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2、学的创立人。学家，量子力学的创立人。他于他于2020世纪世纪2020年代创立的量年代创立的量子力学，可用于研究电子、子力学，可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动，从内部的其它粒子的运动，从而引发了物理界的巨大变化，而引发了物理界的巨大变化，开辟了开辟了2020世纪物理时代的新世纪物理时代的新纪元。纪元。为此，为此，19321932年，他获年，他获得诺贝尔物理奖，成为继爱得诺贝尔物理奖，成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家的伟大科学家。沃纳沃纳海森堡海森堡 （Werner HeisenbergWerner Heise
3、nberg，19011901.12.5-1976.2.1.12.5-1976.2.1）4一一. .生平简介生平简介维尔纳维尔纳海森堡海森堡19011901年年1212月月5 5日出生于德国维尔茨堡。日出生于德国维尔茨堡。在慕尼在慕尼黑长大，父亲是一名普通的希腊语教师。黑长大，父亲是一名普通的希腊语教师。19201920年从慕尼黑的一所中学毕业后，在慕尼黑大学学习物理年从慕尼黑的一所中学毕业后，在慕尼黑大学学习物理学，师从阿诺学，师从阿诺索末菲、威廉索末菲、威廉维恩等。维恩等。19221922年冬天转去年冬天转去哥廷根大学，师从马克斯哥廷根大学，师从马克斯玻恩（玻恩（19541954年诺贝尔物理
4、学奖）年诺贝尔物理学奖）、詹姆斯、詹姆斯弗兰克（弗兰克（19251925年诺贝尔物理学奖）和大卫年诺贝尔物理学奖）和大卫希希尔伯特。尔伯特。19231923年他在慕尼黑大学获得博士学位，并去哥廷根大学担任年他在慕尼黑大学获得博士学位，并去哥廷根大学担任玻恩的助手。玻恩的助手。19241924年获得大学任教资格。从年获得大学任教资格。从19241924年至年至19271927年，海森堡在哥廷根担任讲师。年，海森堡在哥廷根担任讲师。19241924年年9 9月月1717日至日至19251925年年5 5月月1 1日，由于一项国际教育委员会洛日，由于一项国际教育委员会洛克菲勒基金会奖学金的支持，克菲
5、勒基金会奖学金的支持，海森堡与哥本哈根大学物理海森堡与哥本哈根大学物理主任玻尔进行研究。之后他回到哥廷根和尼尔斯主任玻尔进行研究。之后他回到哥廷根和尼尔斯玻尔玻尔（19221922年诺贝尔物理学奖）共事并共同发表了矩阵力学。年诺贝尔物理学奖）共事并共同发表了矩阵力学。19261926年又前往哥本哈根大学教授理论物理学。年又前往哥本哈根大学教授理论物理学。519271927年，发展了海森堡不确年，发展了海森堡不确定性原理，定性原理，为后来知名的哥为后来知名的哥本哈根诠释奠定了基础，于本哈根诠释奠定了基础，于同年，年仅同年，年仅2626岁的海森堡被岁的海森堡被任命为莱比锡大学的教授，任命为莱比锡大
6、学的教授，他的第一篇论文发表于莱比他的第一篇论文发表于莱比锡。锡。19291929年，他又前往美国、日年，他又前往美国、日本和印度巡回讲学。本和印度巡回讲学。19411941年成为柏林洪堡大学的年成为柏林洪堡大学的物理学教授和物理研究所主物理学教授和物理研究所主任。任。第二次世界大战结束后，他第二次世界大战结束后，他和其他德国物理学家作为囚和其他德国物理学家作为囚犯，被美国军队送往英国。犯，被美国军队送往英国。619461946年重返德国后，他年重返德国后，他和他的同事们重建了哥和他的同事们重建了哥廷根物理研究所，廷根物理研究所，该研该研究所在究所在19481948年改名为马年改名为马克斯克斯
7、- -普朗克物理学研究普朗克物理学研究所。所。19481948年他在英国剑桥讲年他在英国剑桥讲学数月，学数月，19501950年和年和19541954年又应邀前往美国讲学，年又应邀前往美国讲学，19551955年冬天他在苏格兰年冬天他在苏格兰的圣安德鲁斯大学教书，的圣安德鲁斯大学教书，这些课程后来出版成书。这些课程后来出版成书。719551955年年作为马克斯作为马克斯- -普朗克物理学研究普朗克物理学研究所的主任，与研究所的主任，与研究所一起迁往慕尼黑，所一起迁往慕尼黑，19581958年成为慕尼黑年成为慕尼黑大学的物理学教授大学的物理学教授，他的研究所被改名他的研究所被改名为为“马克斯马克
8、斯- -普朗克普朗克物理学和天体物理物理学和天体物理学研究所学研究所”（现为现为马克斯马克斯- -普朗克天体普朗克天体物理学研究所）。物理学研究所）。8海森堡爱好经典音海森堡爱好经典音乐，是个出色的钢乐，是个出色的钢琴手，琴手，19371937年与伊年与伊丽莎白丽莎白舒马赫舒马赫( (ElisabethElisabethSchumSchumacheracher）结婚，）结婚，生有生有7 7个孩子，居住在慕个孩子，居住在慕尼黑。尼黑。19761976年年2 2月月1 1日，一日，一代物理学宗师海森代物理学宗师海森堡在慕尼黑堡在慕尼黑，因癌因癌症于家中逝世，享症于家中逝世，享年七十五岁年七十五岁。
9、9二二. .主要成就主要成就1.1.海森堡的名字一直都和他的海森堡的名字一直都和他的量子力学理量子力学理论联系在一起论联系在一起。19251925年，海森堡在物理学杂年，海森堡在物理学杂志上发表了题为志上发表了题为关于运动学和力学关系的量子关于运动学和力学关系的量子论新释的论文，将一类新的数学量引入了物理论新释的论文，将一类新的数学量引入了物理学领域，从而创立了学领域，从而创立了量子理论量子理论。1111月份，海森堡月份，海森堡在与玻恩和约尔丹协作下，在与玻恩和约尔丹协作下，发表关于运动学和发表关于运动学和力学关系的量子沦的重新解释的论文，创立了力学关系的量子沦的重新解释的论文，创立了量子力学
10、中的一种形式体系量子力学中的一种形式体系矩阵力学。矩阵力学。从此，从此，人们找到了原子微观结构的自然规律。人们找到了原子微观结构的自然规律。爱因斯坦爱因斯坦称赞道：称赞道：“海森堡下了一个巨大的量子蛋。海森堡下了一个巨大的量子蛋。”102.2.此后，此后，海森堡又提出海森堡又提出了著名的了著名的“不确定性原不确定性原理理”（又称（又称“海森堡测海森堡测不准原理不准原理”），在一个在一个量子力学系统中，一个量子力学系统中，一个运动粒子的位置和它的运动粒子的位置和它的动量不可被同时确定，动量不可被同时确定，位置的不确定性和动量位置的不确定性和动量的不确定性是不可避免的不确定性是不可避免的，它们的乘
11、积不小于的，它们的乘积不小于（为普朗克常数），（为普朗克常数），这这些误差对于人类来说虽些误差对于人类来说虽然是微小的，但是在原然是微小的，但是在原子研究中并不能被忽略。子研究中并不能被忽略。113.3.在莱比锡期间，海森堡为原子核物理学做出了在莱比锡期间，海森堡为原子核物理学做出了重要贡献，重要贡献，为基本粒子理论引入了内部对称量子为基本粒子理论引入了内部对称量子数（数（19321932年，年，19331933年），发展了一种铁磁性理论年），发展了一种铁磁性理论（19281928年），年），和沃尔夫冈和沃尔夫冈泡利对量子场论进行泡利对量子场论进行了开创性研究工作。海森堡了开创性研究工作。海森
12、堡和和John Archibald WheelerJohn Archibald Wheeler同为同为S S矩阵（矩阵（19421942年，年，19441944年）之父，年）之父，他很早就研究了他很早就研究了量子场论的基本长度模型量子场论的基本长度模型（19381938年）。年）。19401940年代，他年代，他还研究了宇宙射线及其产生还研究了宇宙射线及其产生的离子碎片，导致不久后在的离子碎片，导致不久后在英国发现了第一个介子。英国发现了第一个介子。124.4.公元公元19571957年起，海森堡的研究兴趣转向了年起，海森堡的研究兴趣转向了等离等离子体物理和高热原子核反应问题子体物理和高热原子
13、核反应问题，并与日内瓦国，并与日内瓦国际原子物理研究所紧密合作，他担任该研究所的际原子物理研究所紧密合作，他担任该研究所的科学政策委员会主席，并一直是该委员会的成员。科学政策委员会主席，并一直是该委员会的成员。在他于在他于19531953年成为洪堡基金会主席后，为基金会年成为洪堡基金会主席后，为基金会做了很多促进工作，做了很多促进工作，他邀请各国科学家他邀请各国科学家来德国，并协助他来德国，并协助他们在德国开展研究们在德国开展研究工作。工作。5.5.公元公元19531953年起，年起，他的理论工作偏向基本粒子的统一场论，这对于他的理论工作偏向基本粒子的统一场论，这对于他来说，是理解基本粒子物理
14、学的关键。他来说，是理解基本粒子物理学的关键。13三三. .所获荣誉所获荣誉获得马克斯获得马克斯普朗克奖章、德国联邦十字普朗克奖章、德国联邦十字勋章等奖章勋章等奖章。19321932年年获获诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。海森堡还被布鲁塞尔大学、卡尔斯鲁厄大海森堡还被布鲁塞尔大学、卡尔斯鲁厄大学和布达佩斯大学授予荣誉博士头衔学和布达佩斯大学授予荣誉博士头衔。伦敦皇家学会的会员、以及哥廷根、巴伐伦敦皇家学会的会员、以及哥廷根、巴伐利亚、萨克森、普鲁士、瑞典、罗马尼亚、利亚、萨克森、普鲁士、瑞典、罗马尼亚、挪威、西班牙、荷兰、罗马、美国等众多挪威、西班牙、荷兰、罗马、美国等众多科学学会的成员科学学会
15、的成员。德国科学院和意大利科学院的院士德国科学院和意大利科学院的院士。19531953年成为洪堡基金会的主席年成为洪堡基金会的主席 。14四四. .主要作品主要作品1.关于流体流动关于流体流动的稳定和湍流；的稳定和湍流；2.论量子力学；论量子力学；3.量子理论运动量子理论运动学和力学的直观学和力学的直观内容；内容；4.原子核科学的原子核科学的哲学问题哲学问题15五五. .海森堡的音乐海森堡的音乐海森堡不仅对量子力学感兴海森堡不仅对量子力学感兴趣，趣，对艺术和音乐也十分在对艺术和音乐也十分在行。行。他的研究风格与达他的研究风格与达芬芬奇作画时尽量利用素描、色奇作画时尽量利用素描、色彩和光线的明暗
16、等手段相似，彩和光线的明暗等手段相似，力求达到客观与主观的协调力求达到客观与主观的协调一致。一致。海森堡对音乐的解释是，音海森堡对音乐的解释是，音乐如同语言，极具个性化；乐如同语言，极具个性化；而物理研究也如同作曲，古而物理研究也如同作曲，古典物理犹如巴赫的交响曲。典物理犹如巴赫的交响曲。16海森堡把物理当成了作曲。不同的是，作曲家使海森堡把物理当成了作曲。不同的是，作曲家使用的是音符，海森堡则使用数学符号。用的是音符，海森堡则使用数学符号。他了解的他了解的是物理的自然法则，是物理的自然法则，在其理论的声音里在其理论的声音里没有游离没有游离“音音”，在他的证明空间里在他的证明空间里发出的发出的“音调音调”是是原子法则，原子法则，其目的其目的是为了完善原子理是为了完善原子理论。论。17欢迎指导欢迎指导欢迎指导欢迎指导谢谢谢谢谢谢谢谢
