不确定关系的发现者 海森堡

    海森堡是我所能想象的最敏锐和最有能力的合作者。

    ——玻恩

    在近代物理学发展史中，被公认为20世纪创新的思想家之一的海森堡扮演着重要的历史角色。除了创立了量子力学、发现了测不准原理、提出了基本粒子中的同位旋概念等开创性贡献外，他还作为一个社会活动家，在1957领导其他德国科学家反对用核武器装备西德军队，为猾促进和平利用原子能事业作出了重大贡献。

    海森堡，—译海森伯。其于1901年12月5日，出生于德国维尔兹堡的一位古希腊语言的中学教师家庭，因而从小就受到了古代文学方面的熏陶。1920年他进入慕尼黑大学在索末菲教授的指导下学习理论物理学，并于1923年荣获哲学博士学位，继而赴哥廷根大学深造，备受玻恩教授的赏识，后一直在其指导下进行研究。

    20世纪20年代的量子力学还处于起步阶段。为此海森堡在老师玻尔的指导下，做了大量的实验和深入的思考。1925年，海森堡利用矩阵代数建立了一套量子力学理论体系——矩阵力学。7月29日，刚满23岁的海森堡完成了著名的《关于运动和力学的量子关系》，标志量子力学的正式创立，这一天也被称为“量子力学的诞生日”。

    矩阵力学理论发表之后，海森堡的导师玻尔一致认为量子力学的问题不能直接用不可观测的轨道来描述，而应该用跃迁几率这种可以观测的量来描述。于是，他在这一思想的引导下继续向前摸索。后来他用矩阵力学解释电子运动时，发现根本解释不通，因为一个电子只能以一定的不确定性处于某一位置，同时也只能以一定的不确定性具有某一速度。可以把这些不确定性限制在最小的范围内，但不能等于零。

    1927年，时任莱比锡大学教授的海森堡在《原子核物理学》一书中指出，微观粒子的位置和速度，这两个参数，可以确定该微观粒子的运动。但奇怪的是任何时候都不可能准确的了解这两个参数、也不可能同时了解微观粒子处于何处、以什么样的速度向那个方向运动。这就是著名的测不准原理的简单描述，这一原理和玻恩的波函数概率解释，一起奠定了量子力学诠释的物理基础，同时也为量子场的建立埋下了伏笔。

    成功之后便是收获荣誉的季节。1932年，因创立的量子力学，导致了氢的同素异形的发现，海森堡先后获得了诺贝尔物理学奖和马克斯·普朗克奖章。

    可以从理论上把握问题关键的海森堡，具有一种特殊的直觉，从而善于利用一般哲学的深度来提出和分析问题，这一切使他成为了20世纪最富于创造性和最成功的物理学家之一，使他成为了哥本哈根学派中，关于量子力学解释的仅次于玻尔的领袖人物。

    海森堡是一个多才多艺、举止文雅，且容易与别人交朋友的人。因为在人文、艺术和天文学方面的共同点，海森堡和玻尔建立了深厚的友谊，并且共同奋斗在科学发展的最前沿。但由于发生在德国而后殃及全人类那一场法西斯的浩劫中，海森堡曾经为纳粹在制造核武器的可能性方面做过物理研究，因而无可避免的失去了玻尔以及其他一些物理学家的信任。

    亲历灾难的海森堡深知核战争对人类生存的威胁。二战后，他立即加入了反对使用核武器，倡导和平利用核能的行列，并与其他18位科学家联名发表公告，反对德国发展核武器。

    量子力学的创立是20世纪物理发展的一个重要里程碑，是研究原子核和基本粒子的结构和性质的基础理论。1976年2月1日海森堡逝世于慕尼黑，终年75岁。他在物理学领域所做出的贡献是永远值得怀念的。</p>

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