海森伯(Werner Heisenberg 1901-1976)因创立量子力学和应用该理论发现氢的同素异形体,获得了1932年度诺贝尔物理学奖。

1925年,海森伯利用矩阵代数,建立了一套量子力学理论体系,这就是量子理论中的矩阵力学。7月29日,他写成了《关于解释运动学和力学的量子理论》,标志着量子力学的正式创立,这一天也被称为“量子力学诞生日”。当时,许多物理学家都认为经典力学规律不可能正确地应用于原子中的高速运动,需要用新的思想来解释原子和分子中的微观过程。海森伯从一些可直接观察的物理量出发,用数学中的矩阵,将光谱学中的频率、强度和极化加以联系,从而找出了解释微观物理基本过程的最主要的表达方式。1926年,薛定谔发表了另一套量子力学理论体系——波动力学。随后不久,冯诺依曼证明了波动力学和矩阵力学是等价的。

海森伯本人和其他物理学家用矩阵力学研究了原子和分子的光谱特性,得到的结果与实验一致。特别应当指出的是,当海森伯用他的理论来解释氢分子光谱中强弱谱线交替出现的现象时,发现存在两种形式的氢:一是正氢,也就是2个氢核的自旋方向相同;另一是仲氢,也就是2个氢核的自旋方向相反。后来实验证实了他的这个结论。

海森伯提出的“测不准原理”是量子力学中的一条重要原理。无论在物理学上,还是在哲学上,都产生了深远的影响。“测不准原理”认为,要同时精确测量物体的位置和动量是不可能的。物体位置的不确定范围越小,其动量的不确定范围就越大,但是它们的乘积是确定的且与普朗克常数有关。