【直播】【素研分享会-科技人生】量子力学的创始人海森堡与测不准原理
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本系列分享会由素研实验室主办,于2021年8月29日11:00开始,授权蔻享学术进行网络直播。
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素研分享会——科技人生
第十三期
物理学专题
科学界总有一些名字十分有趣的原理,量子力学当中的测不准原理就是其中的一个。其实这完全是因当初翻译成中文时候译者的误解,更准确的翻译应该是“量子的不确定性原理”, 即人类不可能同时准确测量出一个粒子的动量与位置。这个量子的不确定性原理就是由德国的著名物理学家维尔纳·海森堡(Werner K.Heisenberg)所提出的,他也因此荣获了1932年的诺贝尔物理学奖。
海森堡出生于德国一个文化和科学气息浓厚的家庭,父亲是历史学者,舅舅是当时德国著名的科学家。自幼的家庭教育和耳濡目染让他对自然科学尤其是物理学着了迷。19岁时,他进入慕尼黑大学准备就读数学系,但阴差阳错之下他进入到了物理系成为索末菲(Arnold Sommerfeld,培养出众多诺贝尔物理学获奖者)的学生。1922年,海森堡在索末菲的带领下参加了“哥廷根玻尔节”。他在听著名物理学家玻尔讲座时递给了玻尔一张纸条,并谦虚地写道“这是我对先生研究课题的一点心得”。玻尔当时并未放在心上,将纸条随手揣进了兜里。事后,玻尔回想起这段小插曲便找出纸条来看,令他吃惊的是一个年纪轻轻的学生居然能有如此深刻的见解和认识。同年秋天,海森堡就被玻尔邀请到哥丁根大学做他的助教,很快又被提升为讲师。
而后,海森堡赴丹麦哥本哈根大学进修,也顺理成章地加入到哥本哈根学派当中。也正是在哥本哈根的最后一年,海森堡发表了著名的论文《量子论中运动学和力学的形象化内容》,第一次提出了不确定性原理,成为量子力学的创始人之一。
这篇论文对于已经习惯了经典力学思维的人来说是无法接受的,所以海森堡的不确定性原理提出后,立即遭到了众多物理学家的反驳。他们认为测不准是由于人类的观察仪器精度不足所致,虽然在当时凭借人类的科技水平无法制造出可以满足观察精度需求的仪器,但不代表几百年内人类也无法制造出来。海森堡却坚定地认为“测不准”不是由于科技水平所限,也不是实验的误差,而是现实客观存在的物理理论——人类永远无法同时准确地测量出物质的动量与位置这两个物理量,就像人类无法制造出永动机一样。
围绕在海森堡和他的不确定性原理的争议还有哪些?他还参与了哪些历史性事件?素研实验室将带你解读量子力学的创始人之一的海森堡和他的科技人生。
科技
人生
系列分享会预告
宣讲时间:北京时间8月29日上午11点
特邀宣讲人:蒋经纬 博士
宣讲地点:蔻享直播平台
蒋博士,本科毕业于北京大学物理学院,现攻读伯克利物理系博士,研究方向为凝聚态物理和材料物理。
素研实验室【科技人生】系列分享会 | 物理学专题:
物理是历史有力的杠杆,是具有极高意义的革命力量,它对社会发展和人类生活产生了不可估量的影响。20世纪是属于物理学的时代,在那一百年里物理学取得了突破性的进展,改变了世界以及人们对世界的认知。如同蒸汽机与电的发明和应用将人类从繁重的手工劳作中解放出来,促使人类走上了机械化的生产之路一样,物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大变革。毫不夸张地说,正是这些物理学的伟大先驱科学家们改变了人类的历史进程。素研“科技人生”物理学系列将从科研工作者的角度带你走近20世纪引领人类社会发展的物理学先驱伟人们,通过他们伟大的发现及他们与诺贝尔奖的故事去解读和感悟他们的科技人生。
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