|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Heisenberg Werner Carl. Biografia de um cientista
Diretório / Biografias de grandes cientistas
Werner Heisenberg foi um dos cientistas mais jovens a ganhar o Prêmio Nobel. A determinação e um forte espírito competitivo o inspiraram a descobrir um dos mais famosos princípios da ciência - o princípio da incerteza. Werner Karl Heisenberg nasceu em 5 de dezembro de 1901 na cidade alemã de Würzburg. O pai de Werner, August, graças à atividade científica bem-sucedida, conseguiu subir ao nível de representantes da classe alta da burguesia alemã. Em 1910 tornou-se professor de filologia bizantina na Universidade de Munique. A mãe do menino era nascida Anna Weklein. Desde o nascimento de Werner, sua família decidiu firmemente que ele também deveria alcançar uma alta posição social por meio da educação. Acreditando que a rivalidade deveria levar ao sucesso na ciência, seu pai provocou Werner e seu irmão mais velho Erwin a uma competição constante. Por muitos anos os meninos brigaram com frequência, e um dia a rivalidade os levou a uma briga tão grande que eles se bateram com cadeiras de madeira. Crescendo, cada um deles seguiu seu próprio caminho: Erwin foi para Berlim e se tornou um químico, eles mal se comunicavam, além de raras reuniões familiares. Em setembro de 1911, Werner foi enviado para um prestigioso ginásio. Em 1920, Heisenberg ingressou na Universidade de Munique. Depois de se formar, Werner foi nomeado assistente do professor Max Born na Universidade de Göttingen. Born tinha certeza de que o microcosmo atômico é tão diferente do macrocosmo descrito pela física clássica que os cientistas nem deveriam pensar em usar os conceitos usuais de movimento e tempo, velocidade, espaço e uma certa posição das partículas ao estudar a estrutura do átomo. A base do micromundo é o quanta, que não deveria ter sido tentado a ser entendido ou explicado a partir das posições visuais de clássicos ultrapassados. Essa filosofia radical encontrou uma resposta calorosa na alma de seu novo assistente. De fato, o estado da física atômica naquela época parecia uma espécie de monte de hipóteses. Agora, se alguém pudesse provar por experiência que um elétron é realmente uma onda, ou melhor, uma partícula e uma onda... Mas ainda não houve tais experimentos. E se assim for, então seria incorreto partir apenas das suposições do que é um elétron, de acordo com o pedante Heisenberg. É possível criar uma teoria em que só se conheçam dados experimentais sobre o átomo, obtidos pelo estudo da luz emitida por ele? O que você pode dizer sobre essa luz com certeza? Que tenha tal e tal frequência e tal e tal intensidade, não mais... De acordo com a teoria quântica, um átomo emite luz passando de um estado de energia para outro. E de acordo com a teoria de Einstein, a intensidade da luz de uma certa frequência depende do número de fótons. Isso significa que foi possível tentar relacionar a intensidade de radiação com a probabilidade de transições atômicas. As oscilações quânticas dos elétrons, assegurou Heisenberg, devem ser representadas apenas com a ajuda de relações puramente matemáticas. Só é necessário escolher o aparato matemático apropriado para isso. O jovem cientista escolheu matrizes. A escolha acabou sendo bem-sucedida e logo sua teoria estava pronta. O trabalho de Heisenberg lançou as bases para a ciência do movimento de partículas microscópicas - mecânica quântica. Não menciona qualquer movimento do elétron. Movimento no sentido anterior da palavra não existe. As matrizes simplesmente descrevem mudanças no estado do sistema. Portanto, questões controversas sobre a estabilidade do átomo, sobre a rotação dos elétrons ao redor do núcleo, sobre sua radiação desaparecem por si mesmas. Em vez de uma órbita na mecânica de Heisenberg, um elétron é caracterizado por um conjunto ou tabela de números individuais, como coordenadas em um mapa geográfico. Deve-se dizer que a mecânica matricial apareceu muito oportunamente. As idéias de Heisenberg foram retomadas por outros físicos e logo, segundo Bohr, adquiriu "uma forma que, em sua completude lógica e generalidade, poderia competir com a mecânica clássica". No entanto, havia uma circunstância deprimente no trabalho de Heisenberg. Segundo ele, ele não conseguiu derivar um espectro simples de hidrogênio a partir da nova teoria. E qual foi sua surpresa quando, algum tempo depois da publicação de seu trabalho ... "Pauli me deu uma surpresa: a mecânica quântica completa do átomo de hidrogênio. Minha resposta de 3 de novembro começou com as palavras:" Não é preciso escreva o quanto me alegro com a nova teoria do átomo de hidrogênio e quão grande é minha surpresa que você tenha sido capaz de desenvolvê-la tão rapidamente"". Quase ao mesmo tempo, o físico inglês Dirac também trabalhava na teoria do átomo com a ajuda de uma nova mecânica. Tanto Heisenberg quanto Dirac tinham cálculos extremamente abstratos. Nenhum deles especificou a essência dos símbolos utilizados. E somente no final dos cálculos, todo o esquema matemático deles deu o resultado correto. O aparato matemático usado por Heisenberg e Dirac no desenvolvimento das teorias do átomo na nova mecânica era incomum e complexo para a maioria dos físicos. Sem falar que nenhum deles, apesar de todos os truques, não conseguiu se acostumar com a ideia de que uma onda é uma partícula, e uma partícula é uma onda. Como imaginar um lobisomem assim? Erwin Schrödinger, que trabalhava na época em Zurique, abordou os problemas da física atômica de um ângulo completamente diferente e com objetivos diferentes. Sua ideia era que qualquer matéria em movimento pode ser considerada como ondas. Se isso for verdade, então Schrödinger estava transformando os fundamentos da mecânica matricial de Heisenberg em algo completamente inaceitável. Em maio de 1926, Schrödinger publicou uma prova de que essas duas abordagens concorrentes eram essencialmente matematicamente equivalentes. Heisenberg e outros adeptos da mecânica matricial imediatamente começaram a lutar em defesa de seu conceito, e em ambos os lados ele assumiu um colorido cada vez mais emocional. Em defesa dessa abordagem, eles apostaram seu futuro. Schrödinger, por outro lado, arriscou sua reputação recusando-se a reconhecer os conceitos aparentemente irracionais de discrição e saltos quânticos e retornando às leis físicas do movimento ondulatório contínuo, causal e racional. Nenhum dos lados estava disposto a fazer concessões, o que significaria o reconhecimento da superioridade profissional dos oponentes. A própria essência e direção futura da mecânica quântica de repente se tornou um assunto de controvérsia no mundo científico. Esse conflito foi ainda mais intensificado pelo surgimento de ambições de carreira por parte de Heisenberg. Apenas algumas semanas antes de Schrödinger publicar uma prova da equivalência de ambas as abordagens, Heisenberg renunciou ao cargo de professor na Universidade de Leipzig em favor de colaborar com Bohr em Copenhague. Um cético Weklein, avô de Werner, correu para Copenhague para tentar convencer seu neto a desistir de sua decisão; foi nesse ponto que surgiu o trabalho de Schrödinger sobre a equivalência de ambas as abordagens. A pressão renovada do desafio de Weklein e Schrödinger aos fundamentos da física matricial levou Heisenberg a redobrar seus esforços e tentar fazer o trabalho em um nível tão alto que seria amplamente aceito pelos especialistas e, eventualmente, garantiria um lugar em algum outro departamento. No entanto, pelo menos três eventos ocorridos em 1926 o fizeram sentir um enorme abismo entre suas ideias e o ponto de vista de Schrödinger. A primeira delas é uma série de palestras dadas por Schrödinger em Munique no final de julho e dedicadas à sua nova física. Nessas palestras, o jovem Heisenberg argumentou para uma plateia lotada que a teoria de Schrödinger não explicava certos fenômenos. No entanto, ele não conseguiu convencer ninguém e deixou a conferência em estado de depressão. Então, em uma conferência de outono de cientistas e médicos alemães, Heisenberg testemunhou um apoio completo e, do seu ponto de vista, errôneo às idéias de Schrödinger. Finalmente, em Copenhague, em setembro de 1926, eclodiu uma discussão entre Bohr e Schrödinger, na qual nenhum dos lados teve sucesso. Como resultado, reconheceu-se que nenhuma das interpretações existentes da mecânica quântica pode ser considerada bastante aceitável. Impulsionado em seu trabalho por vários motivos - pessoais, profissionais e científicos - Heisenberg deu inesperadamente a interpretação necessária em fevereiro de 1927, formulando o princípio da incerteza e não duvidando de sua correção. Em carta a Pauli datada de 23 de fevereiro de 1927, ele dá quase todos os detalhes essenciais do artigo "Sobre a interpretação teórica quântica das relações cinemáticas e mecânicas", apresentado exatamente um mês depois, dedicado ao princípio da incerteza. De acordo com o princípio da incerteza, a medição simultânea de duas chamadas variáveis conjugadas, como a posição (coordenada) e o momento de uma partícula em movimento, inevitavelmente leva a uma limitação na precisão. Quanto mais precisamente a posição de uma partícula for medida, menos precisa será sua quantidade de movimento e vice-versa. No caso limite, uma determinação absolutamente precisa de uma das variáveis leva a uma total falta de precisão na medição da outra. A incerteza não é culpa do experimentador: é uma consequência fundamental das equações da mecânica quântica e uma propriedade característica de todo experimento quântico. Além disso, Heisenberg afirmou que enquanto a mecânica quântica for válida, o princípio da incerteza não pode ser violado. Pela primeira vez desde a revolução científica, um importante físico proclamou que há limites para o conhecimento científico. Juntamente com as ideias de luminares como Niels Bohr e Max Born, o princípio da incerteza de Heisenberg entrou no sistema logicamente fechado da "interpretação de Copenhague", que Heisenberg e Born, antes do encontro dos principais físicos do mundo em outubro de 1927, declararam completamente completo e imutável. Este encontro, o quinto dos famosos Congressos Solvay, ocorreu apenas algumas semanas depois que Heisenberg se tornou professor de física teórica na Universidade de Leipzig. Com apenas vinte e cinco anos de idade, tornou-se o professor mais jovem da Alemanha. Heisenberg foi o primeiro a apresentar uma conclusão bem articulada sobre a consequência mais profunda do princípio da incerteza relacionado à relação com o conceito clássico de causalidade. O princípio da causalidade exige que todo fenômeno seja precedido por uma única causa. Esta proposição é negada pelo princípio da incerteza provado por Heisenberg. A conexão causal entre o presente e o futuro é perdida, e as leis e previsões da mecânica quântica são de natureza probabilística ou estatística. Não demorou muito para que Heisenberg e outros "copenhagenses" transmitissem a doutrina que defendiam àqueles que não haviam frequentado instituições europeias. Nos Estados Unidos, Heisenberg encontrou um ambiente particularmente favorável para a conversão de novos adeptos. Durante uma viagem conjunta ao redor do mundo com Dirac em 1929, Heisenberg deu um curso de palestras sobre a "Doutrina de Copenhague" na Universidade de Chicago que teve um enorme impacto no público. No prefácio de suas palestras, Heisenberg escreveu: "O propósito deste livro pode ser considerado alcançado se contribuir para o estabelecimento do espírito de Copenhague da teoria quântica ... que mostrou o caminho para o desenvolvimento geral da física atômica moderna". Quando o "portador" desse "espírito" retornou a Leipzig, seus primeiros trabalhos científicos foram amplamente reconhecidos no campo da atividade profissional que lhe garantiu uma posição elevada tanto na sociedade quanto na ciência. Em 1933, junto com Schrödinger e Dirac, seu trabalho recebeu o maior reconhecimento - o Prêmio Nobel. Em cinco anos, o Instituto Heisenberg criou as teorias quânticas mais importantes do estado sólido-cristalino, estrutura molecular, dispersão da radiação pelos núcleos e o modelo próton-nêutron dos núcleos. Juntamente com outros teóricos, eles deram um grande passo em direção à teoria relativística de campos quânticos e lançaram as bases para o desenvolvimento de pesquisas no campo da física de altas energias. Essas conquistas atraíram muitos dos melhores alunos para uma instituição científica como o Instituto Heisenberg. Criados na tradição da "Doutrina de Copenhague", eles formaram uma nova geração dominante de físicos que espalharam essas ideias pelo mundo nos anos XNUMX, depois que Hitler chegou ao poder. Embora Heisenberg seja legitimamente considerado hoje um dos maiores físicos do nosso tempo, ele também é criticado por muitas de suas ações depois que Hitler chegou ao poder. Heisenberg nunca foi membro do Partido Nazista, mas ocupou altos cargos acadêmicos e foi um símbolo da cultura alemã nos territórios ocupados. De 1941 a 1945 Heisenberg foi diretor do Kaiser Wilhelm Institute for Physics e professor da Universidade de Berlim. Rejeitando repetidamente ofertas para emigrar, ele liderou a principal pesquisa sobre a fissão do urânio, na qual o Terceiro Reich estava interessado. Após o fim da guerra, o cientista foi preso e enviado para a Inglaterra. Heisenberg deu várias explicações para suas ações, o que contribuiu ainda mais para o declínio de sua reputação no exterior. O filho fiel de seu país, Heisenberg, que conseguiu penetrar nos segredos da natureza, não conseguiu discernir e compreender a profundidade da tragédia em que a Alemanha estava mergulhada. Em 1946, Heisenberg retornou à Alemanha. Ele se torna diretor do Instituto de Física e professor da Universidade de Göttingen. Desde 1958, o cientista era diretor da Universidade de Física e Astrofísica, além de professor da Universidade de Munique. Nos últimos anos, os esforços de Heisenberg foram direcionados para a criação de uma teoria de campo unificada. Em 1958, ele quantizou a equação espinor não linear de Ivanenko (a equação de Ivanenko-Heisenberg). Muitos de seus trabalhos são dedicados aos problemas filosóficos da física, em particular a teoria do conhecimento, onde ele se colocou na posição do idealismo. Heisenberg morreu em sua casa em Munique em 1 de fevereiro de 1976 de câncer de rim e vesícula biliar. Autor: Samin D. K.
▪ Huygens Christian. Biografia ▪ Alexandre Flamengo. Biografia
Máquina para desbastar flores em jardins
02.05.2024 Microscópio infravermelho avançado
02.05.2024 Armadilha de ar para insetos
01.05.2024
▪ Biocombustível não é lucrativo
▪ seção do site Sistemas acústicos. Seleção de artigos ▪ artigo O abismo chama o abismo. expressão popular ▪ artigo Sumac consistente. Lendas, cultivo, métodos de aplicação ▪ artigo Sabão em pó produzido sem moinhos especiais. Receitas e dicas simples ▪ artigo Indicador de consumo de energia. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Recomendamos artigos interessantes seção 
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página