125 års kvantemekanik: Heisenbergs gennembrud ændrer fysik!

125 års kvantemekanik: Heisenbergs gennembrud ændrer fysik!

Göttingen, Deutschland - I 2025 blev kvantemekanikken 100 år gammel, en milepæl, der blev indledt af den banebrydende artikel "om kvanteteoretisk genfortolkning af kinematiske og mekaniske forhold" af Werner Heisenberg den 29. juli 1925 i "Journal of Physics". Heisenberg, kun 23 år gammel og assistent ved Göttingen Institute for Theoretical Physics, revolutionerede forståelsen af ​​den nukleare verden. Ifølge det tyske fysiske samfund (DPG) var dette arbejde det første skridt ind i en konsekvent teori, der grundlæggende skulle ændre vores viden om de mindste byggesten til stof, mens klassiske love i stigende grad mislykkedes. DPG understreger, at kvantemekanik er en "mystisk proces" i videnskabens historie, fordi den ikke er baseret på en enkelt opdagelse, men var resultatet af en kollektiv indsats.

fremkomsten af ​​kvantemekanik

Teorien udviklet af Heisenberg var ikke umiddelbart forståelig. En sammenligning med en fodboldkamp illustrerer dette: mens bolden af ​​bolden er synlig i et normalt spil, forbliver Heisenbergs tilgang i mørke, når bolden kommer ind i målet. Hans teori cirkulerer grundlæggende udtryk for klassisk mekanik og fokuserede på målbare variabler, såsom frekvens og intensitet af de spektrale linjer, som er afgørende for kvantefysik. Sammen med sine kolleger Max Born og Pascual Jordan formulerede Heisenberg en kompleks matematisk struktur i det berømte "Three -Man -arbejde", der dannede grundlaget for kvantemekanik.

De teorier, der blev indledt af Heisenberg, lod andre fremragende fysikere, såsom Albert Einstein og Niels Bohr. Mens Einstein talte om "Witchinemein" for at kritisere kompleksiteten og ubevidstheden af ​​Heisenbergs tilgang, præsenterede Louis de Broglie sin bølgehypotese, der revolutionerede elektronens natur. Også i de følgende år blev der gjort betydelige fremskridt, for eksempel ved Schrödinger -ligningen, som bølgemekanikerne grundlagde og bekræftede den matematiske anvendelighed af kvantemekanik.

Heisenbergs lære har stadig en betydelig indflydelse på det grundlæggende i moderne fysik, selvom kvantemekanik stadig betragtes som mystisk i sin natur. Fysikere over hele verden bygger på begreberne kvantemekanik og bruger dem i områder som kvantecomputere og kryptografi, der kaldes den anden kvanterevolution. Disse teknologier, der er baseret på reglerne for kvantemekanik, har potentialet, sammenlignelige sociale omvæltninger til at forårsage den første kvanterevolution med udviklingen af ​​transistorer og lasere. Ifølge Natur , forbliver kvantemekanikken en af ​​de bedste testede og på samme tid de fleste forunkerer fysikens.