Werner Heisenberg

Atomun yapısı ile alakalı çalışmaları ile tanınmış, kuantum mekaniğinin kurucusu olan Alman fizikçisidir. 1932 yılında Nobel Fizik Ödülü aldı.

Werner Heisenberg, 5 Aralık 1901 tarihinde Würzburg, Almanya’da Annie Wecklein, August Heisenberg çiftinin oğlu olarak doğmuştur. Aile 1910 yılında Münih'e taşındı. Werner'in Amerika'ya göç ederek zengin olan Kari adında bir erkek kardeşinin yanı sıra üç kız kardeşi ve sanayi kimyacısı olan ağabeyi Erwin Heisenberg olmak üzere toplam beş kardeşi vardı.

Werner'in hayatında kendisini sürekli kısıtlayan alerji ve hastalıkların ardı arkası kesilmedi. Beş yaşında akciğer iltihabından ötürü neredeyse ölüyordu. 1920'de Maximilian Gymnasium'dan mezun olduktan sonra Universitât München'e kayıt yaptırdı. Buradaki ilk iki yılında, fizik üzerine gelecek vaat eden dört araştırma makalesi teslim etti.

Öğrenimini Münih ve Göttingen üniversitelerinde yaptı. Münih Üniversitesi'nde fizik öğrenimi gördükten sonra, atom fiziğinin önde gelen adlarından Max Born ile Niels Bohr'un yanında çalıştı. 1920'li yıllarda çeşitli üniversitelerde öğretim üyeliğinde bulundu. Münih Üniversitesi’nden 1923’te fizik dalında doktora derecesi aldı. 1923-1924’de Göttingen Üniversitesi’nde Max Born ile birlikte çalıştı. 1924’de Niels Bohr'un yanında çalışmak üzere Kopenhag Üniversitesi Kurumsal Fizik Enstitüsü’ne gitti. Kuantum mekaniği üzerinde yetkin çalışmalarla dolu geçen bir dönemden sonra, 1927’de Leipzig Üniversitesi’nde profesör oldu.

Kurumsal Fizik Kürsüsü Başkanlığını da üstlenerek atom fiziği konusunda etkinliğini ortaya koydu. 1932’de Nobel Fizik Ödülü’nü aldı. 1933’de Adolf Hitler'in Yahudi bilim adamlarını zorladığı göçe tepki gösterdi. İkinci Dünya Savaşı boyunca Berlin Üniversitesi’nde ve Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nde Otto Hahn ile atom enerjisi üzerine çalışmalar yaptı. Müttefiklerin Berlin’e girmesiyle (1945) de bir süre tutuklandı. 1946’da Göttingen Üniversitesi’ne dönerek Max Planck Fizik ve Astrofizik Enstitüsü’nü kurdu. 1950’de Türkiye’ye gelerek birçok konferansa katıldı. 1957’de atomun silah olarak kullanılmasına karşı olan bilim adamlarıyla ortak bildirinin hazırlanmasına katıldı. 1958’de Münih Üniversitesi’ne geçti.

1927'den 1941'e kadar Leipzig Üniversitesi'nde kuramsal fizik profesörüydü. En önemli çalışmalarını bu dönemde yaptı ve kuvantum mekaniğine değerli katkıları nedeniyle 1932 Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. 1942'de Berlin Üniversitesi'nde profesör oldu. Kuvantum mekaniğine, matris mekaniği olarak bilinen yeni bir yaklaşım getirdi. Araştırmaları sırasında hidrojenin alotropik biçimlerinin var olması gerektiği sonucuna vardı. Bu alotropların varlığı daha sonra kanıtlandı (1929) ve bu buluşundan ötürü 1932 Nobel Fizik Ödülü, Heisenberg'e verildi. Belirsizlik ilkesini (bir elektronun belli bir anda hem hızının hem de yerinin belirlenemeyeceği ilkesi) formüle etti. Bir atom parçacığının ne kadar hassas ölçülürse hızı ve yönünün o kadar az bilineceğini gösteren belirsizlik ilkesini de formüle etmiştir.

Onun teorisi atom tarafından yayılan radyasyonun gözlemlenmesi temeline dayanır. Teoriye göre, belirli bir zamanda bir elektronun yerini yada (Niels Bohr'un öngördüğü üzere) gezegenlerin yörüngesi gibi elektronların yörüngesini tesbit edemeyiz. Pozisyon, hız gibi mekanik değerler sayılar yerine matrices adını verdiği soyut matematiksel yapılarla tanımlanmalıdır. Daha sonra Heisenberg bu teoriyi matrix denklemleriyle formüle etti. Hareketli bir parçacığın momentum ve hızının hesaplanması; quantum sabiti h ile, ölçülecek değerin çarpımlarından daha küçük olmayacak biçimde belirsizlik taşır kuralını içeren belirsizlik ilkesi (Uncertainty Principle)'ni ortaya attı. Bu belirsizlik insan için ihmal edilebilirse de atom düzeyinde gözardı edilemez.

Heisenberg bu belirsizlik ilkesine uygun olarak, daha önce Bohr'un geliştirmiş olduğundan tümüyle farklı yeni bir atom modeli önerdi. Atom çekirdeğinin proton ile nötronlardan oluştuğunu ilk kez o açıkladı ve 1932'de temel parçacıklar arasındaki karşılıklı çekim kuvvetlerinin çekirdeği bir arada tuttuğunu öne sürdü . Sonradan temel parçacıklar arasındaki bu çekim kuvvetlerinin kütleçekim ve elektromagnetik kuvvetlerle de ilişkili olduğu anlaşıldı.

Heisenberg kuantum mekaniğine katkılarından dolayı 1932 yılında Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. Ayrıca türbülanslı akışların hidrodinamik kuramları, atom çekirdeği, ferromanyetizm, kozmik (evren) ışını ve atomaltı parçacıkları gibi alanlara önemli katkılar yaptı ve Karlsruhe'de ilk Batı Almanya atom reaktörü tasarımında görev aldı. II. Dünya Savaşı boyunca atom araştırmaları konusundaki çalışmaları üzerine önemli tartışmalar döndü.

II. Dünya Savaşı’nı takip eden yıllarda, daha sonraları Max Planck Fizik Enstitüsü olarak isimlendirilen Kaiser Wilhelm Fizik Enstitüsü’ne yönetici olarak atandı. 1958 yılında Munih’e taşınana kadar enstitüde yöneticilik yaptı.

1936 ların ortasında, Heisenberg iki makalede kozmik ışın yağmurları kuramını sundu. İki yıl içinde dört makale daha yayınladı.

Savaş çıktığında Heisenberg askerlik görevini tıp alanında yaptıktan sonra nükleer fisyon araştırmalarına teknik başdanışman olarak atandı. Sonraki beş buçuk yılda zamanının ve enerjisinin büyük kısmını buna ayırdı. Nükleer reaktör kuramını geliştirdi. Deneyler, uranyum metali ile uygun miktardaki ağır sudan oluşan sisteminin zincirleme tepkimeyi gerçekleştirebileceğini gösteriyordu. Başarılı bir deneysel reaktör kurulabilirdi, fakat uygulamaya dönük anlamlı bir şey üretilmesi için çok daha uzun bir süre gerekmekteydi. Amerikan fizikçilerinin yaptığı reaktör türü işlevsiz görülerek kullanılmadı, çünkü Heisenberg gereken kritik kütleyle ilgili yanlış bir hesaplama yapmıştı. O zamanlar atom araştırmaları her yerde çok gizli yapıldığı için hatalar düzeltilmeden kalabiliyordu. Heisenberg'in Nazilerin sahip olmasını istemediği için atom bombası üretimini bilerek uygulanamaz gösterdiği öne sürülse de bu yöndeki kanıtlar ikna edici değildir. Atom enerjisi Almanya için uzun soluklu bir projeydi ve savaşın sonucunu etkileme ihtimali yoktu.

Almanya'nın İttifak kuvvetleri karşısında yenilgiye uğramasının ardından İngiliz ve Amerikalılardan oluşan bir ekip Heisenberg'in ofisini ve nükleer projenin geliştirilmiş olabileceği diğer yerleri araştırdılar. Almanların bomba yapımından hayli uzakta olduğu sonucuna vardılar. Yine de Alman nükleer fizikçilerin Sovyetler Birliği'ne götürülmelerini engellemek amacıyla içlerinde Hahn ve Heisenberg'in de olduğu on kişi İngiltere'ye nakledildi.

Heisenberg, 1948'de Cambridge'de ders vermek amacıyla bir kaç ay kaldı. 1950 ve 1954'de iki defa Amerika'dan ders vermek için teklif aldı. 1955-56 kışında Iskoçya St. Andrews Universitesi'nde dersler verdi, daha sonra bu dersleri bir kitap olarak yayımladı.

Aynı zamanda iyi bir piyanist olan Werner Heisenberg, 29 Nisan 1937 tarihinde Elisabeth Schumacher ile evlendi. Maria ve Wolfgang(d.1938) ikiz çocukları oldu. Daha sonra Barbara, Christine, Jochen, Martin ve Verena adlarında çocukları vardır.

Werner Heisenberg, 1 Şubat 1976 tarihinde Münih, Almanya’da 75 yaşında safra kesesi ve böbrek kanserinden ölmüştür.

1956 senesinde İstanbul'a gelip konferanslar veren Werner Heisenberg, bir konferansında sözlerini şöyle bitirmiştir: “Bütün nutuklarımda, atomdaki enerjiden nasıl istifade edilebileceğini anlattım. Şimdi aklımıza haklı olarak, şu soru gelmektedir: Bu muazzam kudreti, küçücük yere kim ve nasıl koydu.”

Ödülleri :
Brüksel Üniversitesi, Karlsruhe Teknoloji Üniversite ve Budapeşte Üniversitesi’nden onursal doktora
Bavyera Nişanı
Romano Guardini Ödülü
Şovalye Nişanı (Sivil Sınıf)
Londra Kraliyet Topluluğu üyeliği
Göttingen, Bavarya, Saksonya, Prusya, İsviçre, Romanya, Norveç, İspanya, Hollanda, Roma Bilim Akademileri üyeliği, Almanya Leopoldina Bilim Akademisi, Amerikan Bilimler Akademisi üyeliği
1932 - Nobel Fizik Ödülü “kuantum mekaniğinin inşası, hidrojenin alotropik şekillerinin keşfine imkan sağlayan uygulamaları” üzerine
1933 - Alman Fizik Derneği Max Planck Madalyası

Başlıca Eserleri:
1930 - Die Physikalischen Prinzipien der Quantentheori (Kuantum Kuramının Fiziksel İlkeleri),
1943 - Kosmiche Strahlung (Kozmik Işıma),
1943 - Physker Atomkerne (Çekirdek Fiziği),
1949 - Wandlungen in den Grundlagen der Naturwistenschaft (Doğabilimler Temelindeki Değişiklikler),
1958 - Theorie de Neutronen (Nötronlar Kuramı), Revolution in Modern Science (Fizik ve Felsefe),
1967 - Einführung in die Einheitliche Feldtheorie der Elementarteilchen (Temel Parçacıkların Birleşik Alan Kuramına Giriş),
1969 - Der Teil und das Ganze (Parça ve Bütün),
1970 - Schritte über die Grenzen (Sınırı Aşış).


Kaynak:Biyografi.info