Вернер Гейзенберг
Ве́рнер Карл Ге́йзенберг (нем. Werner Karl Heisenberg, правильное произношение на МФА — ˈhaɪzənbɛɐ̯k; 5 декабря 1901, Вюрцбург — 1 февраля 1976, Мюнхен) — немецкий физик—теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира.
Гейзенберг является автором ряда фундаментальных результатов в квантовой теории: он заложил основы матричной механики, сформулировал соотношение неопределённостей, применил формализм квантовой механики к проблемам ферромагнетизма, аномального эффекта Зеемана и прочим. В дальнейшем активно участвовал в развитии квантовой электродинамики (теория Гейзенберга — Паули) и квантовой теории поля (теория S-матрицы), в последние десятилетия жизни предпринимал попытки создания единой нелинейной спинорной теории поля.
Гейзенбергу принадлежит одна из первых квантовомеханических теорий ядерных сил; во время Второй мировой войны он был ведущим теоретиком немецкого ядерного проекта. Ряд работ посвящён также физике космических лучей, теории турбулентности, философским проблемам естествознания. Гейзенберг сыграл большую роль в организации научных исследований в послевоенной Германии.
Под руководством Зоммерфельда Гейзенберг начал работу в русле так называемой «старой квантовой теории». Зиму 1922—1923 года Зоммерфельд провёл в Висконсинском университете (США), рекомендовав своему ученику поработать в Гёттингене под руководством Макса Борна. Так началось плодотворное сотрудничество двух учёных. Нужно отметить, что Гейзенберг уже посещал Гёттинген в июне 1922 года во время так называемого «Боровского фестиваля», серии лекций о новой атомной физике, прочитанных Нильсом Бором. Молодому физику даже удалось познакомиться со знаменитым датчанином и побеседовать с ним во время одной из прогулок. Как впоследствии вспоминал сам Гейзенберг, этот разговор оказал большое влияние на формирование его взглядов и подхода к решению научных проблем. Он следующим образом определил роль различных влияний в его жизни: «У Зоммерфельда я научился оптимизму, у гёттингенцев — математике, а у Бора — физике».
Гейзенберг вернулся в Мюнхен на летний семестр 1923 года. К этому времени он подготовил диссертацию, посвящённую некоторым фундаментальным проблемам гидродинамики. Эта тема была предложена Зоммерфельдом, который полагал, что более классическая тематика упростит защиту. Однако, помимо диссертации, для получения степени доктора философии было необходимо сдать устный экзамен по трём предметам. Особенно трудным оказалось испытание по экспериментальной физике, которой Гейзенберг не уделял особого внимания. В итоге он не смог ответить ни на один вопрос профессора Вильгельма Вина (о разрешающей силе интерферометра Фабри—Перо, микроскопа, телескопа и о принципе работы свинцового аккумулятора), но благодаря заступничеству Зоммерфельда ему всё же поставили наинизшую оценку, достаточную для присуждения степени.
Летом 1922 года Гейзенберг впервые встретился с Нильсом Бором и столкнулся с его неортодоксальными представлениями об атомах. Встреча состоялась во время недели лекций Бора в Геттингене — «Боровского фестиваля», как его стали называть, — и превратила Гейзенберга в известную фигуру в небольшом сообществе атомных теоретиков.
Но Гейзенберг пока не специализировался на атомной теории, и его новая публикация была посвящена проблемам гидродинамики, таким как переход от ламинарного течения к турбулентности. И докторская диссертация Гейзенберга была посвящена потоку жидкости, а не атомной физике.
Прежде чем Гейзенберг закончил учебу в Мюнхене в 1923 году, он провел шесть месяцев в Институте Макса Борна в Геттингенском университете. Борн только что начал серьезную исследовательскую программу в попытке решить проблемы многих тел в атомах по аналогии с проблемами классической механики. Это исследование послужило началом сотрудничества между Гейзенбергом и Борном по теории атома гелия. Борн также предложил Гейзенбергу приехать в Геттинген в качестве его помощника после окончания учебы в Мюнхене. Но докторский экзамен Гейзенберга едва не привел к катастрофе. Он не мог ответить на вопросы экспериментатора Вильгельма Вина о разрешающей способности оптических приборов и о том, как работает аккумуляторная батарея. Вин пропустил его только потому, что Зоммерфельд энергично защищал своего ученика.
Как пишут историки, после этого события Гейзенберг был рад сбежать в Геттинген, где он полностью сосредоточился на квантовой физике. Он и Вольфганг Паули стали ассистентами Макса Борна. Борн писал о Гейзенберге: «Он был похож на простого крестьянского парня, с короткими светлыми волосами, ясными живыми глазами и чарующим выражением лица. Он выполнял свои обязанности ассистента более серьезно, чем Паули, и оказывал мне большую помощь. Его непостижимая быстрота и острота понимания всегда позволяли ему проделывать колоссальное количество работы без особых усилий».
В сентябре 1924 года Гейзенберг уехал из Геттингена в Копенгаген, куда Нильс Бор пригласил его в качестве научного сотрудника. Знаменитый датчанин во многом повлиял на взгляды Гейзенберга и его подходы к решению научных проблем. «У Зоммерфельда я научился оптимизму, у геттингенцев — математике, а у Бора — физике», — писал он.
В 1925 году, в возрасте 23 лет, Вернер создал новую квантовую механику, для чего ему пришлось разработать новый, как он думал, математический аппарат. Она была независима от классической физики и стала вехой в квантовой научной революции.
—
