科學界公認，20世紀上半葉的兩大發現——相對論和量子力學，從根本上改變了人類科學技術的面貌 。如果說相對論探究的是宏觀世界的規律，那么量子力學就是研究像水分子、氫原子這些微觀粒子的科學 。1925年，年輕的德國物理學家海森伯和其他科學家一起創立了著名的矩陣力學理論，也就是人們常說的量子力學第一定律 。
自從1900年普朗克在物理學中首先引入量子概念開始，這一學說便引起許多科學家的興趣 。特別是在1913年，丹麥物理學家玻爾提出氫原子結構和氫光譜的初步理論后，則從根本上改變了不少科學家認為原子粒不可見的看法，為量子力學的建立奠定了堅實的基礎 。
1922年夏天，德國格丁根大學邀請當時的著名科學家玻爾做有關原子物理學的演講，一名年僅21歲的學生在眾目睽睽之下站起來，批評玻爾的原子模型 。沒想到愛惜人才的玻爾不但不生氣，反而覺察到這個年輕人迸發的思想火花，便邀請他長談 。這個年輕人就是海森伯，從此他在玻爾的指導下，正式步入了科學殿堂 。
就這樣，虛心好學的海森伯先后經過名師索末菲、玻恩和玻爾的指導，有機會了解和掌握物理界各家各派的學術觀點、思想方法和研究成果，從而博采眾長，融會貫通 。
1925年，剛剛升任講師的海森伯因病休養 。但病中的他沒有放下科學研究，而是利用這段時間認真分析了玻爾的原子理論，并考慮如何對它進行改進 。結果，他拋棄了關于看不見的電子軌道的猜想，決心從實驗中能觀察到的譜線入手，找出描繪這些譜線的數學關系 。
為此，海森伯還發明了一套算法，用來計算原子學譜，結果取得成功 。不久，他和物理學家玻恩、約爾丹合作，將研究成果發展成矩陣力學，為量子力學的建立起了先驅作用 。同年7月，年僅24歲的海森伯發表了經典論文《關于運動學和動力學關系的量子論解釋》，提出用矩陣的形式來描繪微觀世界粒子體系的運動規律 。這一理論和后來奧地利物理學家薛定諤提出的波動力學有異曲同工之妙：兩種力學雖然以不同的形式研究微觀粒子，但事實上它們是同一種理論，因此統稱為量子力學 。
創立矩陣力學后，海森伯又提出著名的測不準原理，為人們能夠理解深奧的微觀物理奠定了基礎 。第二次世界大戰期間，海森伯不但參加了德國原子能反應堆的研究工作，而且是技術上的主要負責人 。不過作為青年才俊，海森伯的成功還是和他博采眾長的科學態度和好學的品格分不開 。
【量子力學創始人，矩陣力學理論提出者：德國物理學家海森伯】
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