海森堡之谜:海森堡真的计算错误了吗!致使德国没能造出原子弹
更新时间: Nov 21, 2020  作者:刘  来源:

沃纳·海森堡,德国著名的理论物理学家、哲学家。作为量子力学的奠基者,他改变了人们对客观世界的基本观点及其在实际应用中对激光、晶体管、电子显微镜等现代化设备中都产生了巨大影响。他于20世纪20年代创立的量子力学,可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动,从而引发了物理界的巨大变化,开辟了20世纪物理时代的新纪元。成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。

如果说玻尔-爱因斯坦之争是二十世纪科学史上最有名的辩论,那么海森堡在二战中的角色恐怕就是二十世纪科学史上最大的谜题。二战已经结束70多年,海森堡也已经逝世40多年,学术界至今仍在为“海森堡之谜”争辩不休:海森堡究竟是真的计算错误,还是故意犯错夸大困难,才导致德国没能造出原子弹?本期,就让我们带着这个疑问,一起走近这位徘徊在国家与道之间的科学家——沃纳·海森堡。

1901年12月5日,海森堡出生于德国巴伐利亚州的维尔茨堡。他的父亲A.海森堡博士是名噪一时的语言学家和东罗马史学家,曾在慕尼黑大学担任中世纪和现代希腊语教授。受其影响,年幼的海森堡学到了一定的语言知识。

1911年海森堡进入久负盛名的慕尼黑麦克希米中学,并获得巴伐利亚州麦克希米基金会颁发的奖学金。他的外祖父曾任该校校长。麦克希米学校培养了不少未来的科学家,如量子思想的创始人普朗克就曾在此求学。中学时,海森堡迷上了数学,并且很快掌握了微分学和积分学。那时的他,一直憧憬着在未来成为一名数学家。

海森堡的中学时代恰逢第一次世界大战。1917年至1919年间他作为志愿者服务于战争后方从事救助工作。

1920年,海森堡以优异成绩完成了中学学业,考入慕尼黑大学,开始学习物理,数学,化学和天文学。在大学第一学期海森堡想加入数学家F.林德曼的研讨班,却被拒绝了。他转而在索末菲、维恩等指导下攻读物理学。索末菲教授精通原子理论,引导海森堡进入了新兴的量子论最前沿领域。

1922年冬,索末菲带着海森堡来到哥廷根大学聆听物理学大师尼尔斯·玻尔关于原子结构的系列讲座。年轻的海森堡给玻尔留下了深刻印象,两人的师生友谊也从此开始。

1923年,海森堡写出了题为《关于流体流动的稳定和湍流》这篇流体力学的博士论文,详细研究了非线性理论的近似性,年终取得了慕尼黑大学的哲学博士学位。10月,回到哥廷根,由马克思· 玻恩私人出资聘请为助教。这时他的主要研究兴趣转到了量子理论。经过一年的努力,海森堡在哥廷根顺利通过了申请终身教授职位的资格考试。

1924年6月7日在哥廷根第一次遇见爱因斯坦。7月,海森堡的《关于反常塞曼效应》论文通过审核,使其晋升为教师,获得德国大学任意级别的讲学资格。9月海森堡离开哥廷根,以洛克菲勒基金会研究员的身份奔赴他向往已久的理论物理学圣地—哥本哈根大学的理论物理研究所与玻尔一起工作。此后,海森堡置身于长期激烈的学术争鸣的氛围中,开始卓有成效的

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