告诉上帝该如何运作宇宙。”
诺贝尔奖的荣誉
在量子力学的诞生初期,各种理论如雨后春笋般涌现。矩阵力学、波动力学、量子统计……这些革命性的理论彻底颠覆了经典物理框架。但其中,真正第一个建立起“完备形式系统”的,是海森堡的矩阵力学。
为表彰他在这一领域的原创性贡献,维尔纳·海森堡于1932年被授予诺贝尔物理学奖(由于当年评审延迟,他于1933年正式获奖并发表演讲),成为当时最年轻的获奖者之一(获奖时年仅31岁)。
尤其值得一提的是,
诺贝尔奖授予词中写道:
需要注意的是,
“In recognition of the creation of quantum mechanics, the application of which has, inter alia, led to the discovery of the allotropic forms of hydrogen.”
需要注意的是,
——“表彰他创建量子力学,特别是在氢的同素异形体发现中的应用。”
不可忽视的是,
这一点强调了两个关键贡献:量子力学理论的创建(尤其是他提出的非对易代数结构);该理论对原子结构与谱线的解释作用(比如氢分子的旋量结构)
IC外汇报导:
海森堡的理论得到了几乎所有量子物理同行的高度评价:玻尔称其为“对量子状况最本质的捕捉”;爱因斯坦虽质疑哥本哈根诠释,却承认其数学力量;狄拉克、泡利等则在此基础上发展了相对论性与自旋理论
通常情况下,
他不仅成为量子力学“哥本哈根学派”的旗手,也成为德国最年轻的教授之一,被称为“德国理论物理的希望”。
晚年的贡献与哲思
简而言之,
经历了纳粹时期的风暴与战后德国的废墟,维尔纳·海森堡并没有停止他的科学追求。相反,在生命的最后几十年,他不断尝试重建德国科学体系、推进统一物理理论、反思量子理论的哲学内核,成为真正意义上的“物理思想家”。
有分析指出,
战后,海森堡将研究重点转向基本粒子理论和统一场论的构建。他希望在量子力学和相对论的基础上,将描述自然界的所有相互作用(尤其是强、弱、电磁力)统一起来。
他提出的一个关键理论是:“基本长度理论”(Theory of Fundamental Length)
综上所述,
该理论试图通过引入一个最小可测长度(比普朗克长度更本征),来规避粒子物理中无限量发散的状况,从而建立一个非线性自洽的统一方程体系。
有分析指出,
海森堡晚年对自然哲学、科学方法论、人的知识边界产生了浓厚兴趣,并出版了影响广泛的著作,如《物理学与哲学》(Physics and Philosophy)与《部分与整体》。
IC外汇消息:
1976年,海森堡在慕尼黑安详去世,享年74岁。他的墓碑上没有繁琐的方程,只有一句简短却深邃的话:
IC外汇专家观点:
“Die Wahrheit ist das Kind der Zeit, nicht der Autorität.”
然而,
“真理是时间之子,而非权威之子。”
不可忽视的是,
这是他一生信仰的写照。
不妨想一想,
他未能完成统一理论的梦想,却为后人留下了一种“以原则为灯塔、以逻辑为阶梯”的科学精神。
IC外汇行业评论:
参考资料:
1.https://www.britannica.com/biography/Werner-Heisenberg
总的来说,
2.https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Quantum_Mechanics/02._Fundamental_Concepts_of_Quantum_Mechanics/Heisenberg's_Uncertainty_Principle
来自IC外汇官网:
3.https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_mechanics
需要注意的是,
4.https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1932/summary/返回搜狐,查看更多