WERNER HEISENBERG: BIOGRAFI, PENEMUAN, KONTRIBUSI, KARYA - ILMU - 2026

Werner Heisenberg (1901 - 1976) adalah seorang fisikawan dan filsuf Jerman yang dikenal sebagai orang yang berhasil merumuskan mekanika kuantum dalam bentuk matriks, selain menciptakan prinsip ketidakpastian. Berkat penemuannya tersebut, ia berhasil memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1932.

Selain itu, ia berkontribusi dengan kontribusi pada teori hidrodinamika fluida turbulen, inti atom, feromagnetisme, sinar kosmik, dan partikel subatom, di antara penelitian lainnya.

Bundesarchiv, Bild 183-R57262 / Tidak Diketahui Penulis tidak diketahui / CC-BY-SA 3.0, melalui Wikimedia Commons

Dia adalah salah satu ilmuwan yang ikut campur dalam proyek senjata nuklir Nazi Jerman selama Perang Dunia II. Ketika perang berakhir, dia diangkat menjadi direktur Kaiser Willhelm Institute for Physics.

Dia menjabat sebagai direktur sampai institusi tersebut pindah ke Munich, di mana ia berkembang dan berganti nama menjadi Institut Max Planck untuk Fisika dan Astrofisika.

Heisenberg adalah presiden Dewan Riset Jerman, Komisi Fisika Atom, Kelompok Kerja Fisika Nuklir, dan presiden Yayasan Alexander von Humboldt.

Biografi

Tahun-tahun awal dan studi

Werner Karl Heisenberg lahir pada tanggal 5 Desember 1901 di Würzburg, Jerman. Dia adalah putra Kaspar Ernst August Heisenberg, seorang guru sekolah menengah atas bahasa klasik yang menjadi satu-satunya guru studi Yunani abad pertengahan dan modern di Jerman dalam sistem universitas. Ibunya adalah seorang wanita bernama Annie Wecklein.

Dia memulai studinya dalam fisika dan matematika di Universitas Ludwig Maximilian di Munich dan Universitas Georg-Agustus di Göttingen antara 1920 dan 1923.

Profesor dan fisikawan, Arnold Sommerfeld, mengamati murid-murid terbaiknya dan mengetahui minat Heisenberg dalam teori fisika anatomis Dane Niels Bohr; profesor membawanya ke festival Bohr pada bulan Juni 1922.

Akhirnya, pada tahun 1923, ia menerima gelar doktor di Munich di bawah Sommerfeld dan menyelesaikan habilitasi pada tahun berikutnya.

Subjek tesis doktor Heisenberg diusulkan oleh Sommerfeld sendiri. Dia berusaha untuk mengatasi gagasan turbulensi yang dilihat sebagai pola pergerakan fluida yang ditandai dengan perubahan tekanan dan kecepatan aliran yang tiba-tiba.

Lebih khusus lagi, Heisenberg mendekati masalah stabilitas dengan menggunakan beberapa persamaan khusus. Selama masa mudanya, dia adalah anggota dari asosiasi Pramuka Jerman dan bagian dari Gerakan Pemuda Jerman.

Awal karirnya

Antara 1924 dan 1927, Heisenberg tercatat sebagai privatdozent (profesor gelar universitas), di Göttingen.

Dari 17 September 1924 hingga 1 Mei tahun berikutnya, ia melakukan penelitian bersama dengan fisikawan Denmark Niels Bohr, berkat hibah dari Dewan Pendidikan Internasional Yayasan Rockefeller.

Pada tahun 1925, selama enam bulan, dia mengembangkan formulasi mekanika kuantum; implementasi matematis yang cukup lengkap, didampingi oleh fisikawan Jerman Max Born dan Pascual Jordan.

Saat berada di Kopenhagen, pada tahun 1927 Heisenberg berhasil mengembangkan prinsip ketidakpastiannya, sembari mengerjakan dasar-dasar matematika mekanika kuantum.

Setelah menyelesaikan penelitiannya, pada 23 Februari, dia menulis surat kepada fisikawan Austria Wolfgang Pauli, di mana dia menjelaskan prinsip seperti itu untuk pertama kalinya.

Kemudian, pada tahun 1928, dia menawarkan sebuah artikel yang diterbitkan di Leipzig di mana dia menggunakan prinsip pengecualian Pauli untuk memecahkan misteri feromagnetisme; sebuah fenomena fisik yang menghasilkan susunan magnet dalam arah dan pengertian yang sama.

Di awal tahun 1929, Heisenberg dan Pauli mempresentasikan dua makalah yang berfungsi untuk meletakkan dasar-dasar teori medan kuantum relativistik.

Penghargaan Nobel

Werner Heisenberg tidak hanya berhasil mengembangkan program penelitian untuk membuat teori medan kuantum bersama dengan beberapa rekannya, tetapi ia juga berhasil mengerjakan teori inti atom setelah ditemukannya neutron pada tahun 1932.

Dalam proyek tersebut ia berhasil mengembangkan model interaksi proton-neutron dalam gambaran awal yang kemudian dikenal sebagai gaya kuat.

Pada tahun 1928, Albert Einstein menominasikan Werner Heisenberg, Max Born, dan Pascual Jordan untuk Hadiah Nobel Fisika. Pengumuman penghargaan 1932 ditunda hingga November 1933.

Pada saat inilah diumumkan bahwa Heisenberg telah memenangkan hadiah 1932 untuk penciptaan mekanika kuantum. Dari kontribusi Heisenberg, bentuk-bentuk alotropik hidrogen telah ditemukan: yaitu, berbagai struktur atom zat yang sederhana.

Serangan Nazi

Pada tahun yang sama ketika dia menerima Hadiah Nobel Perdamaian pada tahun 1933, dia menyaksikan kebangkitan Partai Nazi. Kebijakan Nazi mengecualikan "non-Arya", yang berarti pemecatan banyak profesor, termasuk: Born, Einstein, dan rekan Heisenberg lainnya di Leipzig.

Tanggapan Heisenberg atas tindakan tersebut tenang, jauh dari kemarahan publik karena menurutnya rezim Nazi akan berumur pendek. Heisenberg dengan cepat menjadi sasaran empuk.

Sekelompok fisikawan radikal Nazi mempromosikan gagasan tentang "fisika Arya" sebagai lawan "fisika Yahudi", yang ini terkait dengan teori relativitas dan teori kuantum; sebenarnya, Heisenberg diserang habis-habisan oleh pers Nazi, menyebutnya sebagai "Yahudi kulit putih".

Sommerfeld telah mempertimbangkan untuk meninggalkan Heisenberg sebagai penggantinya untuk kuliah di Universitas Munich; namun, tawarannya untuk pengangkatan gagal karena penentangan dari gerakan Nazi. Heisenberg merasa pahit setelah keputusan sewenang-wenang Nazi.

Heisenberg dalam Perang Dunia II

Pada tanggal 1 September 1939, program senjata nuklir Jerman dibentuk, pada hari yang sama dimulainya Perang Dunia II. Setelah beberapa kali pertemuan, Heisenberg dimasukkan dan ditempatkan sebagai Managing Director.

Dari 26 hingga 28 Februari 1942, Heisenberg memberikan kuliah ilmiah kepada pejabat Reich tentang perolehan energi dari fisi nuklir.

Selain itu, dia menjelaskan tentang potensi energi yang sangat besar yang disediakan oleh jenis energi ini. Dia mengklaim bahwa 250 juta volt elektron dapat dilepaskan melalui fisi inti atom, jadi mereka berangkat untuk melakukan penelitian.

Penemuan fisi nuklir dibawa ke sorotan Jerman. Namun, kelompok penelitian Heisenberg tidak berhasil memproduksi reaktor atau bom atom.

Beberapa referensi telah menampilkan Heisenberg sebagai tidak kompeten. Yang lain, sebaliknya, berpendapat bahwa penundaan itu sengaja atau bahwa upaya itu disabotase. Yang jelas, ada kesalahan signifikan di berbagai titik dalam penyelidikan.

Menurut berbagai referensi, transkrip dari Jerman ke Inggris mengungkapkan bahwa baik Heisenberg dan rekan lainnya senang bahwa Sekutu menang dalam Perang Dunia II.

Tahun-tahun dan kematian pascaperang

Akhirnya pada tahun 1946, ia melanjutkan posisinya di Kaiser Wilhelm Institute, yang kemudian berganti nama menjadi Max Planck Institute for Physics. Pada tahun-tahun pascaperang, Heisenberg mengambil peran sebagai administrator dan juru bicara sains Jerman di Jerman Barat, mempertahankan sikap apolitis.

Pada tahun 1949, ia menjadi presiden pertama Dewan Riset Jerman dengan tujuan mempromosikan sains negaranya secara internasional.

Kemudian, pada tahun 1953, dia menjadi presiden pendiri Humboldt Foundation; sebuah organisasi yang didanai pemerintah yang memberikan beasiswa kepada sarjana asing untuk melakukan penelitian di Jerman.

Pada akhir 1960-an, Heisenberg berhasil menulis otobiografinya. Buku itu diterbitkan di Jerman dan bertahun-tahun kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris, dan kemudian ke bahasa lain.

Pada tanggal 1 Februari 1976, Heisenberg meninggal karena kanker ginjal dan kandung empedu. Keesokan harinya, rekan-rekannya berjalan-jalan dari Institut Fisika ke rumahnya, meletakkan lilin di pintu depan untuk memberi penghormatan kepada ilmuwan legendaris itu.

Penemuan dan kontribusi

Mekanika Matriks

Model pertama mekanika kuantum dibuat oleh Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan terkemuka lainnya. Belakangan, sekelompok fisikawan muda menguraikan teori yang bertentangan dengan teori klasik, berdasarkan eksperimen dan bukan pada intuisi, menggunakan bahasa yang jauh lebih tepat.

Pada tahun 1925, Heisenberg adalah orang pertama yang membuat salah satu formulasi matematika paling lengkap dari mekanika kuantum. Ide Heisenberg adalah dengan menggunakan persamaan ini, intensitas foton dalam berbagai pita spektrum hidrogen dapat diprediksi.

Rumusan ini didasarkan pada kenyataan bahwa setiap sistem dapat dideskripsikan dan diukur dengan observasi dan pengukuran ilmiah menurut teori matriks. Dalam pengertian ini, matriks adalah ekspresi matematika untuk menghubungkan data dari suatu fenomena.

Prinsip ketidakpastian

Fisika kuantum sering membingungkan, karena yang pasti diganti dengan probabilitas. Misalnya, sebuah partikel bisa berada di satu tempat atau tempat lain, atau bahkan di keduanya pada waktu yang sama; lokasinya hanya dapat diperkirakan dengan probabilitas.

Kebingungan kuantum ini dapat dijelaskan berkat prinsip ketidakpastian Heisenberg. Pada tahun 1927, fisikawan Jerman menjelaskan prinsipnya dengan mengukur posisi dan gerak suatu partikel. Misalnya, momentum suatu benda adalah massanya dikalikan dengan kecepatannya.

Dengan adanya fakta ini, prinsip ketidakpastian menunjukkan bahwa posisi dan gerak suatu partikel tidak dapat diketahui dengan pasti. Heisenberg menyatakan bahwa ada batasan seberapa baik posisi dan momentum partikel dapat diketahui, bahkan dengan menggunakan teorinya.

Bagi Heisenberg, jika Anda mengetahui posisinya dengan sangat tepat, Anda hanya dapat memiliki informasi terbatas tentang momentumnya.

Model neutron-proton

Model proton-elektron menghadirkan masalah tertentu. Meskipun telah diterima bahwa inti atom terdiri dari proton dan neutron, sifat neutron tidak jelas.

Setelah penemuan neutron, Werner Heisenberg dan fisikawan Soviet-Ukraina Dmitri Ivanenko mengusulkan model proton-neutron untuk nukleus pada tahun 1932.

Makalah Heisenberg membahas deskripsi rinci tentang proton dan neutron di dalam inti melalui mekanika kuantum. Ia juga mengasumsikan keberadaan elektron nuklir selain dari neutron dan proton.

Lebih khusus lagi, ia berasumsi bahwa neutron adalah senyawa proton-elektron, yang tidak memiliki penjelasan mekanika kuantum.

Sementara model neutron-proton memecahkan banyak masalah dan menjawab pertanyaan-pertanyaan tertentu, model tersebut membuktikan masalah dalam menjelaskan bagaimana elektron dapat memancar dari inti. Namun, berkat penemuan ini, citra atom berubah dan secara signifikan mempercepat penemuan fisika atom.

Dimainkan

Prinsip fisika teori kuantum

The Physical Principles of Quantum Theory adalah sebuah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg, pertama kali diterbitkan pada tahun 1930 berkat University of Chicago. Kemudian, pada tahun 1949, versi baru dicetak ulang untuk sukses.

Fisikawan Jerman menulis buku ini dengan maksud membahas mekanika kuantum dengan cara yang sederhana, dengan sedikit bahasa teknis untuk memberikan pemahaman cepat tentang sains ini.

Buku tersebut telah dikutip lebih dari 1.200 kali dalam referensi dan sumber resmi penting. Struktur pekerjaan pada dasarnya didasarkan pada diskusi yang cepat dan mudah tentang teori kuantum dan prinsip ketidakpastiannya.

Fisika dan Filsafat

Fisika dan Filsafat terdiri dari sebuah karya mani yang secara ringkas ditulis oleh Werner Heisenberg pada tahun 1958. Dalam karya ini, Heisenberg menjelaskan peristiwa-peristiwa revolusi dalam fisika modern dari dasar artikel dan kontribusinya yang luar biasa.

Heisenberg dicirikan dengan melakukan ceramah dan ceramah yang tak terhitung banyaknya tentang fisika sepanjang karier ilmiahnya. Dalam pengertian ini, karya ini adalah kompilasi dari semua pembicaraan yang terkait dengan penemuan ilmuwan Jerman: prinsip ketidakpastian dan model atom.

Fisika dan seterusnya

Physics and Beyond adalah sebuah buku yang ditulis oleh Werner Heisenberg pada tahun 1969, yang menceritakan sejarah eksplorasi atom dan mekanika kuantum dari pengalamannya.

Buku ini membahas perdebatan antara Heisenberg dan rekan-rekannya pada waktu itu tentang topik ilmiah yang berbeda. Teks ini memuat percakapan dengan Albert Einstein.

Maksud Heisenberg adalah agar pembaca dapat memiliki pengalaman mendengarkan secara langsung fisikawan terkenal yang berbeda, seperti Niels Bohr atau Max Planck, tidak hanya berbicara tentang fisika, tetapi juga tentang topik lain yang berkaitan dengan filsafat dan politik; itulah judul buku itu.

Selain itu, karya tersebut menceritakan kemunculan fisika kuantum dan deskripsi lingkungan tempat mereka tinggal, dengan deskripsi mendetail tentang lanskap dan pendidikan mereka dalam karakteristik alam saat itu.

Referensi

1. Werner Heisenberg, Richard Beyler, (nd). Diambil dari Britannica.com
2. Weiner Heisenberg, Portal Ilmuwan Terkenal, (nd). Diambil dari Famousscientists.org
3. Werner Karl Heisenberg, Universitas Portal St Andrews, Skotlandia, (nd). Diambil dari groups.dcs.st-and.ac.uk
4. Werner Heisenberg, Wikipedia dalam bahasa Inggris, (nd). Diambil dari Wikipedia.org
5. Ketidakpastian kuantum tidak semuanya dalam pengukuran, Geoff Brumfiel, (2012). Diambil dari nature.com