量子力学_百度百科
量子力学（Quantum Mechanics），为物理学理论，是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。
海森伯
当微观粒子处于某一状态时，它的力学量（如坐标、动量、角动量、能量等）一般都不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的概率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的概率也就完全确定。这就是1927年，<anchor>海森伯</anchor>得出的测不准关系，同时玻尔提出了并协原理，对量子力学给出了进一步的阐释。
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# 沃纳·海森堡

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德国物理学家、量子力学主要创始人

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同义词 海森伯（海森伯）一般指沃纳·海森堡

沃纳·海森堡（全名：沃纳·卡尔·海森堡；德文原名：Werner Karl Heisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），出生于德国维尔茨堡，物理学家，量子力学主要创始人，哥本哈根学派代表人物，诺贝尔物理学奖获得者，生前是慕尼黑大学教授 [3]。

沃纳·海森堡于1920年考入慕尼黑大学，后来前往哥廷根大学学习物理；1923年获得慕尼黑大学理论物理学博士学位；1924年晋身为讲师，获得德国大学的任意级别中讲学资格；1924年至1927年得到洛克菲勒基金会的赞助，前往哥本哈根理论物理研究所与尼尔斯·玻尔一起工作；1927年—1941年担任莱比锡大学理论物理学教授；1933年12月11日获得1932年度诺贝尔物理学奖；1941年被任命为柏林大学物理学教授和凯泽·威廉皇家物理所所长，成为德国研制原子弹核武器的领导人；1946年参与重建哥廷根大学物理研究所，并担任所长；1953年担任洪堡基金会主席；1955年当选为英国皇家学会外籍院士；1961年当选为美国国家科学院外籍院士 [16]；1976年2月1日逝世，享年75岁 [4]。

沃纳·海森堡主要从事量子力学方面的研究 [5]。

中文名沃纳·卡尔·海森堡

外文名Werner Karl Heisenberg

别    名沃纳·卡尔·海森伯格

出生地德国维尔茨堡

出生日期1901年12月5日

逝世日期1976年2月1日

职    业科研工作者

代表作品《量子论的物理学基础》《关于流体流动的稳定和湍流》

1932年诺贝尔物理学奖

1933年当选为德国科学院院士

1955年当选为英国皇家学会外籍院士展开

1932年诺贝尔物理学奖

1933年当选为德国科学院院士

1955年当选为英国皇家学会外籍院士

1958年当选为美国艺术与科学院院士

1961年当选为美国国家科学院外籍院士收起

性    别男

学    位博士

## 目录

## 人物生平

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1901年12月5日，沃纳·海森堡出生于德国维尔茨堡。早年在慕尼黑麦克西米学校读书。

1923年，写出了题为《关于流体流动的稳定和湍流》的博士论文，并获得慕尼黑大学理论物理学博士学位 [6]；10月，回到哥廷根，由马克斯·玻恩私人出资聘请为助教。

1924年7月，关于反常塞曼效应的论文通过审核，使他晋身为讲师，获得德国大学的任意级别中讲学资格。

1924年—1927年，得到洛克菲勒基金会的赞助，前往哥本哈根理论物理研究所与尼尔斯·玻尔一起工作。

1927年—1941年，在莱比锡大学担任理论物理学教授 [8]。

1933年12月11日，获得1932年度诺贝尔物理学奖 [1]。

1941年，被任命为柏林大学物理学教授和凯泽·威廉皇家物理所所长，成为德国研制原子弹核武器的领导人，与核裂变的发现者之一哈恩一起研制核反应堆。

1946年，担任哥廷根大学物理研究所所长。

1953年，担任洪堡基金会主席。

1976年2月1日，逝世，享年75岁 [4]。

## 主要成就

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### 科研成就

- 矩阵力学

1925年6月，沃纳·海森堡解释了一个非简谐原子的稳定能态，从而奠定了量子力学发展的纲领。几个月后，他在物理学杂志上发表了题为《关于运动学和力学关系的量子论新释》的论文，将一类新的数学量引入了物理学领域，从而创立了量子力学；9月，他与尼尔斯·玻尔发表了《论量子力学》一文，将海森堡的思想发展成为量子力学的一种系统理论；11月，海森堡在与玻恩和约尔丹协作下，发表《关于运动学和力学关系的量子论的重新解释》的论文，创立了量子力学中的一种形式体系——矩阵力学。

沃纳·海森堡在解释氢分子光谱中强弱谱线交替出现的现象时，运用矩阵力学将氢分子分成两种形式：正氢和伸氢，即发现了同素异形氢。

- 不确定性原理

1927年，沃纳·海森堡发表了《量子理论运动学和力学的直观内容》一文，发表了不确定性原理，该原理指出不可能同时定位粒子的动量和位置，粒子位置的测量越精确，其动量的测量就越不精确，反之亦然 [16]。

- 基本粒子理论

1934年6月21日，沃纳·海森堡提出正子理论。1953年后，把重点转向基本粒子理论的研究。1958年4月，提出了非线性旋量理论。这个理论的基础是4个非线性微分方程及其包括引力子在内的所谓“宇宙公式”。这些方程系运用于自然界中，能体现出普遍对称性的基本形式的微分系统，而且能解释高能碰撞中产生的基本粒子的多样性。

- 学术论著

沃纳·海森堡撰写了一系列物理学和哲学方面的著作，如《原子核科学的哲学问题》《物理学与哲学》《自然规律与物质结构》《部分与全部》《原子物理学的发展和社会》等。

### 人才培养

沃纳·海森堡一生中指导的研究生以及和他一起工作的助手有多位获得诺贝尔奖 [13-14]，以及领导和参与曼哈顿计划，具体信息如下：

毕业时间

姓名

关系

备注

1928年

博士

1952年获得诺贝尔物理学奖

1930年

爱德华·泰勒（Edward Teller） [14]

博士

参与研制第一颗原子弹、氢弹

鲁道夫·恩斯特·佩尔斯（Rudolf Ernst Peierls） [15]

博士

### 荣誉表彰

时间

荣誉表彰

授予单位

1933年

诺贝尔物理学奖（Nobel prize in Physics） [3]

1933年

马克斯·普朗克奖章（Max Planck Medal） [9]

1933年

德国科学院院士 [11]

德国国家科学院（Nationale Akademie der Wissenschaften）

1943年

哥白尼奖（Königsberg）

柯尼斯堡大学（Kopernikus-Preis der Universität）

1955年

英国皇家学会外籍院士

英国皇家学会（The Royal Society）

1957年

和平级荣誉奖（Friedensklasse des Pour le Mérite）

1958年

美国艺术与科学院院士

美国艺术与科学院

1961年

巴伐利亚功绩勋章（Bayerischer Verdienstorden）

1961年

美国国家科学院外籍院士 [16]

美国国家科学院（National Academy of Sciences）

1961年

卡尔斯鲁厄理工学院荣誉博士

卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruher Institut für Technologie）

1964年

德意志联邦共和国功绩勋章大十字勋章与星星和肩带

1964年

布达佩斯大学荣誉博士

布达佩斯大学 [10]

1970年

波尔国际金质奖章（Niels Bohr International Gold Medal） [7]

丹麦工程学会

1973年

罗马诺瓜迪尼奖（sowie den Romano-Guardini-Preis）

意大利科学院院士

意大利科学院

布鲁塞尔大学荣誉博士

布鲁塞尔大学（Université Libre de Bruxelles）

参考资料来源： [11]

## 社会任职

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时间

担任职务

1957年

日内瓦国际原子物理学研究所（International Institute of Atomic Physics at Geneva）第一任委员会主席 [3]

欧洲核研究委员会德国代表团团长

日内瓦和平利用原子能会议西德代表

## 个人生活

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- 家世背景

沃纳·海森堡的父亲奥古斯特·海森堡（August Heisenberg）是语言学家和东罗马史学家，曾经在慕尼黑大学担任中世纪和现代希腊语教授，弟弟欧文（Erwin）是一名化学家 [11]。

- 婚姻家庭

1937年4月29日，沃纳·海森堡与柏林经济学教授赫尔曼·舒马赫（Hermann Schumacher）的女儿伊丽莎白·舒马赫（Elisabeth Schumacher）结婚，婚后共育有七个儿女 [11]。

## 人物评价

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沃纳·海森堡被认为是20世纪最重要的物理学家之一。他对基本粒子物理学和核物理学做出了重要贡献（Werner Heisenberg war ein deutscher Physiker. Er gilt als einer der bedeutendsten Physiker des 20. Jahrhunderts. Er lieferte wichtige Beiträge zur Elementarteilchenphysik sowie zur Kernphysik） [11]。（德国国家科学院评）

沃纳·海森堡在物理学微观世界中，开拓了新的途径，成为量子力学的创始人之一，在微观粒子运动学和力学领域中做出了卓越的贡献。在学术上，他不仅开拓了量子力学的发展道路，而且为物理学的其他分支（如量子电动力学、涡动力学、宇宙辐射性物理和铁磁性理论等）都做出了杰出的贡献。

## 人物争议

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- 海森堡之谜

“海森堡之谜”主要指的是海森堡本人在二次大战期间主持纳粹德国核物理研究期间所起的作用，以及纳粹德国为什么没有利用他们当时在这方面的优势，成为世界上第一个掌握制造原子弹的国家。战后，人们谴责与纳粹合作的科学家，自然针对海森堡的作用提出问题。对此，海森堡辩解说，他实际上是为纳粹在这方面的研究设置了种种障碍，才使得纳粹没有研制出原子弹。海森堡在1942年要求拨款时，也确实只要求了区区几百万当时的“帝国马克”，这对于研制原子弹简直就是开玩笑。但是，反对这样说法的人也大有人在，他们认为海森堡确实是在为纳粹服务，只是他数学和理论计算能力较差，影响了研究信心和进度 [2]。

- 哥本哈根之谜

“哥本哈根之谜”本来是“海森堡之谜”的一部分，但也可自成一章。1941年9月，丹麦已被纳粹德国占领，但玻尔还没有离开丹麦，此时，海森堡和另外一名德国物理学家冯·魏茨泽克突然来到哥本哈根访问玻尔。直至今日，人们对这两人哥本哈根之行的动机还有争论。支持海森堡的人说，海森堡的目的是告诉玻尔，纳粹德国不会制造出原子弹，让玻尔利用他的影响使反对纳粹的国家也不研究原子弹。另一派则认为，海森堡想劝说玻尔放弃不与纳粹合作的立场，帮助研制。

## 后世纪念

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- 海森堡计划

德国科学基金会成立了海森堡计划（Heisenberg Programme），主要是针对那些通过艾美诺特计划有资格担任教授职位的研究人员，初级研究小组的领导，德国科学基金会项目人员职位，私营部门研究或中级教师职位。还包括初级教授，从国外归来的德国研究人员，以及希望在德国从事职业的适当合格的外国研究人员（尚未获得正教授职位）。海森堡计划有四种类型的资金：海森堡教授（Heisenberg professorship）、海森堡职位（Heisenberg position）、海森堡临床医生的临时替代职位（Heisenberg temporary substitute position for clinicians）、海森堡奖学金（Heisenberg fellowship） [12]。

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