| 词条 | Heisenberg，WernerKarl |
| 释义 | § 人物简介 德国理论物理学家，量子力学第一种有效形式（矩阵力学）的创建者。 1901年12月5日海森伯生于维尔兹堡，出身于一位教古希腊语言的中学教师家庭，从小就受到家庭在古代文学方面的熏陶。1920年中学毕业后进慕尼黑大学学习理论物理学，在索末菲（Sommerfeld）指导下学习理论物理学。1923年在那里获得哲学博士学位。然后，他到哥廷根大学深造，成为玻恩教授和希尔伯特教授的学生，备受玻恩教授赏识。据玻恩回忆：“海森伯是我所能想象的最敏锐和最有能力的合作者”，“要跟上年青人，这对我一个上了年纪的人来说是很困难的”。1924年，海森伯开始在哥廷根大学讲课。两年后成为哥本哈根大学的讲师。在那里，由洛克菲勒基金发给薪水，在N.玻尔的指导下进行研究。1927年，年仅26岁的海森伯回到德国担任莱比锡大学的理论物理学教授，一直到1941年。他以后的工作除将量子力学应用于具体问题如解释许多原子和分子光谱、铁磁现象等外，总是在物理学的前沿作新探索。他同泡利一道曾为量子场论的建设打下基础。因为创立了量子力学（矩阵力学）——它导致了氢的同素异形体的发现——1932年度的诺贝尔物理学奖金于1933年授予海森伯。1941年至1945年间，他在德国柏林大学担任物理学教授兼任凯泽·威廉（Kaiser-wihelm）物理学研究所所长。1946年他再度到哥廷根大学担任物理学教授并兼任哥廷根的普朗克物理学研究所所长，一直到1958年。在此期间，1955至1956年还兼任圣安德勒斯大学革福特（Gifford）讲座讲师，1955年成为英国皇家学会会员。1958年至1970年，在德国慕尼黑担任物理学与天体物理学的普朗克研究所所长兼慕尼黑大学教授。1970年以后成为上述研究所的荣誉退休所长。 1976年2月1日海森伯教授与世长辞，终年75岁。 § 相关研究领域 海森伯主要从事量子力学、量子电动力学、相对论量子场论、核理论、磁学、宇宙线物理、基本粒子理论等方面的研究。在物理学中的主要成就是和别的学者一起创立了量子力学，发现了测不准原理，第一个提出基本粒子中的同位旋概念。 海森伯于1925年七月在德国《物理学杂志》上发表第一篇题为《关于运动学和动力学的量子力学解释》的关于矩阵力学的论文，奠定了矩阵力学的基础。海森伯认为量子力学的问题不能直接用不可观测的轨道来表述，应该采用跃迁几率这类可以观测的量来描述。接着，海森伯就和玻恩、约尔丹一起在此基础上进行研究，创立了量子力学的一种表达方式——矩阵力学。 1927年他从量子力学的数学形式中得出不确定［性］原理，既测不准原理。他在《原子核物理学》一书中提出：“有两个参数：微观粒子的位置和速度，可以确定该微观粒子的运动。不过，任何时候也不可能同时准确地了解这两个参数。任何时候也不可能同时了解：微观粒子处于何处，以多大的速度和向哪个方向运动。如果进行实验测量，如精确地测定粒子在特定时刻所处的位置，那么运动即遭到破坏，以致以后不可能重新找到该粒子。反之，如果精确地测出它的速度，那么它的位置图象就完全模糊不清。”后来海森堡还提出，不但坐标和动量，而且方位角和角动量、能量和时间等也都是成对的测不准量。这一原理和玻恩的波函数概率解释一起，奠定了量子力学诠释的物理基础。由于他创立量子力学的重大贡献，荣获1932年诺贝尔物理学奖，并获马克斯·普朗克奖章。1928年他与狄拉克同时提出交换相互作用概念，引入交换力。同时他于я.и.弗伦克尔各自独立地提出铁磁性的第一个量子力学理论，这一理论是以电子的交换相互作用力为基础的。1929年，他与泡利一道，引入场量子化的普遍方案，给出量子电动力学的表述形式，为量子场论的建立打下基础。 海森伯从1930年起作了长期而系统的理论和实验研究，提出原子核是由质子和中子构成，并把它们看作是统一种粒子（核子）的两种不同状态，是同为旋概念的先驱。证实了中子和中子、质子和质子、质子和中子之间的相互作用力都是相同的，是一种特殊的核力。他指出核力是饱和力，发展了伊万年科-塔姆的交换相互作用概念，建立了核力理论。从这个事实出发，海森伯认为质子和中子实际上是同一种粒子的两种量子状态，只是内部坐标不同，这种内部坐标被称为同位旋。他研究宇宙线并对基本粒子进行探索，认为凡是符合能量和动量守恒定律以及有关粒子的“耦合”对称性的这些粒子，总能相互转变，它们不过是同一“物质”层次的不同特殊状态。1934-1936年他发展了狄拉克的空穴理论。1943年，他把描述相互作用的重要工具:散射矩阵（S矩阵）引入量子场论中。此外，海森伯还对高能粒子的碰撞作用进行过理论研究，创立了S矩阵理论。在铁磁体理论的研究方面，海森伯也做出了一定的贡献。晚年他为建立统一场论作出过努力。 § 相关作品 《量子论的物理原理》 《基本粒子统一场论导论》 《原子核物理学》 《自然科学基础的变迁》（1935年初版，英译本名为《原子核科学的哲学问题》） 《当代物理学的自然观》（1955年初版，英译本名为《物理学家的自然观》） 《物理学与哲学——现代科学中的革命》（1958年英文版） 《物理学和其他——遭遇和对话》（1971年英文版） 《原子物理学的发展和社会》 《超越界限》 自传性质的《部分与整体》（1969年初版） § 相关奖项 1、为了表彰他在科学上的重大贡献——建立量子力学，海森伯获得1932年诺贝尔物理学奖，并获得马克斯·普朗克奖章。 |
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