SolvayConf-1927

ハイゼンベルク
【1901年12月5日生まれ ~ 1976年2月1日没】

 


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 ハイゼンベルグの不確定性関係

ハイゼンベルクは行列形式の導入や、

不確定性関係等の適用で、

量子論を形作った一人です。

バイエルン王国に生まれミュンヘン大学ゾンマーフェルトに学びマックス・ボルンの下で助手を務め、コペンハーゲンニールス・ボーアの下で修業します。そうした一線級の議論の中で理論の形式を整えます。量子論の本質的な概念である不確定性原理はボルンやヨルダン、ハイゼンベルクによって確立されました。

可視化で想像できる世界がどこまで細かく考えていけるかという命題に対しての一つの回答が不確定性関係を含む量子力学の体系です。

 ハイゼンベルグと同時代の偉人達

そして加えて、ハイゼンベルクはシュレディンガーポール・ディラックと同じ時代に生き、積極的に行動すればアインシュタインボースとも議論が出来ました。。そうした天才達がミクロの原理を一つ一つ解きほぐしたのです。

まだ見えない原子レベルの大きさの事象を推察する手法が色々と試みられて、その結果を説明する理論が発展したのです。不確定性関係の発表が1927年なのですが、同時期には数多くの革新的な発表がされて量子力学の対象の理論と応用技術が飛躍的に発展した時代でした。

同時に大変な時代背景、第二次世界大戦があり
ハイゼンベルクはアインシュタインが作った
相対論を駆使したりユダヤ人物理学者を養護
していたので、ナチス党員の物理学者から
「白いユダヤ人」と呼ばれ苦労しています。
プランクからの指摘もあり
戦後の体制を見据えてハイゼンベルクはドイツ
に残りました。

 サイクロトロンとハイゼンベルグ

しかし戦時下ですので物理の知識を
ナチスの為に使う事になり、色々考えたようです。
実際にハイゼンベルクのシンクロトロンが火災を起こし
世界でニュースとなったと聞き、アメリカに亡命していた
アインシュタインは大変驚きます。
実際にその事件が彼に原爆開発を決意させたとも言われています。そして、大戦が深まる中でナチス側も原子力爆弾の実用化を模索していた中で当時のドイツ内でのハイゼンベルグの立場は極めて苦しくなります。実際にハイゼンベルグが積極的な態度をとったとしたら恐ろしい事です。歴史には「たら・れば」はよく語られていて、、仮にナチスが原爆を持っていたら、
連合国との原爆の応酬でとても恐ろしい状況になっていた筈です。

私自身も量子力学の計算を進めていて感じたのですが、オブザーバブルに対する状態の時間発展を表す表式は数学的な厳密さを持つ半面で、状態を表している物理表現として洗練されてます。ハイゼンベルク等の提唱した行列形式はそこにつながっていきます。又、いくつかの思考実験で裏打ちされた不確定性関係は量子力学の現象理解の中では本質的です。

またハイゼンベルクはピアノの名手
だったと言われていています。
聞いてみたかったですね。

 

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最近は全て返信出来てませんが
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nowkouji226@gmail.com

2020/08/19_初回投稿
2022/06/29_改訂投稿

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(2021/10月時点での対応英訳)

Heisenberg’s Uncertainty Principle

Heisenberg is one of the people who shaped quantum theory by introducing the matrix form and applying the uncertainty relation. Born in the Kingdom of Bavaria, he studied under Sommerfeld at the University of Munich, worked as an assistant under Max Born, and trained under Niels Bohr in Copenhagen. He formalizes his theory in such first-class discussions. The uncertainty principle, which is an essential concept of quantum theory, was established by Born, Jordan, and Heisenberg. One answer to the proposition of how finely the world that can be imagined by visualization can be considered is the system of quantum mechanics including the uncertainty relation.

Heisenberg and his contemporaries

In addition, Heisenberg lived in the same era as Schrodinger and Paul Dirac, and if he acted positively, he could argue with Einstein and Bose. .. These geniuses unraveled the micro-principles one by one. Various methods have been tried to infer events of atomic level that are not yet visible, and the theory that explains the results has been developed. The Uncertainty Principle was announced in 1927, and at the same time, many innovative announcements were made and the theory and applied technology of the object of quantum mechanics developed dramatically.

At the same time, due to the difficult historical background and World War II, Heisenberg used the relativity created by Einstein and cared for Jewish physicists, so he was called “white Jew” by Nazi physicists. I’m having a hard time. Heisenberg remained in Germany in anticipation of the postwar regime, as pointed out by Planck.

Cyclotron and Heisenberg

However, since it is during the war, knowledge of physics
It was decided to use it for the Nazis, and it seems that he thought about various things.
The Heisenberg synchrotron actually ignited
Einstein, who was in exile in the United States, is very surprised to hear that he has become news in the world.
It is said that the incident actually made him decide to develop the atomic bomb.

And as the war deepened, the Nazi side was also searching for the practical application of nuclear bombs, and Heisenberg’s position in Germany at that time became extremely difficult. It would be scary if Heisenberg actually took a positive attitude. “Tara, if” is often spoken in history, and if the Nazis had an atomic bomb, it would have been a very scary situation due to the exchange of the atomic bomb with the Allies.

He felt that he was proceeding with the calculation of quantum mechanics, but the expression that expresses the time evolution of the state with respect to the observable is mathematically rigorous, but it is refined as a physical expression that expresses the state. .. The matrix format proposed by Heisenberg and others will lead to that. Also, the uncertainty relation backed by some thought experiments is essential in understanding the phenomenon of quantum mechanics.

Heisenberg is a master of the piano
It is said that it was.
I want to listen.