ГЕЙЗЕНБЕРГ, ВЕРНЕР КАРЛ

ГЕЙЗЕНБЕРГ, ВЕРНЕР КАРЛ (Heisenberg, Werner Karl) (1901–1976), немецкий физик-теоретик, удостоенный в 1932 Нобелевской премии по физике за создание квантовой механики в матричной форме. Родился 5 декабря 1901 в Вюрцбурге. В 1920 поступил в Мюнхенский университет, где прослушал курс лекций по теоретической физике А.Зоммерфельда; окончил университет в 1923. В 1923–1927 – ассистент М.Борна в Гёттингенском университете, в 1927–1941 – профессор физики Лейпцигского и Берлинского университетов, с 1941 – директор Института физики Макса Планка в Берлине и профессор Гёттингенского университета.

Совместно с Н.Бором Гейзенберг выдвинул концепцию матричной механики, к которой пришел, пытаясь разрешить противоречия между классическими уравнениями движения и постулатами Бора. Гейзенберг постулировал, что элементарные частицы обладают волновыми свойствами и не наблюдаемы в традиционном смысле. Это – распространяющиеся в пространстве волновые «пакеты», которые в зависимости от характера исследования можно рассматривать либо как волны, либо как частицы. Каждой физической величине ставился в соответствие некий оператор, а операторы представлялись в виде бесконечных матриц (отсюда и название теории). На основе своей теории Гейзенберг произвел квантовомеханический расчет атома гелия, показав возможность существования его в двух различных состояниях (орто- и пара-).

В 1927 Гейзенберг сформулировал в математическом виде «принцип неопределенности», возникший из необходимости учета материального характера наблюдения за элементарной частицей. Согласно этому принципу, невозможно точно указать одновременно координаты частицы и ее импульс: чем точнее экспериментатор определит одну из этих характеристик, тем менее точным будет значение другой. В описание атомного объекта, его состояния и поведения вводился существенно новый момент – понятие вероятности.

В 1928 Гейзенберг совместно с П.Дираком выдвинул идею обменного взаимодействия, независимо от Я.И.Френкеля разработал квантовомеханическую теорию спонтанной намагниченности ферромагнетиков, основанную на обменном взаимодействии электронов. В 1929 совместно с В.Паули работал над построением теории квантовой электродинамики, ввел схему квантования полей. Пытался получить массы и другие характеристики элементарных частиц из единого полевого уравнения.

Среди трудов Гейзенберга – Физические принципы квантовой теории (Die physikalische Prinzipien der Quantentheorie, 1930), Физика и философия (Physik und Philosophie, 1958), Физика и за ее пределами (Physics and Beyond, 1971).

Умер Гейзенберг в Мюнхене 1 февраля 1976.