●备课资料
一、海森伯生平简介
海森伯,W.K.(Werner Karl Heisenberg 1907~1976)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,进慕尼黑大学学习理论物理学,他在慕尼黑大学时,在索末菲(Summerfield)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,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(Kais-Wilhelm)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年至1956年还兼任圣安德勒斯大学(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.
1932年度的诺贝尔物理学奖于1933年授予海森伯,因为他创立了量子力学(矩阵力学).它导致了氢的同素异形形式的发现.此外,他还获得许多其他方面的奖励.
1976年2月1日海森伯教授与世长辞,终年75岁.
二、科学成就
海森伯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7月在德国《物理学杂志》上发表第一篇关于矩阵力学的论文,题目是《关于运动学和动力学的量子力学解释》.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(1902~)一起进行研究,创立了量子力学的一种表达方式—矩阵力学. 1927年海森伯首先提出了测不准原理,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 |