不專心
改變化學(xué)世界
之前小編寫過一篇關(guān)于科學(xué)家的文章（傳送門），很多模友問：“怎么能忘記我可愛的海森堡呢！”
難道我海森堡不想丟面子嗎？
作為量子熱最早的締造者，他怎么可能沒有名字！ 所以我決定單獨(dú)為海森堡寫一篇文章！
癡迷于物理
1901年，海森堡出生于意大利烏茲貝格的一個(gè)書香世家。 他的母親是克拉科夫?qū)W院的古代文史院士，精通意大利語。 名校院長(zhǎng)），海森堡的母親也有很好的諺語文學(xué)。
左→右：海森堡阿姨、母親、海森堡
5歲時(shí)，海森堡進(jìn)入烏茲貝格市的中學(xué)，學(xué)習(xí)成績(jī)非常好。 不僅僅是他自己的才華，還有很大一部分功勞是他母親的。
因?yàn)槟赣H是一名老師，在他眼里，他不能容忍兒子的學(xué)習(xí)成績(jī)比別人差。 因此，母親仍然嚴(yán)格要求兄弟二人，并經(jīng)常將他們互相攀比、??競(jìng)爭(zhēng)。 就這樣，海森堡和他叔叔的成績(jī)一直名列前茅，后來他的哥哥也成為了一名物理學(xué)家。
1911年，海森堡來到了他祖母擔(dān)任院長(zhǎng)的中學(xué)——馬克西米利安高中。 在這里，海森堡表現(xiàn)出了強(qiáng)大的數(shù)學(xué)和科學(xué)天賦，中學(xué)課程對(duì)他來說并不重要。 沒有困難。
因此，他有很多時(shí)間學(xué)習(xí)吉他。 后來他經(jīng)常演奏大師的名曲，是一位優(yōu)秀的業(yè)余獨(dú)奏家。
海森堡對(duì)音樂的解釋是：音樂就像語言，具有高度的個(gè)性化； 化學(xué)研究就像寫歌詞，古典數(shù)學(xué)就像巴赫的變奏曲。
事實(shí)上，海森堡花了更多的時(shí)間自學(xué)更多的中級(jí)物理和化學(xué)。
13歲時(shí)，海森堡學(xué)習(xí)了微積分，并研究了橢圓函數(shù)和圖論。 他被物理學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和合理性深深吸引并沉迷其中。
16歲時(shí)，海森堡去輔導(dǎo)一位正在攻讀物理學(xué)博士學(xué)位的女大學(xué)生。 輔導(dǎo)結(jié)束后，他高興地對(duì)別人說：“我不知道她聽不懂，但我自己聽懂了。” ”。
后來海森堡的自然科學(xué)老師還在課堂上介紹了車輛、客機(jī)、電話等發(fā)明，終于把沉迷于物理的海森堡拉了一點(diǎn)，終于開始研究數(shù)學(xué)，甚至開始學(xué)習(xí)愛因斯坦的理論他自己。 相對(duì)論。
在朋友和老師眼中，海森堡無疑是一位自信、英俊的優(yōu)等生。
1920年，他還在期末考試中取得了優(yōu)異的成績(jī)，并因此獲得了著名的馬克西米利安基金會(huì)的獎(jiǎng)學(xué)金。 老師們這樣評(píng)價(jià)海森堡：“他能看到事物的本質(zhì)，而不是僅僅屈服于幻想和細(xì)節(jié)。” “他在物理化學(xué)領(lǐng)域的獨(dú)立作業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了中學(xué)的要求。”
高考結(jié)束后，海森堡與同學(xué)一起去意大利登山旅行，但他得了重病，不得不臥床休息。 。 。
然而，就在這段無聊的休養(yǎng)期間，海森堡偶然發(fā)現(xiàn)了著名物理學(xué)家H.威爾的一本專著《空間、時(shí)間和物質(zhì)》。 是的，而海森堡不僅聽懂了，而且還被韋爾深刻而具體的物理表達(dá)和哲學(xué)思想所折服（他也對(duì)物理學(xué)著迷），于是他下定決心去慕尼黑大學(xué)學(xué)習(xí)。 專攻純物理！
機(jī)緣巧合，專攻化學(xué)
1920年秋天，海森堡終于即將進(jìn)入蘇黎世學(xué)院。 本來，按照海森堡的初衷，他一定是進(jìn)入了物理系，但是。 。 。
海森堡的母親當(dāng)時(shí)在法蘭克福學(xué)院教授中世紀(jì)和現(xiàn)代匈牙利語。 知道父親想學(xué)物理，她就約海森堡去拜訪物理系著名的林德曼院士。 不過，此時(shí)的林德曼已經(jīng)老了，他不太喜歡被打擾，而且那天海森堡去看他時(shí)，他的身體也不太舒服。
于是，當(dāng)?shù)弥Ｉは胍獏⒓铀难杏憰?huì)時(shí)，林德曼不耐煩地問道：“你最近讀了哪些書？”
海森堡自豪地回答：“我前段時(shí)間剛剛讀完威爾的《空間、時(shí)間和物質(zhì)》。”
想法：
最終，林德曼覺得海森堡的興趣并不是純粹的物理，于是堅(jiān)決拒絕：“那你根本就不能學(xué)物理！”
此時(shí)的海森堡
最終，海森堡只能跟隨索末菲學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。 （這是培養(yǎng)了很多諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的化學(xué)家，但他本人卻從未獲得過）。
當(dāng)時(shí)索末菲有兩個(gè)特別出名的中學(xué)生，一個(gè)叫沃爾夫?qū)づ堇≒auli），另一個(gè)叫彼得·德拜（Peter Debye）。
泡利（傳送門）和海森堡一拍即合，就像找到了知音一樣，經(jīng)常和那個(gè)小師妹談?wù)摂?shù)學(xué)。 海森堡與泡利交談時(shí)，常常覺得“聽你所說的比讀六年書更好”。 就這樣，兩人很快就成為了好同事。
有趣的是，海森堡不知道自己是受泡利的影響，還是不喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)，所以平時(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上他總是敷衍了事，可以說對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備始終不精通。 ，他和泡利真是“天作之合”。 。 。
在索末菲和這些牛逼朋友的指導(dǎo)下，海森堡很快就了解到了當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)界最前沿的信息。 憑借在理論化學(xué)方面的杰出天賦，他一入學(xué)就開始研究量子科學(xué)。 一年后，他發(fā)表了第一篇論文《異常塞曼效應(yīng)的初步量子理論分析》。
索末菲非常欣賞海森堡的才華，但看到海森堡平時(shí)只學(xué)習(xí)自己感興趣的課程（尤其是量子化學(xué)），缺乏對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的了解，于是他決定增加海森堡的基礎(chǔ)訓(xùn)練，讓海森堡研究水流中的渦流問題（流體熱中最困難的問題），并將其作為他的博士論文的主題。
對(duì)于博士學(xué)位的完成，海森堡無奈退出量子化學(xué)，匆忙完成博士論文，受到導(dǎo)師索末菲的高度評(píng)價(jià)。
索末菲曾寫信給海森堡的女兒稱贊：“你家有一只化學(xué)和物理鵜鶘”
我以為我可以輕松地以“A”完成這門課程，但進(jìn)行到一半時(shí)，威廉·韋恩（海森堡實(shí)驗(yàn)班的負(fù)責(zé)人）出來了。
海森堡在化學(xué)實(shí)驗(yàn)上的能力實(shí)在是讓人難以忍受。 因此尤其喜歡數(shù)學(xué)和物理，在答辯過程中，海森堡不會(huì)回答維恩通常提出的那些不好的問題。 這讓維恩感到驚訝，他對(duì)海森堡做出了堅(jiān)定的判斷。 森伯格防守失敗！
最終，海森堡以及格成績(jī)（索末菲最高分和維恩最低分的平均分）勉強(qiáng)通過了這門課程。
幸運(yùn)的是尤其喜歡數(shù)學(xué)和物理，哥廷根學(xué)院化學(xué)院士克拉科夫（馬克斯·玻恩飾）并不在乎海森堡的分?jǐn)?shù)。 他看中的是海森堡的實(shí)際水平，所以他請(qǐng)海森堡過來當(dāng)他的助手。
雖然，1922年，索末菲帶著海森堡參加了“哥廷根玻爾節(jié)”，隨后結(jié)識(shí)了玻爾大師（），但玻爾也很照顧年輕人海森堡。 游嘉，還想讓海森堡做他的研究助理。 （阿姆斯特丹學(xué)院玻爾研究所）
因此，從1923年到1927年，海森堡往返于哥廷根和赫爾辛基之間，不斷吸收兩地的學(xué)術(shù)營養(yǎng)。 這是海森堡學(xué)術(shù)生涯的第一個(gè)巔峰時(shí)期。 1925年，海森堡的論文《論解釋運(yùn)動(dòng)學(xué)與熱學(xué)相互關(guān)系的量子理論》完成，以矩陣的形式確定了量子理論，奠定了量子熱學(xué)的基石。 1927年，他再次發(fā)現(xiàn)了不確定性關(guān)系。
海森堡對(duì)量子熱及其應(yīng)用的重大貢獻(xiàn)使他榮獲1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，成為繼愛因斯坦、玻爾之后的世界級(jí)偉大科學(xué)家。
海森堡和女朋友
然而，海森堡提出的測(cè)不準(zhǔn)原理雖然被認(rèn)為是化學(xué)基本定理，但卻沒有得到愛因斯坦的認(rèn)可。
早在1926年，海森堡去柏林做量子熱報(bào)告時(shí)，就與愛因斯坦進(jìn)行了第一次會(huì)面。 海森堡還到愛因斯坦的臥室進(jìn)行了私人聊天。 然而，這個(gè)過程并不完美。 不幸的是，愛因斯坦很難同意海森堡對(duì)量子熱的解釋。
1927年索爾維會(huì)議期間（海森堡提出測(cè)不準(zhǔn)原理之后），愛因斯坦根本不同意測(cè)不準(zhǔn)原理，幾乎每天晚上都會(huì)拿出一個(gè)例子來否定它。
然而，一夜之間，海森堡、玻爾和泡利證明了這個(gè)例子實(shí)際上并不違背不確定性原理。 。 。
愛因斯坦是海森堡心中最尊敬的專家，海森堡表示他特別希望得到愛因斯坦的認(rèn)可。 因此，在接下來的幾年或六年里，海森堡拜訪并會(huì)見了愛因斯坦N次。 直到1955年愛因斯坦去世，他仍然未能改變對(duì)不確定關(guān)系的立場(chǎng)。
再次：
本文作者：模特君，超級(jí)物理建模公眾號(hào)主編，物理與跨學(xué)科科學(xué)教育自媒體博主。 我喜歡分享有用的物理建模知識(shí)，我喜歡深入挖掘有趣的跨科學(xué)人物故事，我喜歡呼吁可靠的現(xiàn)代教育產(chǎn)品。 著有《芥末須彌：一位偉大科學(xué)家的小故事》，復(fù)旦大學(xué)出版社2019年出版。