سيرة هايزنبرغ

سنتحدث اليوم عن أحد العلماء الذين ميزوا ما قبل وبعد في عالم الفيزياء. يتعلق الامر ب فيرنر كارل هايزنبرغ. كان مفكرًا وفيزيائيًا من أصل ألماني طور أعمالًا معينة ذات أهمية كبيرة في عالم فيزياء الكم. اشتهروا بمبدأ عدم اليقين أو عدم التحديد الذي جلب العديد من التطورات في الفيزياء.

سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول سيرة هايزنبرغ ومآثره.

سيرة هايزنبرغ

ولد هذا العالم في مدينة فورتسبورغ في 5 ديسمبر 1901. منذ أن كان صغيراً كان يشارك في العالم الأكاديمي منذ أن كان والده أستاذاً للتاريخ. جعل وجود مدرس في الأسرة هايزنبرغ مهتمًا بعالم العلوم. درس في جامعة ميونخ وأصبح طبيباً عام 1923. رافق تدريبه شخصيات مهمة من عالم الفيزياء مثل نيلز بور.

مع هذا العالم للعمل كمساعد بفضل منحة من مؤسسة روكفلر. في عام 1927 بدأ أخيرًا العمل كأستاذ في جامعة لايبزيغ. هنا في هذه الجامعة بدأ بتدريس كرسي الفيزياء النظرية. نظرًا لأنه كان مدرسًا في الجامعة ، فقد زاد أيضًا من دراساته وأبحاثه من أجل تقديم مساهمات معينة لعالم العلوم.

كنت أعرف ألبرت أينشتاين شخصيًا عندما عمل في معهد كوبنهاغن للفيزياء النظرية. في هذا الوقت كان غزير الإنتاج في أبحاثه وخلق ميكانيكا المصفوفة. بعد العديد من التحقيقات ، قادته ميكانيكا المصفوفة إلى صياغة ميكانيكا الكم.

بعد سنوات ، في عام 1935 ، أراد الالتحاق بجامعة ميونيخ ليحل محل سومرفيلد. كان هذا الرجل يتقاعد في ذلك الوقت ، لكن النازيين منع تعيينه. وأشاروا إلى أن هايزنبرغ عملت مع الافتراضات التي جاء بها باحثون يهود مثل أينشتاين ونيلز بور. ومع ذلك ، بعد عدة سنوات وافق على الاقتراح النازي لتوجيه بناء القنبلة الذرية التي كان مسؤولاً عنها كمدير في معهد القيصر ويلهيم. ربما كانت هناك محاولات قليلة لإقامة مفاعل نووي يمكن أن ينتج عنه انفجار سريع ، لكن معرفته لم تكن متقدمة بما يكفي لذلك. لذلك ، لم يستطع تحقيق ذلك.

مبدأ عدم اليقين هايزنبرغ

هذا الرجل معروف بمبدأ عدم اليقين هذا الذي كان نتيجة لتحقيقات متعددة. طوال مسيرتك المهنية كباحث ، كان من الممكن أن تؤدي العديد من تحقيقاتك إلى تصنيع أسلحة نووية ، رغم أنه لم يفعل ذلك لأسباب أخلاقية. كان أهم أبحاثه هو صياغة مبدأ عدم اليقين. تم استخدام هذا المبدأ من قبل فيزيائيين آخرين حتى اليوم.

يشير مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ إلى أنه من المستحيل معرفة لحظة وموقع الذرة بالضبط. من خلال إنشاء هذه الافتراضات ، أدى إلى ظهور صيغ أخرى تتعلق بالمقادير والوقت والطاقة. علاوة على ذلك ، كان قادرًا على إصلاح بعض افتراضات النظرية الكلاسيكية التي كانت تستند إلى يقين الفيزياء. مع الأخذ في الاعتبار أن الذرات التي تتكون منها الهياكل في حالة حركة مستمرة ، فمن المستحيل تحديد موقعها الدقيق.

من ناحية أخرى ، هايزنبرغ ، استنادًا إلى فيزياء الكم ، يمكن أن يفسر الازدواجية الطيفية لذرة الهيدروجين وذرة الهليوم. بفضل هذه الدراسات ، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1932. كان عمله مساهمة كبيرة في رواد الفضاء حيث توقع وجود الهيدروجين في حالتين. واحد منهم كان orthohydrogen والآخر كان باراهيدروجين. كلاهما له علاقة باتجاه الحركة التي تتخذها نوى الذرات.

عملية إبسيلون

بعد انتهاء الحرب ، سُجن هايزنبرغ مع علماء ألمان آخرين في مزرعة تسمى فارم هول في إنجلترا. كان الهدف الرئيسي من التجنيد هو معرفة مدى تقدم وظائف بناء الأسلحة الذرية. بعد انفجار قنبلة هيروشيما ، ألقى هايزنبرغ محاضرة على بقية السجناء لشرح الكمية الدقيقة من اليورانيوم المطلوبة لصنع مثل هذه القنبلة.

نظرًا لأنهم وضعوا عددًا كبيرًا من الميكروفونات المخفية في جميع أنحاء المنزل ، تم التأكيد على أن Heisenberg يعرف كمية اليورانيوم التي يحتاجها لصنع سلاح نووي ولكنه لم يرغب في القيام بذلك لأسباب أخلاقية.

مسلمات مبدأ عدم اليقين

تشير صياغة مبدأ عدم اليقين إلى أنه كلما زادت الدقة التي نعرف بها موضع الجسيم أو قلت الدقة ، سنعرف سرعته والعكس صحيح. يتم الخلط بين هذه النتيجة الكمومية عدة مرات من خلال تأثير المراقب. يمكن تطبيق هذا التأثير على العديد من الأنظمة الفيزيائية ولكن من المستحيل ملاحظتها دون تغييرها فعليًا. مثال على ذلك لا يمكنك قياس الضغط في الإطار دون السماح لبعض الهواء بالهروب. لن نعرف أبدًا ضغط الإطار الدقيق قبل إدخال فوهة المنظف.

أوضح مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ أنه لا علاقة له بعملية المراقبة. وادعى أن التحديد هو خسارة أساسية لجميع الأنظمة الكمية سواء تمت ملاحظتها أم لا. وهي نتيجة للازدواجية الموجودة بين الموجة والجسيم. إذا كان لا بد من القول إن مبدأ عدم اليقين هذا هو أحد أكثر الصيغ سوء تفسير في كل التاريخ لأنه ينطوي على آثار فلسفية مفترضة. لقد تم استخدامه كـ اختبار للإرادة الحرة واختبار لفرصة القدر. تم استخدامه لأغراض التخاطر أو التخاطر.

المقال الذي عرّف فيه المسار الفلسفي اللاحتمي لبدايته عام 1927 ، نص على ما يلي:

"في الصياغة القوية للقانون السببي" إذا عرفنا الحاضر بالضبط ، يمكننا التنبؤ بالمستقبل ، "ليس الاستنتاج ، بل الافتراض هو الخطأ. لا نستطيع ، لأسباب مبدئية ، أن نعرف الحاضر بكل تفاصيله.

أخيرًا ، توفي هايزنبرغ في فبراير 1976.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن Heisenberg ومآثره.