沃納·卡爾·海森(sen)堡(德(de)文原(yuan)名(ming)(ming):Werner Karl Heisenberg,1901年(nian)12月(yue)5日—1976年(nian)2月(yue)1日),男,德(de)國(guo)著(zhu)名(ming)(ming)物(wu)理(li)學(xue)(xue)家(jia),量子(zi)(zi)力學(xue)(xue)的(de)主要(yao)創始人,哥本哈(ha)根學(xue)(xue)派(pai)的(de)代(dai)表人物(wu),1932年(nian)諾貝爾物(wu)理(li)學(xue)(xue)獎獲得者(zhe)。量子(zi)(zi)力學(xue)(xue)是(shi)整個科(ke)學(xue)(xue)史上最重要(yao)的(de)成就之一,他(ta)的(de)《量子(zi)(zi)論(lun)的(de)物(wu)理(li)學(xue)(xue)基礎》是(shi)量子(zi)(zi)力學(xue)(xue)領域的(de)一部經典著(zhu)作。鑒于他(ta)的(de)重要(yao)影(ying)響,在美國(guo)學(xue)(xue)者(zhe)麥克·哈(ha)特所著(zhu)的(de)《影(ying)響人類歷(li)史進程的(de)100名(ming)(ming)人排行榜(bang)》,海森(sen)堡名(ming)(ming)列(lie)第43位。
海森堡是(shi)繼愛因(yin)斯坦(tan)之后(hou)最有(you)(you)作為的(de)(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)之一。與愛因(yin)斯坦(tan)受普(pu)朗(lang)克的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)子理(li)(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)啟發而提出(chu)(chu)了(le)光(guang)量(liang)(liang)子假設一樣,海森堡也是(shi)得益于愛因(yin)斯坦(tan)的(de)(de)(de)(de)相對論(lun)的(de)(de)(de)(de)思路而于1925年(nian)創(chuang)立起了(le)矩(ju)(ju)陣力學,并(bing)提出(chu)(chu)不確定性原理(li)(li)及矩(ju)(ju)陣理(li)(li)論(lun)。量(liang)(liang)子力學是(shi)人們研究微觀世界必(bi)不可少的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)力工具(ju)。由于對量(liang)(liang)子理(li)(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)新貢(gong)獻,他于1932年(nian)獲得了(le)諾(nuo)貝爾(er)物(wu)理(li)(li)學獎。海森堡還完成了(le)核(he)反應堆理(li)(li)論(lun)。由于他取得的(de)(de)(de)(de)上述(shu)巨大成就,使他成了(le)20世紀最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)物(wu)理(li)(li)和原子物(wu)理(li)(li)學家(jia)。公元1901~公元1976,德(de)國物(wu)理(li)(li)學家(jia)維爾(er)納·卡爾(er)·海森堡由于在取得整個科(ke)學史上的(de)(de)(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)成就之一——量(liang)(liang)子力學的(de)(de)(de)(de)創(chuang)立中所起的(de)(de)(de)(de)作用(yong),于1932年(nian)獲得諾(nuo)貝爾(er)物(wu)理(li)(li)獎。
力(li)學是(shi)研(yan)究物(wu)(wu)體運動(dong)普遍規(gui)律的(de)(de)物(wu)(wu)理學分(fen)支(zhi)。它是(shi)物(wu)(wu)理學的(de)(de)最基本分(fen)支(zhi),又是(shi)最基礎學科。在20世(shi)紀初的(de)(de)年月里,人們逐漸認(ren)識到公認(ren)的(de)(de)力(li)學定律不能描(miao)寫極其微小物(wu)(wu)體如原子和亞原子粒(li)子的(de)(de)行為;他們對此感到迷惑(huo)不解,忐忑(te)不安,因為公認(ren)的(de)(de)定律應(ying)用(yong)于宏觀物(wu)(wu)體(即比(bi)個(ge)體原子大得多的(de)(de)物(wu)(wu)體)時(shi)是(shi)白璧(bi)無瑕,完美無缺(que)的(de)(de)。
第二(er)次世界大(da)(da)戰開始后,迫于納粹(cui)(cui)德(de)國的(de)(de)(de)(de)威脅,丹麥的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)物(wu)理(li)學(xue)(xue)家玻(bo)爾離(li)(li)開了(le)(le)心愛的(de)(de)(de)(de)哥本哈根(gen)理(li)論物(wu)理(li)研究(jiu)所(suo),離(li)(li)開了(le)(le)朝(chao)夕相處的(de)(de)(de)(de)來(lai)(lai)自世界各地的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)(tong)事,遠(yuan)赴美國。德(de)國的(de)(de)(de)(de)許多科學(xue)(xue)家也(ye)紛紛背井離(li)(li)鄉(xiang)(xiang),堅決不(bu)(bu)與(yu)(yu)納粹(cui)(cui)勢力妥協。然而,有一位(wei)同(tong)(tong)(tong)樣(yang)優秀的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)學(xue)(xue)家卻(que)留下來(lai)(lai)了(le)(le),并(bing)被(bei)納粹(cui)(cui)德(de)國委(wei)以(yi)重任,負責領導研制原(yuan)子(zi)彈的(de)(de)(de)(de)技術工(gong)作,遠(yuan)在(zai)異鄉(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)爾憤怒了(le)(le),他(ta)(ta)與(yu)(yu)這位(wei)過去的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)(tong)事產生了(le)(le)尖銳的(de)(de)(de)(de)矛盾,并(bing)與(yu)(yu)他(ta)(ta)形(xing)成(cheng)了(le)(le)終生未能(neng)化解(jie)的(de)(de)(de)(de)隔閡。有趣的(de)(de)(de)(de)是(shi),這位(wei)一直未能(neng)被(bei)玻(bo)爾諒解(jie)的(de)(de)(de)(de)科學(xue)(xue)家卻(que)在(zai)1970年獲(huo)得了(le)(le)“玻(bo)爾國際獎章”,而這一獎章是(shi)用以(yi)表彰“在(zai)原(yuan)子(zi)能(neng)和平利用方面做出了(le)(le)巨(ju)大(da)(da)貢獻的(de)(de)(de)(de)科學(xue)(xue)家或工(gong)程師”的(de)(de)(de)(de)。歷史在(zai)此開了(le)(le)個巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)玩笑,這玩笑的(de)(de)(de)(de)主人公就像他(ta)(ta)發現的(de)(de)(de)(de)“不(bu)(bu)確定性原(yuan)理(li)”一樣(yang),一直讓人感到(dao)困惑和不(bu)(bu)解(jie)。他(ta)(ta)就是(shi)量子(zi)力學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)創(chuang)始人——海森堡。
1976年2月(yue)1日逝世,享年75歲。
20世紀初,以(yi)愛因(yin)斯坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)論(lun)和(he)(he)玻(bo)爾(er)(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)模型為基(ji)礎(chu)而(er)(er)(er)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)物理(li)(li)學吸引著年(nian)輕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)者們(men)。丹麥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)物理(li)(li)研(yan)究(jiu)(jiu)所成了(le)(le)年(nian)輕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)學家向往的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方;在(zai)慕尼黑(hei),玻(bo)爾(er)(er)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)早期學說被人們(men)廣泛接受(shou),玻(bo)爾(er)(er)研(yan)究(jiu)(jiu)所工(gong)作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)正(zheng)是(shi)(shi)玻(bo)爾(er)(er)一(yi)(yi)(yi)索末菲原(yuan)(yuan)子(zi)模型。1924年(nian)7月(yue),海(hai)森堡(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關于反常塞曼效(xiao)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)論(lun)文通過審核,從而(er)(er)(er)使他(ta)(ta)晉身為講師,獲(huo)得(de)德國大學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任意級別中講學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)格。而(er)(er)(er)波爾(er)(er)--他(ta)(ta)對(dui)這(zhe)位(wei)出(chu)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)年(nian)輕人顯(xian)(xian)然有(you)(you)著明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)好感--也來(lai)信(xin)告訴海(hai)森堡(bao),他(ta)(ta)已經(jing)獲(huo)得(de)了(le)(le)由(you)洛克菲勒(Rockerfeller)財團資(zi)助的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)國際教育基(ji)金會(hui)(hui)(IEB)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)獎金,為數1000美元(yuan),從而(er)(er)(er)讓他(ta)(ta)有(you)(you)機會(hui)(hui)遠(yuan)赴哥(ge)本(ben)哈根,與(yu)波爾(er)(er)和(he)(he)他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)事(shi)共同(tong)工(gong)作一(yi)(yi)(yi)年(nian)。當時(shi),云集在(zai)玻(bo)爾(er)(er)研(yan)究(jiu)(jiu)所的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)來(lai)自世界各國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)物理(li)(li)學家,正(zheng)試圖用這(zhe)種模型來(lai)探索光譜線及其(qi)在(zai)電(dian)場(chang)和(he)(he)磁場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分裂,以(yi)便創立沒(mei)有(you)(you)邏輯矛盾(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)過程理(li)(li)論(lun),同(tong)時(shi),玻(bo)爾(er)(er)本(ben)人認為,只有(you)(you)堅(jian)決背離(li)傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀點,問(wen)(wen)題才能獲(huo)得(de)進(jin)展。但究(jiu)(jiu)竟從何入手的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題卻一(yi)(yi)(yi)直困擾著他(ta)(ta)。這(zhe)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)個棘手的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題,因(yin)為它事(shi)關從傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)典力(li)學向一(yi)(yi)(yi)種更合乎(hu)自然的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科學過渡。新(xin)事(shi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)總要沖破(po)重重阻礙,該怎么辦(ban)呢?整個研(yan)究(jiu)(jiu)所陷入了(le)(le)沉思(si)和(he)(he)不斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗之中。1925年(nian),當所有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)努力(li)都(dou)顯(xian)(xian)得(de)徒勞(lao)無益時(shi),人們(men)似乎(hu)覺得(de)物理(li)(li)學已經(jing)走進(jin)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)條死胡(hu)同(tong)。
然而(er)(er),海森(sen)堡(bao)的(de)(de)(de)(de)思想(xiang)(xiang)讓玻(bo)爾長期的(de)(de)(de)(de)困惑迎刃而(er)(er)解。海森(sen)堡(bao)在(zai)大學時就對(dui)(dui)各種原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)模型持(chi)懷疑態度(du)。他感到(dao)(dao)(dao)玻(bo)爾的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)不可(ke)能在(zai)實(shi)(shi)驗中(zhong)得到(dao)(dao)(dao)理(li)想(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)證實(shi)(shi)。因為(wei)玻(bo)爾的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)建立在(zai)一些(xie)(xie)不可(ke)直(zhi)接觀察或不可(ke)測量(liang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)上(shang),如(ru)電(dian)子(zi)(zi)運動的(de)(de)(de)(de)速度(du)和(he)軌跡等(deng)。海森(sen)堡(bao)認(ren)為(wei),在(zai)實(shi)(shi)驗中(zhong),我們不能期望找(zhao)到(dao)(dao)(dao)像電(dian)子(zi)(zi)在(zai)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi),電(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)速度(du)和(he)軌跡等(deng)一些(xie)(xie)根本(ben)無法觀察到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)特征,而(er)(er)應(ying)該(gai)只(zhi)探索那些(xie)(xie)可(ke)以通過(guo)實(shi)(shi)驗來確(que)定的(de)(de)(de)(de)數(shu)值,如(ru)固定狀態的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)、原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)輻射的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率和(he)強度(du)等(deng)。因此,在(zai)計算某個數(shu)值時,只(zhi)需(xu)要利用原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)則上(shang)可(ke)以觀察到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)數(shu)值之間的(de)(de)(de)(de)相互比值,即只(zhi)有依靠數(shu)學抽象才能解決(jue)問題(ti)。因此,海森(sen)堡(bao)首先從玻(bo)爾的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)應(ying)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)出發(fa),從中(zhong)找(zhao)到(dao)(dao)(dao)充分(fen)的(de)(de)(de)(de)數(shu)學根據,使這一原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)由經(jing)驗原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)則變(bian)為(wei)研究原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)內部(bu)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)一種科學方法。
海(hai)(hai)森(sen)堡沒有就(jiu)此止步不前。1925年6月,他又解(jie)決了(le)(le)(le)(le)物理(li)學(xue)(xue)上的(de)(de)(de)(de)另一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)重要問(wen)題——如何(he)解(jie)釋(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)非簡(jian)諧(xie)原子的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)能態,從(cong)而奠定(ding)(ding)了(le)(le)(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)綱領(ling)。幾個(ge)(ge)(ge)(ge)月后(hou),他在(zai)物理(li)學(xue)(xue)雜(za)志(zhi)上發(fa)(fa)表(biao)了(le)(le)(le)(le)題為(wei)(wei)《關于運(yun)動(dong)學(xue)(xue)和力(li)(li)學(xue)(xue)關系(xi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子論(lun)(lun)(lun)新(xin)釋(shi)(shi)》的(de)(de)(de)(de)論(lun)(lun)(lun)文,將一(yi)類(lei)新(xin)的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)(xue)量(liang)(liang)(liang)引入了(le)(le)(le)(le)物理(li)學(xue)(xue)領(ling)域,從(cong)而創立(li)了(le)(le)(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子理(li)論(lun)(lun)(lun)。海(hai)(hai)森(sen)堡的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)(lun)基礎是(shi)(shi)可(ke)以觀察(cha)的(de)(de)(de)(de)事物或可(ke)以測量(liang)(liang)(liang)到的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)。他認為(wei)(wei),我們(men)不是(shi)(shi)總能準確地(di)確定(ding)(ding)某一(yi)時(shi)間(jian)電子在(zai)空間(jian)上的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi),也不可(ke)能在(zai)它的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)上跟蹤它,因而玻爾假定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)星軌(gui)道(dao)是(shi)(shi)不是(shi)(shi)真的(de)(de)(de)(de)存在(zai)還(huan)不能確定(ding)(ding)。因此,像位(wei)置(zhi).速度(du)等力(li)(li)學(xue)(xue)量(liang)(liang)(liang),需要用線性代數(shu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)“矩(ju)陣(zhen)”這種抽象的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)(xue)體系(xi)來表(biao)示,而不應(ying)該用一(yi)般的(de)(de)(de)(de)數(shu)來表(biao)示。作為(wei)(wei)一(yi)種數(shu)學(xue)(xue)體系(xi),矩(ju)陣(zhen)是(shi)(shi)指復數(shu)在(zai)矩(ju)形中(zhong)排列成的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)列,每個(ge)(ge)(ge)(ge)數(shu)字在(zai)矩(ju)形中(zhong)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)由(you)兩個(ge)(ge)(ge)(ge)指標來表(biao)示,一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)相當(dang)于數(shu)學(xue)(xue)位(wei)置(zhi)上的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing),另一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)相當(dang)于數(shu)學(xue)(xue)位(wei)置(zhi)上的(de)(de)(de)(de)列的(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)(lun)。“矩(ju)陣(zhen)”被提出后(hou),玻恩很快注意到了(le)(le)(le)(le)這個(ge)(ge)(ge)(ge)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)重要性,他與約爾丹共同合作對矩(ju)陣(zhen)力(li)(li)學(xue)(xue)原理(li)進行(xing)(xing)了(le)(le)(le)(le)進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)研究。1925年9月,他倆(lia)一(yi)起發(fa)(fa)表(biao)了(le)(le)(le)(le)《論(lun)(lun)(lun)量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)》一(yi)文,將海(hai)(hai)森(sen)堡的(de)(de)(de)(de)思想發(fa)(fa)展成為(wei)(wei)量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種系(xi)統理(li)論(lun)(lun)(lun)。11月,海(hai)(hai)森(sen)堡在(zai)與玻恩和約爾丹協(xie)作下,發(fa)(fa)表(biao)《關于運(yun)動(dong)學(xue)(xue)和力(li)(li)學(xue)(xue)關系(xi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子論(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)重新(xin)解(jie)釋(shi)(shi)》的(de)(de)(de)(de)論(lun)(lun)(lun)文,創立(li)了(le)(le)(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子力(li)(li)學(xue)(xue)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種形式體系(xi)——矩(ju)陣(zhen)力(li)(li)學(xue)(xue)。從(cong)此,人們(men)找(zhao)到了(le)(le)(le)(le)原子微觀結構(gou)的(de)(de)(de)(de)自(zi)然規律。愛(ai)因斯(si)坦評價道(dao):“海(hai)(hai)森(sen)堡下了(le)(le)(le)(le)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)巨大的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子蛋。”
海森(sen)堡(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)矩陣(zhen)力(li)(li)學所采用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)是一(yi)(yi)種(zhong)代數(shu)方(fang)(fang)法(fa),它(ta)從(cong)所觀測到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光譜線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)立(li)性入(ru)手,強(qiang)(qiang)調(diao)不連續性。幾(ji)個(ge)月后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1926年初,奧(ao)地利物理(li)(li)學家薛(xue)定諤(e)采用解微分(fen)方(fang)(fang)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa),從(cong)推(tui)廣經典理(li)(li)論(lun)入(ru)手,強(qiang)(qiang)調(diao)連續性,從(cong)而(er)(er)創(chuang)立(li)了(le)量子(zi)(zi)力(li)(li)學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二種(zhong)理(li)(li)論(lun)——波(bo)動(dong)力(li)(li)學。由于兩個(ge)理(li)(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)創(chuang)始人都只對自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)淪深信不疑,而(er)(er)較少領會對方(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思(si)想,因而(er)(er)一(yi)(yi)場爭論(lun)就(jiu)不可避免了(le),他們都對對方(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)提出了(le)批評(ping)。后來,薛(xue)定諤(e)在認真研(yan)究了(le)海森(sen)堡(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)矩陣(zhen)力(li)(li)學之(zhi)后,與諾依(yi)曼(man)一(yi)(yi)起證(zheng)明了(le)波(bo)動(dong)力(li)(li)學和矩陣(zhen)力(li)(li)學在數(shu)學上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等價性。這兩種(zhong)理(li)(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成功結合,大(da)大(da)豐富(fu)和拓展了(le)量子(zi)(zi)理(li)(li)論(lun)體(ti)系(xi)。這樣,解決(jue)原子(zi)(zi)物理(li)(li)任務的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)在1926年就(jiu)正式創(chuang)立(li)起來了(le)。
后來,在(zai)解釋(shi)氫(qing)(qing)(qing)分(fen)子光(guang)譜(pu)中強弱(ruo)譜(pu)線交替出(chu)現的(de)(de)現象時(shi),海(hai)森堡運(yun)(yun)用矩(ju)陣(zhen)力學將(jiang)氫(qing)(qing)(qing)分(fen)子分(fen)成兩種形(xing)式:正(zheng)氫(qing)(qing)(qing)和伸氫(qing)(qing)(qing),即發現了同(tong)素異形(xing)氫(qing)(qing)(qing)。這可是(shi)個了不起的(de)(de)發現。1933年,為(wei)了表彰他(ta)創立的(de)(de)量(liang)子力學,尤(you)其是(shi)運(yun)(yun)用量(liang)子力學理論發現了同(tong)素異形(xing)氫(qing)(qing)(qing),瑞典(dian)皇(huang)家(jia)科學院給他(ta)頒發了諾貝(bei)爾物理學獎。幸運(yun)(yun)之神降(jiang)落到了年輕的(de)(de)海(hai)森堡身上(shang)。
維爾(er)納·卡(ka)爾(er)·海(hai)森堡(Wener Karl Heisenberg)是(shi)德國著名(ming)的(de)(de)(de)理(li)論物理(li)學(xue)家、哲學(xue)家,量子力(li)學(xue)的(de)(de)(de)創始人(ren)之一(yi)(yi)。1901年(nian)12月5日,他出生(sheng)于德國的(de)(de)(de)維爾(er)茨堡。他的(de)(de)(de)父(fu)(fu)親A.海(hai)森堡博士(shi)是(shi)名(ming)噪一(yi)(yi)時的(de)(de)(de)語(yu)言(yan)學(xue)家和東(dong)羅馬史學(xue)家,曾經在慕尼黑大學(xue)擔任中(zhong)世(shi)紀和現代希臘語(yu)教授。受其影響,年(nian)幼(you)的(de)(de)(de)海(hai)森堡學(xue)到了一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)語(yu)言(yan)知識,其父(fu)(fu)對(dui)此(ci)引以為(wei)豪(hao)。
1920年以前(qian),海(hai)森(sen)(sen)堡在(zai)著名的慕尼黑麥克西米(mi)學校讀(du)書。麥克西米(mi)學校培養了不少未(wei)來的科學家,如量子思想的創始(shi)人普朗克40年前(qian)就在(zai)此求學。中學時,海(hai)森(sen)(sen)堡迷(mi)上了數學,并且很(hen)快(kuai)掌(zhang)握了微(wei)分(fen)學和積(ji)分(fen)學。那時的他,一直憧憬(jing)著在(zai)未(wei)來成(cheng)為一名數學家。可是,后來的大(da)學生涯卻改變了這個年輕人的命運。
1920年中學(xue)(xue)(xue)(xue)畢業后(hou),海森堡考入(ru)慕尼黑(hei)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue),在索末菲、維(wei)恩等指導下(xia)攻讀物理(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)。后(hou)來(lai),他又前(qian)往哥(ge)廷根大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue),在玻恩和(he)希爾伯(bo)特的指導下(xia)學(xue)(xue)(xue)(xue)習物理(li)(li)。1923年,海森堡寫出了題(ti)為(wei)《關(guan)于流(liu)體流(liu)動的穩定和(he)湍(tuan)流(liu)》這(zhe)篇(pian)流(liu)體力學(xue)(xue)(xue)(xue)的博士(shi)(shi)論文,詳細研究了非線性理(li)(li)論的近似(si)性,年終取得了慕尼黑(hei)大(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)的哲學(xue)(xue)(xue)(xue)博士(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)位。
1923年(nian)10月(yue)回(hui)到哥廷根(gen),由馬克思· 玻恩私人出資聘請為助教。
1924年6月(yue)7日在哥廷根(gen)第一次遇(yu)見愛因斯(si)坦。
1924年(nian)至1927年(nian)間(jian),他得到洛克菲(fei)勒(le)基金會的(de)贊助,來到哥本哈根的(de)理(li)論(lun)物理(li)研究所與玻爾(er)一起(qi)工作(zuo)。從此,海森堡置身于(yu)長期激(ji)烈的(de)學(xue)術爭(zheng)鳴的(de)氛圍中,開始卓有成效(xiao)的(de)學(xue)術研究工作(zuo)。
1933年12月(yue)11日獲(huo)得1932年度的諾(nuo)貝爾(er)物理學獎。
1934年6月21日提出正子理論。
第二次世(shi)界(jie)大戰(zhan)期間,當(dang)愛(ai)因斯坦等科(ke)學家受到(dao)納粹迫(po)害時,海森(sen)堡因其(qi)對德國(guo)的熱愛(ai)而留在德國(guo),并盡可能地挽救德國(guo)的科(ke)學。
1941年,他(ta)被(bei)任命為柏林大(da)學物理學教授和(he)凱澤·威廉(lian)皇家物理所所長(chang),成(cheng)為德(de)國研制(zhi)原子彈核武器的(de)(de)領(ling)導人,與核裂變的(de)(de)發(fa)現者之(zhi)一(yi)哈恩一(yi)起研制(zhi)核反應堆(dui)。隨(sui)著戰爭進程的(de)(de)推進,海森堡(bao)很快發(fa)現自(zi)己陷(xian)入矛盾之(zhi)中:他(ta)熱愛(ai)自(zi)己的(de)(de)祖國,但又對納粹的(de)(de)暴行非常(chang)仇恨。因此,他(ta)便采取實際行動來遏制(zhi)德(de)國核武器的(de)(de)發(fa)展。
1946年,海森(sen)堡(bao)與同事一道在(zai)哥廷(ting)根(gen)重建了哥廷(ting)根(gen)大學物理研究所,從事物理學和天文物理學研究,并擔任(ren)所長。
1948年(nian),該(gai)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所易(yi)名(ming)為(wei)馬克(ke)斯·普朗克(ke)物(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所。10年(nian)以后,他又被(bei)聘(pin)為(wei)慕尼黑大學的物(wu)理(li)教授,研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所也隨(sui)他遷入慕尼黑,并改名(ming)為(wei)馬克(ke)斯·普克(ke)物(wu)理(li)及(ji)天文(wen)物(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所。
第(di)二次(ci)世(shi)界大(da)戰(zhan)后,海森堡在促進原子能和平應用上做出了很大(da)貢獻。1957年,他和其他德國(guo)科學家聯合(he)反對用核武器武裝德國(guo)軍隊。他還與日內瓦(wa)國(guo)際原子物理(li)學研究所(suo)密切合(he)作,并擔任了這個研究機構的第(di)一(yi)任委員會主(zhu)席。
這(zhe)位天才的(de)(de)(de)物理學家永遠不會(hui)放棄學術上(shang)的(de)(de)(de)不斷努力。自1953年后的(de)(de)(de)20年中(zhong),海(hai)森堡(bao)把重點轉向基(ji)本粒子理論的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)。1958年4月,他(ta)提(ti)出了非線性旋量(liang)理論。這(zhe)個理論的(de)(de)(de)基(ji)礎是4個非線性微分方程(cheng)及其包括引(yin)力子在內的(de)(de)(de)所謂“宇宙公式”。這(zhe)些方程(cheng)系運用(yong)于(yu)自然界中(zhong),能(neng)體現(xian)出普遍對稱性的(de)(de)(de)基(ji)本形式的(de)(de)(de)微分系統(tong),而且(qie)能(neng)解釋(shi)高能(neng)碰(peng)撞中(zhong)產生的(de)(de)(de)基(ji)本粒子的(de)(de)(de)多樣(yang)性。海(hai)森堡(bao)以他(ta)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)不斷推動現(xian)代物理向前發展。
1976年2月1日,海森堡這位20世(shi)紀杰出的(de)科學(xue)(xue)(xue)家與世(shi)長(chang)辭。作為(wei)(wei)量子(zi)力學(xue)(xue)(xue)的(de)奠基者(zhe),人們永(yong)遠不(bu)會(hui)忘記他改變了人們對客(ke)觀世(shi)界的(de)基本觀點及其在實(shi)際應用中對激光、晶體管、電子(zi)顯微(wei)鏡等現代化設(she)備中所(suo)產生的(de)巨大(da)影響(xiang)。這位“永(yong)遠以哥倫布為(wei)(wei)榜樣(yang)”的(de)科學(xue)(xue)(xue)家,在物理學(xue)(xue)(xue)微(wei)觀世(shi)界中,開(kai)拓(tuo)了新的(de)途徑,成為(wei)(wei)量子(zi)力學(xue)(xue)(xue)的(de)創始(shi)人之(zhi)一,在微(wei)觀粒子(zi)運動(dong)學(xue)(xue)(xue)和力學(xue)(xue)(xue)領域(yu)中做出了卓越的(de)貢(gong)獻(xian)。
1925年,維爾納·海森(sen)堡提出了(le)一(yi)個新的物理(li)學(xue)說(shuo),一(yi)個在基本(ben)概念(nian)上與經典(dian)牛頓(dun)學(xue)說(shuo)有(you)著根本(ben)不同的學(xue)說(shuo)。這個新學(xue)說(shuo)──在海森(sen)堡的繼承人做了(le)某些修正后(hou)──取得(de)了(le)光(guang)輝的成果,今(jin)天被公認為可以應用于(yu)所有(you)的物理(li)體系,而不管其類型(xing)如何(he)或規模(mo)大小。
用(yong)數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)能(neng)演證(zheng)出(chu):在(zai)只涉及宏觀體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測不同(tong)于經(jing)典力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測,不過由于兩(liang)者(zhe)在(zai)量(liang)上(shang)差別太(tai)小而無法度量(liang)出(chu)來(由于這種原(yuan)因,經(jing)典力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)──在(zai)數(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)上(shang)比量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)簡單(dan)得(de)多──仍可用(yong)于大多數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)科學(xue)(xue)(xue)(xue)運算)。但是(shi)在(zai)涉及原(yuan)子(zi)(zi)量(liang)綱體(ti)系的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測與經(jing)典力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測迥然各異;實(shi)驗表明在(zai)這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,量(liang)子(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)測是(shi)正確的(de)(de)(de)(de)(de)。
海森堡學說(shuo)所得(de)出(chu)(chu)的(de)(de)成(cheng)果之(zhi)一是(shi)著(zhu)名的(de)(de)“不(bu)確(que)定(ding)(ding)性原(yuan)理(li)”。這條原(yuan)理(li)由他在1927親自(zi)提(ti)出(chu)(chu),被一般認為(wei)是(shi)科(ke)(ke)學中所有(you)道理(li)最深奧、意義最深遠的(de)(de)原(yuan)理(li)之(zhi)一。測不(bu)準(zhun)原(yuan)理(li)所起的(de)(de)作用就在于它說(shuo)明了(le)我(wo)們的(de)(de)科(ke)(ke)學度量的(de)(de)能力(li)在理(li)論上(shang)存在的(de)(de)某些局限(xian)性,具有(you)巨(ju)大的(de)(de)意義。如果一個(ge)(ge)科(ke)(ke)學家(jia)用物理(li)學基本定(ding)(ding)律甚至在最理(li)想的(de)(de)情(qing)況(kuang)下也(ye)不(bu)能獲得(de)有(you)關他正在研究(jiu)的(de)(de)體系(xi)的(de)(de)準(zhun)確(que)知識,那么就顯然(ran)表明該(gai)體系(xi)的(de)(de)將來行為(wei)是(shi)不(bu)能完全預測出(chu)(chu)來的(de)(de)。根據(ju)測不(bu)準(zhun)原(yuan)理(li),不(bu)管對測量儀器做(zuo)出(chu)(chu)何(he)種改進都不(bu)可能會使我(wo)們克服這個(ge)(ge)困難(nan)!
不(bu)(bu)(bu)確定性原(yuan)理表明從本(ben)(ben)質上來(lai)講物(wu)(wu)理學不(bu)(bu)(bu)能做出超越統計(ji)學范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)預測(例如(ru),一位研究放射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)(jia)可能會預測出在三兆個(ge)原(yuan)子(zi)中將會有(you)兩百萬個(ge)在翌日放射(she)Υ射(she)線,但(dan)是他卻無法預測出任何一個(ge)具體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)鐳原(yuan)子(zi)將會是如(ru)此(ci))。在許多實際(ji)情況中,這(zhe)(zhe)并(bing)不(bu)(bu)(bu)構成一種嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)(de)限制。在牽(qian)涉(she)到(dao)(dao)巨大數(shu)目的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia),統計(ji)方法經(jing)常(chang)可以為行動(dong)提供(gong)十分可靠的(de)(de)(de)(de)(de)依據;但(dan)是在牽(qian)涉(she)到(dao)(dao)小數(shu)目的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia),統計(ji)預測就確實靠不(bu)(bu)(bu)住了。事實上在微觀體(ti)系(xi)里,測不(bu)(bu)(bu)準原(yuan)理迫使(shi)我們(men)不(bu)(bu)(bu)得(de)不(bu)(bu)(bu)拋棄我們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質因果觀念。這(zhe)(zhe)就表明了科(ke)學基(ji)本(ben)(ben)觀發生了非常(chang)深(shen)刻的(de)(de)(de)(de)(de)變化;的(de)(de)(de)(de)(de)確是非常(chang)深(shen)刻的(de)(de)(de)(de)(de)變化以致于(yu)象愛因斯(si)坦這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)一位偉大的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)(jia)都不(bu)(bu)(bu)愿意接受。愛因斯(si)坦曾經(jing)說過(guo):“我不(bu)(bu)(bu)相信上帝在和宇(yu)宙(zhou)投骰子(zi)。”然而這(zhe)(zhe)卻基(ji)本(ben)(ben)上是大多數(shu)現代物(wu)(wu)理學家(jia)(jia)感到(dao)(dao)必須得(de)采納(na)的(de)(de)(de)(de)(de)觀點。
顯而易見,從某(mou)種理論觀點來(lai)看(kan),量子學說(shuo)改變(bian)了我們對物質世界的基本觀念,其改變(bian)的程度也(ye)許甚至比相(xiang)對論還要大。然而量子學說(shuo)帶來(lai)的結(jie)果并(bing)不僅僅是人生觀的變(bian)化。
在(zai)量子學說的(de)實際應(ying)用(yong)(yong)的(de)行列之中,有諸(zhu)如電子顯微鏡、激光(guang)器和半導體等(deng)(deng)(deng)現代儀器。它在(zai)核物理學和原子能領域里(li)也有著許(xu)許(xu)多(duo)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)(yong);它構成(cheng)了(le)我們的(de)光(guang)譜學知識的(de)基礎,廣泛地用(yong)(yong)于(yu)天文學和化學領域;它還用(yong)(yong)于(yu)對(dui)各(ge)種不同論題的(de)理論研究,諸(zhu)如液態氦的(de)特(te)性(xing)(xing)、星(xing)體的(de)內部構造、鐵磁性(xing)(xing)和放射性(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。
維(wei)爾納·海(hai)森堡于1901年(nian)(nian)出生在(zai)德國,1923年(nian)(nian)在(zai)慕尼(ni)黑大學(xue)獲得理(li)(li)論(lun)物理(li)(li)學(xue)博士學(xue)位。從1924年(nian)(nian)到1927年(nian)(nian)他(ta)(ta)在(zai)哥本哈根與偉大的(de)丹(dan)麥物理(li)(li)學(xue)家(jia)尼(ni)爾斯·玻爾共事(shi)。他(ta)(ta)的(de)關于量子力學(xue)的(de)第一篇重要論(lun)文(wen)發(fa)表(biao)于1925年(nian)(nian),他(ta)(ta)對測不準(zhun)原(yuan)理(li)(li)論(lun)述的(de)結果于1927年(nian)(nian)問(wen)世(shi)。海(hai)森堡1976年(nian)(nian)溘然(ran)長逝,享年(nian)(nian)七十四(si)歲,他(ta)(ta)留下了妻子和七個(ge)兒女。
就量子(zi)(zi)力(li)(li)學(xue)的(de)(de)重(zhong)要性而論,讀者(zhe)可能要問(wen)為什么不(bu)把海(hai)森(sen)堡(bao)的(de)(de)名次(ci)在本冊中(zhong)(zhong)排(pai)得更加高些。然(ran)而海(hai)森(sen)堡(bao)并(bing)不(bu)是(shi)量子(zi)(zi)力(li)(li)學(xue)創立中(zhong)(zhong)的(de)(de)唯(wei)一(yi)重(zhong)要的(de)(de)科(ke)學(xue)家(jia),為此(ci)做出了有深遠意(yi)義貢獻的(de)(de)有他(ta)的(de)(de)前輩馬克斯·普朗克、阿爾(er)伯特·愛(ai)因斯坦、尼爾(er)斯·玻爾(er)和法國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)路易(yi)·德布羅意(yi)。此(ci)外,在海(hai)森(sen)堡(bao)的(de)(de)那篇(pian)具有獨創性的(de)(de)論文發表不(bu)久以(yi)后的(de)(de)年月里,許多其(qi)他(ta)科(ke)學(xue)家(jia)其(qi)中(zhong)(zhong)包括奧地利(li)人(ren)(ren)歐(ou)文·施(shi)羅丁格和英國(guo)人(ren)(ren)P·A·M狄拉(la)克都(dou)對量子(zi)(zi)學(xue)說(shuo)做出了重(zhong)要的(de)(de)貢獻。但是(shi)我(wo)認為海(hai)森(sen)堡(bao)是(shi)量子(zi)(zi)力(li)(li)學(xue)創立中(zhong)(zhong)的(de)(de)主要人(ren)(ren)物(wu),即使按勞分功,他(ta)的(de)(de)貢獻也理應使他(ta)在本冊中(zhong)(zhong)名列(lie)高位。
1927年至1941年期間,海(hai)森堡在萊比(bi)錫大學擔任理論物理學教授。
在學(xue)術上,海森堡(bao)不(bu)僅(jin)開拓了(le)量(liang)子力學(xue)的發展道路,而且為物理(li)學(xue)的其他分支(如量(liang)子電動力學(xue)、渦動力學(xue)、宇(yu)宙(zhou)輻射性物理(li)和鐵(tie)磁性理(li)論等)都做出了(le)杰(jie)出的貢獻(xian)。除此(ci)以(yi)外,他還是一個杰(jie)出的哲學(xue)家。
1927年(nian),海森(sen)堡發(fa)表了(le)(le)《量子(zi)(zi)理(li)(li)論運動(dong)(dong)學(xue)和(he)(he)力(li)學(xue)的(de)(de)(de)直(zhi)觀(guan)(guan)內容》一(yi)文,提出了(le)(le)深(shen)具(ju)影(ying)響力(li)的(de)(de)(de)“測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)”,奠(dian)定(ding)(ding)了(le)(le)從物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)上(shang)解釋量子(zi)(zi)力(li)學(xue)的(de)(de)(de)基礎。他認為(wei)(wei),當(dang)我們(men)的(de)(de)(de)工作從宏觀(guan)(guan)領域(yu)進(jin)入微(wei)觀(guan)(guan)領域(yu)時(shi)(shi),我們(men)的(de)(de)(de)宏觀(guan)(guan)儀(yi)器(qi)(觀(guan)(guan)測(ce)(ce)工具(ju))必然會對(dui)(dui)微(wei)觀(guan)(guan)粒子(zi)(zi)(研(yan)究對(dui)(dui)象)產(chan)生干擾。平時(shi)(shi).人們(men)只能用(yong)反映宏觀(guan)(guan)世(shi)界的(de)(de)(de)經典概念來(lai)描(miao)述宏觀(guan)(guan)儀(yi)器(qi)所測(ce)(ce)量到(dao)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo),這樣(yang),所測(ce)(ce)量到(dao)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)就(jiu)同粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)來(lai)狀態不完全相同。根據這個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)理(li)(li),海森(sen)堡宣稱,人們(men)不可能同時(shi)(shi)準確(que)地確(que)定(ding)(ding)一(yi)個(ge)(ge)物(wu)(wu)理(li)(li)的(de)(de)(de)位(wei)置和(he)(he)速(su)度(du),其中一(yi)個(ge)(ge)量測(ce)(ce)定(ding)(ding)得越(yue)準確(que),則(ze)另一(yi)個(ge)(ge)量就(jiu)越(yue)不準確(que)。因(yin)此,在確(que)定(ding)(ding)運動(dong)(dong)粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)位(wei)置和(he)(he)速(su)度(du)時(shi)(shi)一(yi)定(ding)(ding)存在一(yi)些誤差(cha)。這些誤差(cha)對(dui)(dui)于(yu)普通人來(lai)說(shuo)是微(wei)不足道的(de)(de)(de),但(dan)在原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)研(yan)究中卻不容忽視(shi)。“測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)”原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)上(shang)可以影(ying)響到(dao)物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)上(shang)或大(da)或小的(de)(de)(de)各(ge)種現象,但(dan)它的(de)(de)(de)重要性在物(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)上(shang)的(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)(guan)領域(yu)表現得更加(jia)明顯。通常,在實踐中,如(ru)果(guo)研(yan)究中涉及的(de)(de)(de)數(shu)量很大(da),那么(me)統計的(de)(de)(de)方法就(jiu)為(wei)(wei)研(yan)究活動(dong)(dong)提供可靠的(de)(de)(de)保障;然而如(ru)果(guo)涉及的(de)(de)(de)數(shu)量很小時(shi)(shi),那么(me)測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)理(li)(li)會讓(rang)我們(men)改變原(yuan)(yuan)(yuan)有(you)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)因(yin)果(guo)關系的(de)(de)(de)觀(guan)(guan)點,并(bing)且接受(shou)測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)理(li)(li)。
在(zai)(zai)測不準(zhun)原(yuan)理(li)(li)發現之前,很(hen)多人認為,如果能(neng)(neng)預(yu)先(xian)測量(liang)到自然界中(zhong)每個(ge)粒子(zi)在(zai)(zai)任何時刻運(yun)動的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)和(he)速(su)度(du),那么對于整個(ge)宇宙的(de)(de)(de)(de)歷史(shi),無論是(shi)(shi)過去(qu),還是(shi)(shi)將來(lai)(lai),原(yuan)則上(shang)(shang)來(lai)(lai)說都是(shi)(shi)可以計算出來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)。然而(er),測不準(zhun)原(yuan)理(li)(li)卻否定(ding)了(le)這(zhe)種情況存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)性。因(yin)為事實(shi)上(shang)(shang),人們并不能(neng)(neng)在(zai)(zai)同一(yi)時刻準(zhun)確(que)地(di)測量(liang)到粒子(zi)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)和(he)速(su)度(du)。測不準(zhun)原(yuan)理(li)(li)在(zai)(zai)一(yi)定(ding)程度(du)上(shang)(shang)說明了(le)科(ke)(ke)學(xue)測量(liang)存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)局限性,它(ta)說明物理(li)(li)學(xue)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本(ben)定(ding)律有時也不能(neng)(neng)讓科(ke)(ke)學(xue)家(jia)在(zai)(zai)理(li)(li)想的(de)(de)(de)(de)狀況下正確(que)認識研究體(ti)系,因(yin)而(er)無法完全預(yu)測這(zhe)一(yi)體(ti)系將要發生的(de)(de)(de)(de)變化。這(zhe)一(yi)原(yuan)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)提(ti)出具有巨(ju)大而(er)深遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義,它(ta)是(shi)(shi)對科(ke)(ke)學(xue)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本(ben)哲(zhe)學(xue)觀(guan)——決定(ding)論思想的(de)(de)(de)(de)一(yi)次重大革新:它(ta)告訴人們,測量(liang)儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)不斷改(gai)進,也不可能(neng)(neng)克服實(shi)際存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)誤差。因(yin)而(er),在(zai)(zai)實(shi)踐中(zhong),這(zhe)一(yi)原(yuan)理(li)(li)被越來(lai)(lai)越多的(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)家(jia)所接受。
在海森堡的一(yi)生中,他還撰(zhuan)寫了一(yi)系列物(wu)理學(xue)(xue)(xue)(xue)和哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)(xue)方面的著作,如(ru)《原子核(he)科學(xue)(xue)(xue)(xue)的哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)(xue)問題》、《物(wu)理學(xue)(xue)(xue)(xue)與哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)(xue)》,《自然規律與物(wu)質結構》、《部(bu)分(fen)與全部(bu)》、《原子物(wu)理學(xue)(xue)(xue)(xue)的發展(zhan)和社會》等等,為現代物(wu)理學(xue)(xue)(xue)(xue)和哲(zhe)(zhe)學(xue)(xue)(xue)(xue)做出了不可(ke)磨滅(mie)的貢獻(xian)。
除了獲得(de)馬克斯(si)(si)·普朗克獎章(zhang)、德國(guo)聯邦十字勛章(zhang)等(deng)(deng)獎章(zhang),諾(nuo)貝(bei)爾(er)物理學(xue)(xue)獎等(deng)(deng)獎項外,海森堡還被布魯塞爾(er)大(da)學(xue)(xue)、卡爾(er)斯(si)(si)魯厄大(da)學(xue)(xue)和(he)(he)布達佩斯(si)(si)大(da)學(xue)(xue)授予(yu)榮譽博士(shi)頭銜(xian)。他是倫敦皇家學(xue)(xue)會(hui)的會(hui)員、以及哥廷根(gen)、巴伐利亞、薩克森、普魯士(shi)、瑞典、羅(luo)馬尼亞、挪威、西(xi)班牙、荷蘭(lan)、羅(luo)馬、美國(guo)等(deng)(deng)眾(zhong)多科學(xue)(xue)學(xue)(xue)會(hui)的成(cheng)員,德國(guo)科學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)意大(da)利科學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)(yuan)的院(yuan)(yuan)(yuan)士(shi)。1953年成(cheng)為洪堡基金(jin)會(hui)的主席,歐洲核研究委員會(hui)德國(guo)代表(biao)(biao)團團長,日(ri)內瓦和(he)(he)平利用原(yuan)子能會(hui)議(yi)上西(xi)德的代表(biao)(biao)。