10歲的卡爾進(jìn)了格廷根大學(xué)

10歲的卡爾進(jìn)了格廷根大學(xué)

要去萊比錫大學(xué)報(bào)到之前，我?guī)е柸グ菀妵?guó)王，順便辦理一些手續(xù)，同時(shí)希望國(guó)王批準(zhǔn)我辭職。當(dāng)時(shí)的國(guó)王是維斯特法利亞國(guó)王杰羅姆，是拿破侖一世的弟弟。我們抵達(dá)卡塞爾后，正巧國(guó)王羅杰姆出去旅行了，不在宮中。

1807年，拿破侖一世在易北河西連立了維斯特法利亞王國(guó)，杰羅姆擔(dān)任國(guó)王。洛赫村和哈雷等地方都屬于維斯特法利亞王國(guó)管轄的范圍，而萊比錫大學(xué)卻處于維斯特法利亞王國(guó)外的范圍了。地域管轄是如此，但在政治上卻是由法國(guó)和德國(guó)共同管理。

第二天，我攜帶著卡爾去拜訪拉日斯特大臣,這位大臣對(duì)卡爾進(jìn)行了一番小測(cè)試。他聽說過卡爾的故亊，于是想通過測(cè)試看看卡爾到底有多大的能耐，最終他們相信了媒體的報(bào)道，并認(rèn)為把這樣的人才送到其他國(guó)家去實(shí)在是一種損失，就極力勸說我們留在本國(guó)。他說，我們可以在國(guó)內(nèi)選擇上格廷根大學(xué)或者哈雷大學(xué)。

但是我不能辜負(fù)萊比錫市民的好心，委就婉地拒絕了大臣的提議，依然前往萊比錫市。過了幾天，我們?cè)谕局薪拥酱蟪嫉男偶?，信中是這樣寫的：

“己經(jīng)向尊敬的國(guó)王陛下稟報(bào)了您的辭意和您兒子的杰出才能，酷愛人才的陛下讓我傳達(dá)他的命令。允許您在今年圣誕節(jié)后辭去職務(wù)，等您兒子大學(xué)畢業(yè)后再為您重新安排牧師的工作。

陛下下旨讓您兒子進(jìn)入格根廷大學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí)，認(rèn)為你們不必去國(guó)外求學(xué)，國(guó)內(nèi)也有很優(yōu)秀的大學(xué)，所以您兒子應(yīng)當(dāng)在國(guó)內(nèi)就學(xué)。您也不需要接受外國(guó)的資助，在您兒子求學(xué)期間，每年賜予您60個(gè)馬克。

能向您傳達(dá)御令我十分榮幸，并愿意為您的兒子的教育獻(xiàn)出微薄的力量。從現(xiàn)在起至圣誕節(jié)的兩個(gè)期間，您可做遷往格廷根的離職準(zhǔn)備?！?/p>

國(guó)王命令我們留在國(guó)內(nèi)，卡爾就這樣進(jìn)入了格廷根大學(xué)學(xué)習(xí)了四年。在校期間他系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了古代史、物理學(xué)、植物學(xué)、數(shù)學(xué)、博物學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、化學(xué)、解析學(xué)、微積分、實(shí)驗(yàn)化學(xué)、礦物學(xué)、測(cè)量學(xué)、光學(xué)、實(shí)用幾何學(xué)等課程。

卡爾上學(xué)時(shí)，剛開始由我陪伴著他一起去學(xué)校，對(duì)他進(jìn)行照顧，這主要是因?yàn)榭柲挲g小，自己生活我不放心。在學(xué)習(xí)期間，卡爾和比他大的同學(xué)們相處很愉快，他們可以一起輕松愉快地交流和探討各種學(xué)術(shù)問題；卡爾能夠自由地參加各種體育運(yùn)動(dòng)，也能游玩。因此，假期的時(shí)候，我就帶著他去旅行，采集動(dòng)植物標(biāo)本，而不是關(guān)門在家復(fù)習(xí)功課。我們時(shí)常進(jìn)行戶外活動(dòng)，因?yàn)槲乙恢闭J(rèn)為健康的身體才是最重要的?？柲軓椙佟?huì)繪畫，也善于跳舞，他也很喜歡研究古典語和近代語，卡爾對(duì)藝術(shù)也有自己的造詣，同學(xué)們都很喜歡他。人們都不相信，他們認(rèn)為我肯定每次假期都會(huì)讓卡爾在圖書館復(fù)習(xí)功課，沒想到我一到假期就帶卡爾出去游山玩水。我說：“如果我打算將孩子培養(yǎng)成個(gè)沒有朝氣的書呆子，我肯定會(huì)充分利用節(jié)假日來讓孩子夜以繼日地學(xué)習(xí)。我始終認(rèn)為孩子的活潑健康

和見識(shí)比學(xué)識(shí)更加重要，何況卡爾的學(xué)習(xí)時(shí)間已經(jīng)十分足夠了?！蹦切┤巳匀徽J(rèn)為不可思議。

在卡爾的求學(xué)過程中，我對(duì)他的健康依然十分重視，無論天氣怎樣惡劣，我都要兒子堅(jiān)持做體育運(yùn)動(dòng)。人們經(jīng)常能看見我們?cè)陲L(fēng)雨交加的天氣里做運(yùn)動(dòng)的身影。

第二學(xué)期的時(shí)候，國(guó)王羅姆來格廷根大學(xué)視察工作，國(guó)王陛下參觀了學(xué)校里的很多地方，然后來到了植物物園。

年僅10歲的卡爾這個(gè)學(xué)期正有植物課程，所以他與同學(xué)們一起在植物園聽老師講課。國(guó)王的大臣拉曰斯特在植物園中一眼就認(rèn)出了正在聽講課的卡爾，并叫向國(guó)王杰羅姆做出了介紹國(guó)王聽了很高興，一定要跟這位小神童進(jìn)行一番談話，并要求我也去進(jìn)見。于是隨從就將我們父子一起叫到了國(guó)王陛下的面前。國(guó)王與我們進(jìn)行了一番暢談，鼓勵(lì)卡爾以后要更加努力地學(xué)習(xí)，并表示國(guó)家會(huì)永遠(yuǎn)給予孩子幫助，希望卡爾能安心學(xué)習(xí)。

談話結(jié)束了，我們剛從國(guó)王那里退下來，貴婦人紛紛涌上來興奮地?fù)肀Э枴榱吮苊鈧⒆?，最后不得不由兩個(gè)衛(wèi)士將孩子護(hù)在中間，直到將國(guó)王陛下送上車才平靜下來。

第五個(gè)學(xué)期，12歲的卡爾發(fā)表了一篇關(guān)于螺旋線的論文，這篇文章獲得了學(xué)術(shù)專家的一致好評(píng)：13歲的時(shí)候他一邊攻讀政治學(xué)，一邊撰寫三角術(shù)的論文。

期間他發(fā)明了方便簡(jiǎn)單畫曲線的工具，那本關(guān)于三角術(shù)的書也在他離開學(xué)校之后就出版了，這些都受到了國(guó)王和人們的贊賞。

1813年，也就是供給卡爾三年學(xué)費(fèi)到期的時(shí)間，我接到國(guó)王的旨意，說他愿意再繼續(xù)供一年，給卡爾提供第四年的學(xué)費(fèi)，并允許孩子任意選擇他想去的學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)。

沃納·卡爾·海森堡簡(jiǎn)介_貝多芬侄子卡爾簡(jiǎn)介_齊沃納

沃納·海森堡

海森堡是繼愛因斯坦之后最有作為的科學(xué)家之一。與愛因斯坦受普朗克的量子理論的啟發(fā)而提出了光量子假設(shè)一樣，海森堡也是得益于愛因斯坦的相對(duì)論的思路而于1925年創(chuàng)立起了矩陣力學(xué)，并提出不確定性原理及矩陣?yán)碚摗?量子力學(xué)是人們研究微觀世界必不可少的有力工具。由于對(duì)量子理論的新貢獻(xiàn)，他于1932年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。海森堡還完成了核反應(yīng)堆理論。由于他取得的上述巨大成就，使他成了20世紀(jì)最重要的理論物理和原子物理學(xué)家。公元1901～公元1976，德國(guó)物理學(xué)家維爾納·卡爾·海森堡由于在取得整個(gè)科學(xué)史上的最重要的成就之一——量子力學(xué)的創(chuàng)立中所起的作用，于1932年獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。

簽名。

力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律的物理學(xué)分支。它是物理學(xué)的最基本分支，又是最基礎(chǔ)學(xué)科。在20世紀(jì)初的年月里，人們逐漸認(rèn)識(shí)到公認(rèn)的力學(xué)定律不能描寫極其微小物體如原子和亞原子粒子的行為；他們對(duì)此感到迷惑不解，忐忑不安，因?yàn)楣J(rèn)的定律應(yīng)用于宏觀物體（即比個(gè)體原子大得多的物體）時(shí)是白璧無瑕，完美無缺的。

第二次世界大戰(zhàn)開始后，迫于納粹德國(guó)的威脅，丹麥的大物理學(xué)家玻爾離開了心愛的哥本哈根理論物理研究所，離開了朝夕相處的來自世界各地的同事，遠(yuǎn)赴美國(guó)。德國(guó)的許多科學(xué)家也紛紛背井離鄉(xiāng)，堅(jiān)決不與納粹勢(shì)力妥協(xié)。然而，有一位同樣優(yōu)秀的物理學(xué)家卻留下來了，并被納粹德國(guó)委以重任，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)研制原子彈的技術(shù)工作，遠(yuǎn)在異鄉(xiāng)的玻爾憤怒了，他與這位過去的同事產(chǎn)生了尖銳的矛盾，并與他形成了終生未能化解的隔閡。有趣的是，這位一直未能被玻爾諒解的科學(xué)家卻在1970年獲得了“玻爾國(guó)際獎(jiǎng)?wù)隆?，而這一獎(jiǎng)?wù)率怯靡员碚谩霸谠幽芎推嚼梅矫孀龀隽司薮筘暙I(xiàn)的科學(xué)家或工程師”的。歷史在此開了個(gè)巨大的玩笑，這玩笑的主人公就像他發(fā)現(xiàn)的“不確定性原理”一樣，一直讓人感到困惑和不解。他就是量子力學(xué)的創(chuàng)始人——海森堡。

1976年2月1日逝世，享年75歲。

沃納·海森堡

20世紀(jì)初，以愛因斯坦的相對(duì)論和玻爾的原子模型為基礎(chǔ)而形成的理論物理學(xué)吸引著年輕的研究者們。丹麥的理論物理研究所成了年輕的物理學(xué)家向往的地方；在慕尼黑，玻爾的早期學(xué)說被人們廣泛接受，玻爾研究所工作的基礎(chǔ)正是玻爾一索末菲原子模型。1924年7月，海森堡的關(guān)于反常塞曼效應(yīng)的論文通過審核，從而使他晉身為講師，獲得德國(guó)大學(xué)的任意級(jí)別中講學(xué)的資格。而波爾--他對(duì)這位出色的年輕人顯然有著明顯的好感--也來信告訴海森堡，他已經(jīng)獲得了由洛克菲勒（Rockerfeller）財(cái)團(tuán)資助的國(guó)際教育基金會(huì)（IEB）的獎(jiǎng)金，為數(shù)1000美元，從而讓他有機(jī)會(huì)遠(yuǎn)赴哥本哈根，與波爾和他的同事共同工作一年。當(dāng)時(shí)，云集在玻爾研究所的來自世界各國(guó)的理論物理學(xué)家，正試圖用這種模型來探索光譜線及其在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分裂，以便創(chuàng)立沒有邏輯矛盾的原子過程理論，同時(shí)，玻爾本人認(rèn)為，只有堅(jiān)決背離傳統(tǒng)的觀點(diǎn)，問題才能獲得進(jìn)展。但究竟從何入手的問題卻一直困擾著他。這是一個(gè)棘手的問題，因?yàn)樗玛P(guān)從傳統(tǒng)的經(jīng)典力學(xué)向一種更合乎自然的科學(xué)過渡。新事物的產(chǎn)生總要沖破重重阻礙，該怎么辦呢?整個(gè)研究所陷入了沉思和不斷的實(shí)驗(yàn)之中。1925年，當(dāng)所有的努力都顯得徒勞無益時(shí)，人們似乎覺得物理學(xué)已經(jīng)走進(jìn)了一條死胡同。

然而，海森堡的思想讓玻爾長(zhǎng)期的困惑迎刃而解。海森堡在大學(xué)時(shí)就對(duì)各種原子模型持懷疑態(tài)度。他感到玻爾的理論不可能在實(shí)驗(yàn)中得到理想的證實(shí)。因?yàn)椴柕睦碚摻⒃谝恍┎豢芍苯佑^察或不可測(cè)量的量上，如電子運(yùn)動(dòng)的速度和軌跡等。海森堡認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)中，我們不能期望找到像電子在原子中的位置，電子的速度和軌跡等一些根本無法觀察到的原子特征，而應(yīng)該只探索那些可以通過實(shí)驗(yàn)來確定的數(shù)值，如固定狀態(tài)的原子的能量、原子輻射的頻率和強(qiáng)度等。因此，在計(jì)算某個(gè)數(shù)值時(shí)，只需要利用原則上可以觀察到的數(shù)值之間的相互比值，即只有依靠數(shù)學(xué)抽象才能解決問題。因此，海森堡首先從玻爾的對(duì)應(yīng)原理出發(fā)，從中找到充分的數(shù)學(xué)根據(jù)，使這一原理由經(jīng)驗(yàn)原則變?yōu)檠芯吭觾?nèi)部過程的一種科學(xué)方法。

海森堡沒有就此止步不前。1925年6月，他又解決了物理學(xué)上的另一個(gè)重要問題——如何解釋一個(gè)非簡(jiǎn)諧原子的穩(wěn)定能態(tài)，從而奠定了量子力學(xué)發(fā)展的綱領(lǐng)。幾個(gè)月后，他在物理學(xué)雜志上發(fā)表了題為《關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)關(guān)系的量子論新釋》的論文，將一類新的數(shù)學(xué)量引入了物理學(xué)領(lǐng)域，從而創(chuàng)立了量子理論。海森堡的理論基礎(chǔ)是可以觀察的事物或可以測(cè)量到的量。他認(rèn)為，我們不是總能準(zhǔn)確地確定某一時(shí)間電子在空間上的位置，也不可能在它的軌道上跟蹤它，因而玻爾假定的行星軌道是不是真的存在還不能確定。因此，像位置．速度等力學(xué)量，需要用線性代數(shù)中的“矩陣”這種抽象的數(shù)學(xué)體系來表示，而不應(yīng)該用一般的數(shù)來表示。作為一種數(shù)學(xué)體系，矩陣是指復(fù)數(shù)在矩形中排列成的行列，每個(gè)數(shù)字在矩形中的位置由兩個(gè)指標(biāo)來表示，一個(gè)相當(dāng)于數(shù)學(xué)位置上的行，另一個(gè)相當(dāng)于數(shù)學(xué)位置上的列的理論。“矩陣”被提出后，玻恩很快注意到了這個(gè)問題的重要性，他與約爾丹共同合作對(duì)矩陣力學(xué)原理進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。1925年9月，他倆一起發(fā)表了《論量子力學(xué)》一文，將海森堡的思想發(fā)展成為量子力學(xué)的一種系統(tǒng)理論。11月，海森堡在與玻恩和約爾丹協(xié)作下，發(fā)表《關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)關(guān)系的量子論的重新解釋》的論文，創(chuàng)立了量子力學(xué)中的一種形式體系——矩陣力學(xué)。從此，人們找到了原子微觀結(jié)構(gòu)的自然規(guī)律。愛因斯坦評(píng)價(jià)道：“海森堡下了一個(gè)巨大的量子蛋。”

海森堡的矩陣力學(xué)所采用的方法是一種代數(shù)方法，它從所觀測(cè)到的光譜線的分立性入手，強(qiáng)調(diào)不連續(xù)性。幾個(gè)月后的1926年初，奧地利物理學(xué)家薛定諤采用解微分方程的方法，從推廣經(jīng)典理論入手，強(qiáng)調(diào)連續(xù)性，從而創(chuàng)立了量子力學(xué)的第二種理論——波動(dòng)力學(xué)。由于兩個(gè)理論的創(chuàng)始人都只對(duì)自己的理淪深信不疑，而較少領(lǐng)會(huì)對(duì)方的思想，因而一場(chǎng)爭(zhēng)論就不可避免了，他們都對(duì)對(duì)方的理論提出了批評(píng)。后來，薛定諤在認(rèn)真研究了海森堡的矩陣力學(xué)之后，與諾依曼一起證明了波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)在數(shù)學(xué)上的等價(jià)性。這兩種理論的成功結(jié)合，大大豐富和拓展了量子理論體系。這樣，解決原子物理任務(wù)的方法在1926年就正式創(chuàng)立起來了。

后來，在解釋氫分子光譜中強(qiáng)弱譜線交替出現(xiàn)的現(xiàn)象時(shí)，海森堡運(yùn)用矩陣力學(xué)將氫分子分成兩種形式：正氫和伸氫，即發(fā)現(xiàn)了同素異形氫。這可是個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)。1933年，為了表彰他創(chuàng)立的量子力學(xué)，尤其是運(yùn)用量子力學(xué)理論發(fā)現(xiàn)了同素異形氫，瑞典皇家科學(xué)院給他頒發(fā)了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。幸運(yùn)之神降落到了年輕的海森堡身上。

沃納·海森堡

維爾納·卡爾·海森堡(Wener Karl Heisenberg)是德國(guó)著名的理論物理學(xué)家、哲學(xué)家，量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一。1901年12月5日，他出生于德國(guó)的維爾茨堡。他的父親A．海森堡博士是名噪一時(shí)的語言學(xué)家和東羅馬史學(xué)家，曾經(jīng)在慕尼黑大學(xué)擔(dān)任中世紀(jì)和現(xiàn)代希臘語教授。受其影響，年幼的海森堡學(xué)到了一定的語言知識(shí)，其父對(duì)此引以為豪。

1920年以前，海森堡在著名的慕尼黑麥克西米學(xué)校讀書。麥克西米學(xué)校培養(yǎng)了不少未來的科學(xué)家，如量子思想的創(chuàng)始人普朗克40年前就在此求學(xué)。中學(xué)時(shí)，海森堡迷上了數(shù)學(xué)，并且很快掌握了微分學(xué)和積分學(xué)。那時(shí)的他，一直憧憬著在未來成為一名數(shù)學(xué)家?？墒?，后來的大學(xué)生涯卻改變了這個(gè)年輕人的命運(yùn)。

1920年中學(xué)畢業(yè)后，海森堡考入慕尼黑大學(xué)，在索末菲、維恩等指導(dǎo)下攻讀物理學(xué)。后來，他又前往哥廷根大學(xué)，在玻恩和希爾伯特的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)物理。1923年，海森堡寫出了題為《關(guān)于流體流動(dòng)的穩(wěn)定和湍流》這篇流體力學(xué)的博士論文，詳細(xì)研究了非線性理論的近似性，年終取得了慕尼黑大學(xué)的哲學(xué)博士學(xué)位。

1923年10月回到哥廷根，由馬克思· 玻恩私人出資聘請(qǐng)為助教。

1924年6月7日在哥廷根第一次遇見愛因斯坦。

1924年至1927年間，他得到洛克菲勒基金會(huì)的贊助，來到哥本哈根的理論物理研究所與玻爾一起工作。從此，海森堡置身于長(zhǎng)期激烈的學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴的氛圍中，開始卓有成效的學(xué)術(shù)研究工作。

1933年12月11日獲得1932年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1934年6月21日提出正子理論。

沃納·海森堡

第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)愛因斯坦等科學(xué)家受到納粹迫害時(shí)，海森堡因其對(duì)德國(guó)的熱愛而留在德國(guó)，并盡可能地挽救德國(guó)的科學(xué)。

1941年，他被任命為柏林大學(xué)物理學(xué)教授和凱澤·威廉皇家物理所所長(zhǎng)，成為德國(guó)研制原子彈核武器的領(lǐng)導(dǎo)人，與核裂變的發(fā)現(xiàn)者之一哈恩一起研制核反應(yīng)堆。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程的推進(jìn)，海森堡很快發(fā)現(xiàn)自己陷入矛盾之中：他熱愛自己的祖國(guó)，但又對(duì)納粹的暴行非常仇恨。因此，他便采取實(shí)際行動(dòng)來遏制德國(guó)核武器的發(fā)展。

1946年，海森堡與同事一道在哥廷根重建了哥廷根大學(xué)物理研究所，從事物理學(xué)和天文物理學(xué)研究，并擔(dān)任所長(zhǎng)。

1948年，該研究所易名為馬克斯·普朗克物理研究所。10年以后，他又被聘為慕尼黑大學(xué)的物理教授沃納·卡爾·海森堡簡(jiǎn)介，研究所也隨他遷入慕尼黑，并改名為馬克斯·普克物理及天文物理研究所。

第二次世界大戰(zhàn)后，海森堡在促進(jìn)原子能和平應(yīng)用上做出了很大貢獻(xiàn)。1957年，他和其他德國(guó)科學(xué)家聯(lián)合反對(duì)用核武器武裝德國(guó)軍隊(duì)。他還與日內(nèi)瓦國(guó)際原子物理學(xué)研究所密切合作，并擔(dān)任了這個(gè)研究機(jī)構(gòu)的第一任委員會(huì)主席。

這位天才的物理學(xué)家永遠(yuǎn)不會(huì)放棄學(xué)術(shù)上的不斷努力。自1953年后的20年中，海森堡把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向基本粒子理論的研究。1958年4月，他提出了非線性旋量理論。這個(gè)理論的基礎(chǔ)是4個(gè)非線性微分方程及其包括引力子在內(nèi)的所謂“宇宙公式”。這些方程系運(yùn)用于自然界中，能體現(xiàn)出普遍對(duì)稱性的基本形式的微分系統(tǒng)，而且能解釋高能碰撞中產(chǎn)生的基本粒子的多樣性。海森堡以他的研究不斷推動(dòng)現(xiàn)代物理向前發(fā)展。

1976年2月1日，海森堡這位20世紀(jì)杰出的科學(xué)家與世長(zhǎng)辭。作為量子力學(xué)的奠基者，人們永遠(yuǎn)不會(huì)忘記他改變了人們對(duì)客觀世界的基本觀點(diǎn)及其在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)激光、晶體管、電子顯微鏡等現(xiàn)代化設(shè)備中所產(chǎn)生的巨大影響。這位“永遠(yuǎn)以哥倫布為榜樣”的科學(xué)家，在物理學(xué)微觀世界中，開拓了新的途徑，成為量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一，在微觀粒子運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)領(lǐng)域中做出了卓越的貢獻(xiàn)。

1925年，維爾納·海森堡提出了一個(gè)新的物理學(xué)說，一個(gè)在基本概念上與經(jīng)典牛頓學(xué)說有著根本不同的學(xué)說。這個(gè)新學(xué)說──在海森堡的繼承人做了某些修正后──取得了光輝的成果，今天被公認(rèn)為可以應(yīng)用于所有的物理體系，而不管其類型如何或規(guī)模大小。

用數(shù)學(xué)能演證出：在只涉及宏觀體系的情況下，量子力學(xué)的預(yù)測(cè)不同于經(jīng)典力學(xué)的預(yù)測(cè)，不過由于兩者在量上差別太小而無法度量出來（由于這種原因，經(jīng)典力學(xué)──在數(shù)學(xué)上比量子力學(xué)簡(jiǎn)單得多──仍可用于大多數(shù)的科學(xué)運(yùn)算）。但是在涉及原子量綱體系的情況下，量子力學(xué)的預(yù)測(cè)與經(jīng)典力學(xué)的預(yù)測(cè)迥然各異；實(shí)驗(yàn)表明在這樣的情況下，量子力學(xué)的預(yù)測(cè)是正確的。

海森堡學(xué)說所得出的成果之一是著名的“不確定性原理”。這條原理由他在1927親自提出，被一般認(rèn)為是科學(xué)中所有道理最深?yuàn)W、意義最深遠(yuǎn)的原理之一。測(cè)不準(zhǔn)原理所起的作用就在于它說明了我們的科學(xué)度量的能力在理論上存在的某些局限性，具有巨大的意義。如果一個(gè)科學(xué)家用物理學(xué)基本定律甚至在最理想的情況下也不能獲得有關(guān)他正在研究的體系的準(zhǔn)確知識(shí)，那么就顯然表明該體系的將來行為是不能完全預(yù)測(cè)出來的。根據(jù)測(cè)不準(zhǔn)原理，不管對(duì)測(cè)量?jī)x器做出何種改進(jìn)都不可能會(huì)使我們克服這個(gè)困難！

不確定性原理表明從本質(zhì)上來講物理學(xué)不能做出超越統(tǒng)計(jì)學(xué)范圍的預(yù)測(cè)（例如，一位研究放射的科學(xué)家可能會(huì)預(yù)測(cè)出在三兆個(gè)原子中將會(huì)有兩百萬個(gè)在翌日放射Υ射線，但是他卻無法預(yù)測(cè)出任何一個(gè)具體的鐳原子將會(huì)是如此）。在許多實(shí)際情況中，這并不構(gòu)成一種嚴(yán)重的限制。在牽涉到巨大數(shù)目的情況下，統(tǒng)計(jì)方法經(jīng)?？梢詾樾袆?dòng)提供十分可靠的依據(jù)；但是在牽涉到小數(shù)目的情況下，統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)就確實(shí)靠不住了。事實(shí)上在微觀體系里，測(cè)不準(zhǔn)原理迫使我們不得不拋棄我們的嚴(yán)格的物質(zhì)因果觀念。這就表明了科學(xué)基本觀發(fā)生了非常深刻的變化；的確是非常深刻的變化以致于象愛因斯坦這樣的一位偉大的科學(xué)家都不愿意接受。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“我不相信上帝在和宇宙投骰子?！比欢@卻基本上是大多數(shù)現(xiàn)代物理學(xué)家感到必須得采納的觀點(diǎn)。

顯而易見，從某種理論觀點(diǎn)來看，量子學(xué)說改變了我們對(duì)物質(zhì)世界的基本觀念，其改變的程度也許甚至比相對(duì)論還要大。然而量子學(xué)說帶來的結(jié)果并不僅僅是人生觀的變化。

在量子學(xué)說的實(shí)際應(yīng)用的行列之中，有諸如電子顯微鏡、激光器和半導(dǎo)體等現(xiàn)代儀器。它在核物理學(xué)和原子能領(lǐng)域里也有著許許多多的應(yīng)用；它構(gòu)成了我們的光譜學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，廣泛地用于天文學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域；它還用于對(duì)各種不同論題的理論研究，諸如液態(tài)氦的特性、星體的內(nèi)部構(gòu)造、鐵磁性和放射性等等。

維爾納·海森堡于1901年出生在德國(guó)，1923年在慕尼黑大學(xué)獲得理論物理學(xué)博士學(xué)位。從1924年到1927年他在哥本哈根與偉大的丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾共事。他的關(guān)于量子力學(xué)的第一篇重要論文發(fā)表于1925年，他對(duì)測(cè)不準(zhǔn)原理論述的結(jié)果于1927年問世。海森堡1976年溘然長(zhǎng)逝，享年七十四歲，他留下了妻子和七個(gè)兒女。

就量子力學(xué)的重要性而論，讀者可能要問為什么不把海森堡的名次在本冊(cè)中排得更加高些。然而海森堡并不是量子力學(xué)創(chuàng)立中的唯一重要的科學(xué)家，為此做出了有深遠(yuǎn)意義貢獻(xiàn)的有他的前輩馬克斯·普朗克、阿爾伯特·愛因斯坦、尼爾斯·玻爾和法國(guó)科學(xué)家路易·德布羅意。此外，在海森堡的那篇具有獨(dú)創(chuàng)性的論文發(fā)表不久以后的年月里，許多其他科學(xué)家其中包括奧地利人歐文·施羅丁格和英國(guó)人P·A·M狄拉克都對(duì)量子學(xué)說做出了重要的貢獻(xiàn)。但是我認(rèn)為海森堡是量子力學(xué)創(chuàng)立中的主要人物，即使按勞分功，他的貢獻(xiàn)也理應(yīng)使他在本冊(cè)中名列高位。

1927年至1941年期間，海森堡在萊比錫大學(xué)擔(dān)任理論物理學(xué)教授。

沃納·海森堡

在學(xué)術(shù)上，海森堡不僅開拓了量子力學(xué)的發(fā)展道路，而且為物理學(xué)的其他分支(如量子電動(dòng)力學(xué)、渦動(dòng)力學(xué)、宇宙輻射性物理和鐵磁性理論等)都做出了杰出的貢獻(xiàn)。除此以外，他還是一個(gè)杰出的哲學(xué)家。

1927年，海森堡發(fā)表了《量子理論運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)的直觀內(nèi)容》一文，提出了深具影響力的“測(cè)不準(zhǔn)原則”，奠定了從物理學(xué)上解釋量子力學(xué)的基礎(chǔ)。他認(rèn)為，當(dāng)我們的工作從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域時(shí)，我們的宏觀儀器(觀測(cè)工具)必然會(huì)對(duì)微觀粒子(研究對(duì)象)產(chǎn)生干擾。平時(shí)．人們只能用反映宏觀世界的經(jīng)典概念來描述宏觀儀器所測(cè)量到的結(jié)果，這樣，所測(cè)量到的結(jié)果就同粒子的原來狀態(tài)不完全相同。根據(jù)這個(gè)原理，海森堡宣稱，人們不可能同時(shí)準(zhǔn)確地確定一個(gè)物理的位置和速度，其中一個(gè)量測(cè)定得越準(zhǔn)確，則另一個(gè)量就越不準(zhǔn)確。因此，在確定運(yùn)動(dòng)粒子的位置和速度時(shí)一定存在一些誤差。這些誤差對(duì)于普通人來說是微不足道的，但在原子研究中卻不容忽視?！皽y(cè)不準(zhǔn)原則”原則上可以影響到物理學(xué)上或大或小的各種現(xiàn)象，但它的重要性在物理學(xué)上的微觀領(lǐng)域表現(xiàn)得更加明顯。通常，在實(shí)踐中，如果研究中涉及的數(shù)量很大，那么統(tǒng)計(jì)的方法就為研究活動(dòng)提供可靠的保障；然而如果涉及的數(shù)量很小時(shí)，那么測(cè)不準(zhǔn)原理會(huì)讓我們改變?cè)械奈锢硪蚬P(guān)系的觀點(diǎn)，并且接受測(cè)不準(zhǔn)原理。

在測(cè)不準(zhǔn)原理發(fā)現(xiàn)之前，很多人認(rèn)為，如果能預(yù)先測(cè)量到自然界中每個(gè)粒子在任何時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的位置和速度，那么對(duì)于整個(gè)宇宙的歷史，無論是過去，還是將來，原則上來說都是可以計(jì)算出來的。然而，測(cè)不準(zhǔn)原理卻否定了這種情況存在的可能性。因?yàn)槭聦?shí)上，人們并不能在同一時(shí)刻準(zhǔn)確地測(cè)量到粒子運(yùn)動(dòng)的位置和速度。測(cè)不準(zhǔn)原理在一定程度上說明了科學(xué)測(cè)量存在的局限性沃納·卡爾·海森堡簡(jiǎn)介，它說明物理學(xué)上的基本定律有時(shí)也不能讓科學(xué)家在理想的狀況下正確認(rèn)識(shí)研究體系，因而無法完全預(yù)測(cè)這一體系將要發(fā)生的變化。這一原理的提出具有巨大而深遠(yuǎn)的意義，它是對(duì)科學(xué)上的基本哲學(xué)觀——決定論思想的一次重大革新：它告訴人們，測(cè)量?jī)x器的不斷改進(jìn)，也不可能克服實(shí)際存在的誤差。因而，在實(shí)踐中，這一原理被越來越多的科學(xué)家所接受。

在海森堡的一生中，他還撰寫了一系列物理學(xué)和哲學(xué)方面的著作，如《原子核科學(xué)的哲學(xué)問題》、《物理學(xué)與哲學(xué)》，《自然規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)》、《部分與全部》、《原子物理學(xué)的發(fā)展和社會(huì)》等等，為現(xiàn)代物理學(xué)和哲學(xué)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

除了獲得馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)隆⒌聡?guó)聯(lián)邦十字勛章等獎(jiǎng)?wù)?，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)外，海森堡還被布魯塞爾大學(xué)、卡爾斯魯厄大學(xué)和布達(dá)佩斯大學(xué)授予榮譽(yù)博士頭銜。他是倫敦皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員、以及哥廷根、巴伐利亞、薩克森、普魯士、瑞典、羅馬尼亞、挪威、西班牙、荷蘭、羅馬、美國(guó)等眾多科學(xué)學(xué)會(huì)的成員，德國(guó)科學(xué)院和意大利科學(xué)院的院士。1953年成為洪堡基金會(huì)的主席，歐洲核研究委員會(huì)德國(guó)代表團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)，日內(nèi)瓦和平利用原子能會(huì)議上西德的代表。

本文地址:http://www.mcys1996.com/xinli/50167.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)，注重分享，被刊用文章因無法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系，或有版權(quán)異議的，請(qǐng)聯(lián)系管理員，我們會(huì)立即處理，本站部分文字與圖片資源來自于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請(qǐng)立即通知我們(管理員郵箱：douchuanxin@foxmail.com)，情況屬實(shí)，我們會(huì)第一時(shí)間予以刪除，并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

上一篇: 你的閱讀正確嗎？

下一篇: 女孩,學(xué)習(xí)吧！