Werner Heisenberg - Werner Heisenberg

Werner Heisenberg
Bundesarchiv Bild183-R57262, Werner Heisenberg.jpg
Heisenberga w 1933 r.
Urodzić się
Werner Karl Heisenberg

( 1901-12-05 )5 grudnia 1901
Zmarł 1 lutego 1976 (1976-02-01)(w wieku 74)
Miejsce odpoczynku Monachium Waldfriedhof
Alma Mater
Znany z
Małżonkowie
Elisabeth Schumacher
( M,  1937 ),
Dzieci 7 (w tym Jochen i Martin )
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Fizyka teoretyczna
Instytucje
Praca dyplomowa Über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmen (O stabilności i turbulencji przepływów cieczy)  (1923)
Doradca doktorski Arnolda Sommerfelda
Inni doradcy akademiccy
Doktoranci
Inni ważni studenci
Pod wpływem
Podpis
Werner Heisenberg podpis.svg

Werner Karl Heisenberg ( / h oo ən b ɜːr ɡ / ; niemiecka wymowa: [vɛɐ̯nɐ haɪzn̩ˌbɛɐ̯k] ( słuchać )O tym dźwięku , 5 grudnia 1901 - 1 lutego 1976) był niemieckim fizykiem teoretycznym i jeden z najważniejszych pionierów mechaniki kwantowej . Swoją pracę opublikował w 1925 r. w przełomowej gazecie . W kolejnej serii artykułów z Maxem Bornem i Pascualem Jordanem , w tym samym roku, to macierzowe sformułowanie mechaniki kwantowej zostało znacznie dopracowane. Znany jest z zasady nieoznaczoności , którą opublikował w 1927 roku. Heisenberg otrzymał w 1932 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki „za stworzenie mechaniki kwantowej”.

Heisenberga się również w znacznym stopniu do teorii na hydrodynamice od przepływu turbulentnego , w jądra atomowego , ferromagnetyzmu , promieni kosmicznych i cząstek elementarnych . Był głównym naukowcem w niemieckim programie broni jądrowej podczas II wojny światowej . Odegrał także kluczową rolę w planowaniu pierwszego zachodnioniemieckiego reaktora jądrowego w Karlsruhe wraz z reaktorem badawczym w Monachium w 1957 roku.

Po II wojnie światowej został mianowany dyrektorem Instytutu Fizyki Cesarza Wilhelma , który wkrótce został przemianowany na Instytut Fizyki Maxa Plancka . Był dyrektorem instytutu, dopóki nie został przeniesiony do Monachium w 1958 roku. Następnie został dyrektorem Instytutu Fizyki i Astrofizyki im. Maxa Plancka w latach 1960-1970.

Heisenberg był także przewodniczącym Niemieckiej Rady Badawczej , przewodniczącym Komisji Fizyki Atomowej, przewodniczącym Grupy Roboczej Fizyki Jądrowej oraz prezesem Fundacji Alexandra von Humboldta .

Wczesne życie i edukacja

Wczesne lata

Werner Karl Heisenberg urodził się w Würzburgu w Niemczech, aby Kaspar Ernst August Heisenberga  [ de ] , a jego żona, Annie Wecklein. Jego ojciec był nauczycielem w szkole średniej języków klasycznych, który został jedynym w Niemczech ordentlicher profesorem (profesorem zwyczajnym) średniowiecznej i nowożytnej greki w systemie uniwersyteckim.

Heisenberg został wychowany i żył jako luterański chrześcijanin. W jego późnych lat młodzieńczych, Heisenberg czytać Platona Timaeus podczas wędrówki w Alpach Bawarskich. Opowiedział o rozmowach filozoficznych z kolegami i nauczycielami na temat zrozumienia atomu podczas stażu naukowego w Monachium, Getyndze i Kopenhadze. Heisenberg stwierdził później, że „Mój umysł został uformowany przez studiowanie filozofii, Platona i tego typu rzeczy”. i że „Współczesna fizyka zdecydowanie zdecydowała się na Platona. W rzeczywistości najmniejsze jednostki materii nie są obiektami fizycznymi w potocznym znaczeniu; są to formy, idee, które można jednoznacznie wyrazić tylko w języku matematycznym”.

W 1919 Heisenberg przybył do Monachium jako członek Freikorps, by walczyć z powstałą rok wcześniej Bawarską Republiką Sowiecką . Pięćdziesiąt lat później wspominał tamte czasy jako młodzieńczą zabawę, jak „granie policjantów i złodziei i tak dalej; to wcale nie było nic poważnego”.

studia uniwersyteckie

Heisenberga w 1924 r.

Od 1920 do 1923 studiował fizykę i matematykę na Uniwersytecie Ludwiga Maksymiliana w Monachium pod kierunkiem Arnolda Sommerfelda i Wilhelma Wien oraz na Uniwersytecie Georga Augusta w Getyndze u Maxa Borna i Jamesa Francka oraz matematykę u Davida Hilberta . Doktoryzował się w 1923 roku w Monachium pod kierunkiem Sommerfelda.

W Getyndze pod Bornem ukończył habilitację w 1924 r. rozprawą habilitacyjną na temat anomalnego efektu Zeemana .

W czerwcu 1922 Sommerfeld zabrał Heisenberga do Getyngi na Festiwal Bohra , ponieważ Sommerfeld szczerze interesował się swoimi uczniami i wiedział o zainteresowaniu Heisenberga teoriami Nielsa Bohra na temat fizyki atomowej . Podczas wydarzenia Bohr był gościnnym wykładowcą i wygłosił serię obszernych wykładów z fizyki kwantowej atomu, a Heisenberg po raz pierwszy spotkał Bohra, co wywarło na niego trwały wpływ.

Praca doktorska Heisenberga , której temat zaproponował Sommerfeld, dotyczyła turbulencji ; w pracy omówiono zarówno stabilność przepływu laminarnego, jak i naturę przepływu turbulentnego . Problem stabilności został zbadany za pomocą równania Orra-Sommerfelda , liniowego równania różniczkowego czwartego rzędu dla małych zakłóceń z przepływu laminarnego. Powrócił do tego tematu na krótko po II wojnie światowej.

W młodości był członkiem i instruktor harcerski z Neupfadfinder , z Niemieckiego Stowarzyszenia Harcerskiego i część Ruchu Młodzieży Niemieckiej . W sierpniu 1923 r. Robert Honsell i Heisenberg zorganizowali wyjazd do Finlandii z grupą skautową tego związku z Monachium.

Życie osobiste

Heisenberg lubił muzykę klasyczną i był znakomitym pianistą. Jego zainteresowanie muzyką zaowocowało poznaniem jego przyszłej żony. W styczniu 1937 Heisenberg poznał Elisabeth Schumacher (1914–1998) na prywatnym recitalu muzycznym. Elisabeth była córką znanego berlińskiego profesora ekonomii, a jej bratem był ekonomista EF Schumacher , autor książki Małe jest piękne . Heisenberg poślubił ją 29 kwietnia. Bliźniaki Maria i Wolfgang urodzili się w styczniu 1938 roku, po czym Wolfgang Pauli pogratulował Heisenbergowi „stworzenia pary” – gry słów na temat procesu zaczerpniętego z fizyki cząstek elementarnych, tworzenia par . W ciągu następnych 12 lat mieli jeszcze pięcioro dzieci: Barbarę, Christine, Jochena , Martina i Verenę. W 1936 kupił dla swojej rodziny domek letniskowy w Urfeld am Walchensee w południowych Niemczech.

Kariera akademicka

Getynga, Kopenhaga i Lipsk

Od 1924 do 1927 Heisenberg był Privatdozent w Getyndze , co oznaczało, że miał kwalifikacje do samodzielnego nauczania i egzaminowania, bez posiadania krzesła. Od 17 września 1924 do 1 maja 1925, w ramach stypendium Fundacji Rockefellera Międzynarodowej Rady Edukacji , Heisenberg udał się na badania z Nielsem Bohrem , dyrektorem Instytutu Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Kopenhadze . Jego przełomowy artykuł „ Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen ” („Kwantowa teoretyczna reinterpretacja relacji kinematycznych i mechanicznych”) został opublikowany we wrześniu 1925 roku. Powrócił do Getyngi i wraz z Maxem Bornem i Pascualem Jordanem przez okres około sześciu miesięcy, opracował formułę mechaniki macierzy mechaniki kwantowej . 1 maja 1926 Heisenberg rozpoczął swoją nominację na wykładowcę uniwersyteckiego i asystenta Bohra w Kopenhadze. To właśnie w Kopenhadze, w 1927 roku, Heisenberg rozwinął swoją zasadę nieoznaczoności , pracując nad matematycznymi podstawami mechaniki kwantowej. 23 lutego Heisenberg napisał list do kolegi fizyka Wolfganga Pauliego , w którym po raz pierwszy opisał swoją nową zasadę. W swoim artykule dotyczącym tej zasady Heisenberg użył słowa „ Ungenauigkeit ” (nieprecyzyjność), a nie niepewności, aby ją opisać.

W 1927 roku Heisenberg został mianowany profesorem ordentlicher (profesor ordinarius) fizyki teoretycznej i kierownikiem wydziału fizyki na Uniwersytecie w Lipsku ; wygłosił tam swój wykład inauguracyjny 1 lutego 1928 r. W swojej pierwszej pracy opublikowanej w Lipsku Heisenberg zastosował zasadę wykluczenia Pauliego, aby rozwiązać zagadkę ferromagnetyzmu .

Podczas kadencji Heisenberga w Lipsku, wysoka jakość doktorantów i podyplomowych i współpracowników naukowych, którzy studiowali i pracowali z nim wynika z uznaniem wielu później zarobione. W różnych okresach byli wśród nich Erich Bagge , Felix Bloch , Ugo Fano , Siegfried Flügge , William Vermillion Houston , Friedrich Hund , Robert S. Mulliken , Rudolf Peierls , George Placzek , Isidor Isaac Rabi , Fritz Sauter , John C. Slater , Edward Teller , John Hasbrouck van Vleck , Victor Frederick Weisskopf , Carl Friedrich von Weizsäcker , Gregor Wentzel i Clarence Zener .

Na początku 1929 roku Heisenberg i Pauli przedstawili pierwszy z dwóch artykułów kładących podwaliny pod relatywistyczną kwantową teorię pola . Również w 1929 Heisenberg wyjechał z wykładami do Chin, Japonii, Indii i Stanów Zjednoczonych. Wiosną 1929 był wykładowcą wizytującym na Uniwersytecie w Chicago , gdzie wykładał mechanikę kwantową.

W 1928 r. brytyjski fizyk matematyczny Paul Dirac wyprowadził swoje relatywistyczne równanie falowe mechaniki kwantowej, które implikowało istnienie dodatnich elektronów, które później nazwano pozytonami . W 1932 roku amerykański fizyk Carl David Anderson na podstawie zdjęcia promieniowania kosmicznego w komorze mgłowej zidentyfikował ślad jako wykonany przez pozyton . W połowie 1933 roku Heisenberg przedstawił swoją teorię pozytonu. Jego przemyślenia na temat teorii Diraca i dalszy rozwój tej teorii zostały przedstawione w dwóch artykułach. Pierwsza, "Bemerkungen zur Diracschen Theorie des Positrons" ("Uwagi na temat teorii pozytonu Diraca") została opublikowana w 1934 roku, a druga "Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons" ("Konsekwencje teorii pozytonów Diraca"). ), została opublikowana w 1936 roku. W tych pracach Heisenberg jako pierwszy zreinterpretował równanie Diraca jako „klasyczne” równanie pola dla dowolnej cząstki punktowej o spinie ħ/2, podlegającej warunkom kwantyzacji z udziałem antykomutatorów . W ten sposób reinterpretując je jako równanie pola (kwantowego) dokładnie opisujące elektrony, Heisenberg postawił materię na równi z elektromagnetyzmem : jako opisaną przez relatywistyczne równania pola kwantowego, które umożliwiały tworzenie i niszczenie cząstek. ( Hermann Weyl opisał to już w liście do Alberta Einsteina z 1929 roku .)

Mechanika macierzowa i Nagroda Nobla

Artykuł Heisenberga ustanawiający mechanikę kwantową zaskoczył fizyków i historyków. Jego metody zakładają, że czytelnik jest zaznajomiony z obliczeniami prawdopodobieństwa przejścia Kramersa- Heisenberga. Główna nowa idea, macierze nieprzejazdowe , uzasadniona jest jedynie odrzuceniem wielkości nieobserwowalnych. Wprowadza nieprzemienne mnożenie macierzy przez rozumowanie fizyczne, oparte na zasadzie korespondencji , mimo że Heisenberg nie znał wówczas matematycznej teorii macierzy. Ścieżka prowadząca do tych wyników została zrekonstruowana w MacKinnon, 1977, a szczegółowe obliczenia zostały opracowane w Aitchison et al.

W Kopenhadze Heisenberg i Hans Kramers współpracowali nad artykułem na temat dyspersji, czyli rozpraszania od atomów promieniowania, których długość fali jest większa niż atomów. Wykazali, że udana formuła, którą Kramers opracował wcześniej, nie może być oparta na orbitach Bohra, ponieważ częstotliwości przejścia są oparte na odstępach poziomów, które nie są stałe. Natomiast częstotliwości występujące w transformacji Fouriera ostrych orbit klasycznych są równomiernie rozmieszczone. Ale te wyniki można wytłumaczyć półklasycznym modelem stanu wirtualnego : nadchodzące promieniowanie wzbudza walencyjny lub zewnętrzny elektron do stanu wirtualnego, z którego się rozpada. W kolejnym artykule Heisenberg wykazał, że ten model wirtualnego oscylatora może również wyjaśnić polaryzację promieniowania fluorescencyjnego.

Te dwa sukcesy oraz ciągła porażka modelu Bohra-Sommerfelda w wyjaśnieniu nierozstrzygniętego problemu anomalnego efektu Zeemana skłoniły Heisenberga do zastosowania modelu wirtualnego oscylatora do próby obliczenia częstotliwości widmowych. Metoda okazała się zbyt trudna do natychmiastowego zastosowania do realistycznych problemów, więc Heisenberg sięgnął po prostszy przykład, oscylator anharmoniczny .

Oscylator dipolowy składa się z prostego oscylatora harmonicznego , który jest uważany za naładowaną cząstkę na sprężynie, zaburzoną przez siłę zewnętrzną, taką jak ładunek zewnętrzny. Ruch oscylującego ładunku można wyrazić jako szereg Fouriera w częstotliwości oscylatora. Heisenberg rozwiązał zachowanie kwantowe dwiema różnymi metodami. Najpierw potraktował system metodą wirtualnego oscylatora, obliczając przejścia między poziomami, które byłyby wytwarzane przez zewnętrzne źródło.

Następnie rozwiązał ten sam problem, traktując termin potencjału anharmonicznego jako zaburzenie oscylatora harmonicznego i stosując metody zaburzeń, które opracowali wraz z Bornem. Obie metody dały te same wyniki dla pierwszego i bardzo skomplikowanego składnika korekcji drugiego rzędu. Sugerowało to, że za bardzo skomplikowanymi obliczeniami kryje się spójny schemat.

Heisenberg postanowił więc sformułować te wyniki bez wyraźnej zależności od modelu wirtualnego oscylatora. W tym celu zastąpił rozwinięcia Fouriera dla współrzędnych przestrzennych macierzami, macierzami odpowiadającymi współczynnikom przejścia w metodzie wirtualnego oscylatora. Uzasadnił to zastąpienie odwołaniem się do zasady korespondencji Bohra i doktryny Pauliego, że mechanika kwantowa musi być ograniczona do obserwowalnych.

9 lipca Heisenberg przekazał Bornowi ten artykuł do przejrzenia i przedłożenia do publikacji. Kiedy Born przeczytał artykuł, rozpoznał sformułowanie jako takie, które można przepisać i rozszerzyć na język systematyczny macierzy, którego nauczył się podczas studiów pod kierunkiem Jakoba Rosanesa na Uniwersytecie Wrocławskim . Born, z pomocą swojego asystenta i byłego studenta Pascuala Jordana , natychmiast zabrał się za transkrypcję i rozszerzenie, a wyniki przekazano do publikacji; artykuł został przyjęty do publikacji zaledwie 60 dni po artykule Heisenberga. Kontynuacja została złożona do publikacji przed końcem roku przez wszystkich trzech autorów.

Do tego czasu macierze były rzadko używane przez fizyków; uważano je za należące do dziedziny czystej matematyki . Gustav Mie użył ich w pracy o elektrodynamice w 1912, a Born użył ich w swojej pracy nad siatkową teorią kryształów w 1921. Chociaż w tych przypadkach używano macierzy, algebra macierzy z ich mnożeniem nie pojawiła się jako zrobili to w macierzowym sformułowaniu mechaniki kwantowej.


W 1928 roku Albert Einstein nominował Heisenberga, Borna i Jordana do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki . Ogłoszenie Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za 1932 zostało opóźnione do listopada 1933 roku. 1932 „za stworzenie mechaniki kwantowej, której zastosowanie doprowadziło m.in. do odkrycia alotropowych form wodoru ”.

Interpretacja teorii kwantów

Rozwój mechaniki kwantowej i pozornie sprzeczne implikacje dotyczące tego, co „rzeczywiste”, miały głębokie implikacje filozoficzne, w tym to, co naprawdę znaczą obserwacje naukowe. W przeciwieństwie do Alberta Einsteina i Louisa de Broglie , którzy byli realistami, którzy wierzyli, że cząstki mają obiektywnie prawdziwy pęd i pozycję przez cały czas (nawet jeśli obu nie można było zmierzyć), Heisenberg był antyrealistą, argumentując, że bezpośrednia wiedza o tym, co jest „prawdziwe” było poza zakresem nauki. Pisząc w swojej książce The Physicist's Conception of Nature, Heisenberg twierdził, że ostatecznie możemy mówić tylko o wiedzy (liczby w tabelach), która opisuje coś o cząstkach, ale nigdy nie możemy mieć żadnego „prawdziwego” dostępu do samych cząstek:

Nie możemy już mówić o zachowaniu cząstki niezależnie od procesu obserwacji. W konsekwencji, prawa natury sformułowane matematycznie w teorii kwantów nie dotyczą już samych cząstek elementarnych, ale naszej wiedzy o nich. Nie można już dłużej pytać, czy te cząstki istnieją w przestrzeni i czasie obiektywnie. obraz naszych relacji z naturą . ...Nauka nie konfrontuje się już z naturą jako obiektywny obserwator, ale postrzega siebie jako aktora w tej interakcji między człowiekiem a naturą. Naukowa metoda analizowania, wyjaśniania i klasyfikowania stała się świadoma swoich ograniczeń, które wynikają z faktu, że poprzez interwencję nauka zmienia i przerabia przedmiot badań. Innymi słowy, metody i przedmiotu nie można już rozdzielić.

Dochodzenie SS

Wkrótce po odkryciu neutronu przez Jamesa Chadwicka w 1932 roku Heisenberg przedstawił pierwszą z trzech prac na temat swojego modelu neutronowo-protonowego jądra . Po dojściu do władzy Adolfa Hitlera w 1933 r. Heisenberg został zaatakowany w prasie jako „biały Żyd”. Zwolennicy Deutsche Physik , czyli Aryan Physics, rozpoczęli zaciekłe ataki na czołowych fizyków teoretycznych, w tym Arnolda Sommerfelda i Heisenberga. Od wczesnych lat 30. XX wieku antysemicki i antyteoretyczny ruch fizyki Deutsche Physik zajmował się mechaniką kwantową i teorią względności . Stosowane w środowisku uniwersyteckim czynniki polityczne miały pierwszeństwo przed zdolnościami naukowymi, mimo że jego dwoma najważniejszymi zwolennikami byli laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki Philipp Lenard i Johannes Stark .

Było wiele nieudanych prób mianowania Heisenberga profesorem na kilku niemieckich uniwersytetach. Jego próba powołania na następcę Arnolda Sommerfelda nie powiodła się z powodu sprzeciwu ruchu Deutsche Physik . 1 kwietnia 1935 roku wybitny fizyk teoretyczny Sommerfeld, doradca doktorski Heisenberga na Ludwig-Maximilians-Universität München , uzyskał status emeryta . Sommerfeld pozostał jednak na swojej katedrze podczas procesu wyboru następcy, który trwał do 1 grudnia 1939 roku. Proces ten był długotrwały ze względu na różnice akademickie i polityczne między wyborem na wydziale monachijskim a Ministerstwem Edukacji Rzeszy i zwolennikami Deutsche Physik. .

W 1935 r. Wydział Monachijski sporządził listę kandydatów, aby zastąpić Sommerfelda na stanowisku profesora zwyczajnego fizyki teoretycznej i kierownika Instytutu Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Monachium. Wszyscy trzej kandydaci byli byłymi studentami Sommerfelda: Heisenberg, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki ; Peter Debye , który w 1936 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii ; i Richarda Beckera . Wydział w Monachium był zdecydowanie za tymi kandydatami, z Heisenbergiem jako pierwszym wyborem. Jednak zwolennicy Deutsche Physik i elementy w REM mieli własną listę kandydatów, a walka ciągnęła się ponad cztery lata. W tym czasie Heisenberg znalazł się pod okrutnym atakiem zwolenników Deutsche Physik . Jeden atak został opublikowany w "Czarnym Korpusie" , gazecie SS , kierowanej przez Heinricha Himmlera . W tym Heisenberg został nazwany „białym Żydem” (tj. Aryjczykiem, który zachowuje się jak Żyd), którego należy „zniknąć”. Ataki te zostały potraktowane poważnie, ponieważ Żydzi byli brutalnie atakowani i więzieni. Heisenberg walczył artykułem wstępnym i listem do Himmlera, próbując rozwiązać sprawę i odzyskać honor.

W pewnym momencie matka Heisenberga odwiedziła matkę Himmlera. Obie kobiety znały się nawzajem, ponieważ dziadek Heisenberga ze strony matki i ojciec Himmlera byli rektorami i członkami bawarskiego klubu turystycznego. Ostatecznie Himmler uregulował sprawę Heisenberga, wysyłając dwa listy, jeden do SS Gruppenführera Reinharda Heydricha, a drugi do Heisenberga, oba w dniu 21 lipca 1938 r. W liście do Heydricha Himmler powiedział, że Niemcy nie mogą sobie pozwolić na utratę lub uciszenie Heisenberga, ponieważ przydatne w nauczaniu pokolenia naukowców. Himmler powiedział Heisenbergowi, że list przyszedł na polecenie jego rodziny i ostrzegł Heisenberga, aby rozróżniał wyniki profesjonalnych badań fizyki od osobistych i politycznych postaw zaangażowanych naukowców.

Wilhelm Müller zastąpił Sommerfelda na Uniwersytecie Ludwika Maksymiliana w Monachium. Müller nie był fizykiem teoretycznym, nie publikował w czasopiśmie fizycznym i nie był członkiem Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego . Jego nominacja została uznana za parodię i szkodzącą kształceniu fizyków teoretycznych.

Trzech śledczych, którzy prowadzili śledztwo SS w sprawie Heisenberga, przeszło szkolenie z fizyki. Rzeczywiście Heisenberg brał udział w egzaminie doktorskim jednego z nich na Universität Leipzig . Najbardziej wpływowym z całej trójki był Johannes Juilfs . W trakcie śledztwa stali się zwolennikami Heisenberga, a także jego stanowiska przeciwko ideologicznej polityce ruchu Deutsche Physik w fizyce teoretycznej i środowisku akademickim.

Niemiecki program broni jądrowej

Przedwojenna praca nad fizyką

W połowie 1936 Heisenberg przedstawił swoją teorię pęków kosmicznych w dwóch artykułach. W ciągu następnych dwóch lat ukazały się kolejne cztery gazety.

W grudniu 1938 r. niemieccy chemicy Otto Hahn i Fritz Strassmann wysłali rękopis do The Natural Sciences donosząc, że wykryli element baru po zbombardowaniu uranu neutronami, a Otto Hahn stwierdził pęknięcie jądra uranu; jednocześnie Hahn przekazał te wyniki swojej przyjaciółce Lise Meitner , która w lipcu tego roku uciekła do Holandii, a następnie udała się do Szwecji. Meitner i jej siostrzeniec Otto Robert Frisch prawidłowo zinterpretowali wyniki Hahna i Strassmanna jako rozszczepienie jądrowe . Frisch potwierdził to eksperymentalnie 13 stycznia 1939 r.

W czerwcu 1939 roku Heisenberg wyjechał do Stanów Zjednoczonych w czerwcu i lipcu, odwiedzając Samuela Abrahama Goudsmita na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor . Heisenberg odmówił jednak zaproszenia na emigrację do Stanów Zjednoczonych. Goudsmit zobaczył ponownie dopiero sześć lat później, kiedy Goudsmit był głównym doradcą naukowym amerykańskiej operacji Alsos pod koniec II wojny światowej.

Członkostwo w Uranverein

Niemieckiego programu broni jądrowej , znany jako Uranverein , została utworzona w dniu 1 września 1939 roku, w dniu II wojny światowej rozpoczął. Heereswaffenamt (HWA, Army Ordnance Office) nie nacisnął Reichsforschungsrat (RFR Reich Research Council) z Reichserziehungsministerium (REM, Reich Ministerstwo Edukacji) i rozpoczęła formalne niemiecki projekt energii jądrowej pod auspicjami wojskowych. Projekt miał swoje pierwsze spotkanie 16 września 1939 r. Spotkanie zorganizowane przez Kurta Diebnera , doradcę HWA, odbyło się w Berlinie. Wśród zaproszonych znaleźli się Walther Bothe , Siegfried Flügge , Hans Geiger , Otto Hahn , Paul Harteck , Gerhard Hoffmann , Josef Mattauch i Georg Stetter . Wkrótce potem odbyło się drugie spotkanie z udziałem Heisenberga, Klausa Clusiusa , Roberta Döpela i Carla Friedricha von Weizsäckera . Kaiser-Wilhelm Institut für Physik (KWIP, Kaiser Wilhelm Instytut Fizyki) w Berlinie-Dahlem , został umieszczony pod władzę HWA, z Diebner jako dyrektor administracyjny i kontroli wojskowej badań jądrowych rozpoczęty. W okresie, gdy Diebner zarządzał KWIP w ramach programu HWA, między Diebnerem a wewnętrznym kręgiem Heisenberga, do którego należeli Karl Wirtz i Carl Friedrich von Weizsäcker, zapanowała osobista i zawodowa animozja .

Wizualna reprezentacja indukowanego rozszczepienia jądra atomu, w którym wolno poruszający się neutron jest absorbowany przez jądro atomu uranu-235, które rozszczepia się na dwa szybko poruszające się lżejsze pierwiastki (produkty rozszczepienia) i dodatkowe neutrony. Większość uwolnionej energii ma postać prędkości kinetycznych produktów rozszczepienia i neutronów.

Na konferencji naukowej w dniach 26–28 lutego 1942 r. w Instytucie Fizyki im. Cesarza Wilhelma, zwołanej przez Biuro Uzbrojenia Armii, Heisenberg wygłosił wykład dla urzędników Rzeszy na temat pozyskiwania energii z rozszczepienia jądrowego. Wykład zatytułowany „Die theoretischen Grundlagen für die Energiegewinning aus der Uranspaltung” („Teoretyczne podstawy wytwarzania energii z rozszczepienia uranu”) był, jak wyznał Heisenberg po II wojnie światowej w liście do Samuela Goudsmita , „dostosowany do intelektualisty poziom ministra Rzeszy”. Heisenberg wygłosił wykład na temat ogromnego potencjału energetycznego rozszczepienia jądrowego, stwierdzając, że 250 milionów elektronowoltów może zostać uwolnionych poprzez rozszczepienie jądra atomowego. Heisenberg podkreślił, że aby uzyskać reakcję łańcuchową, trzeba uzyskać czysty U-235. Badał różne sposoby otrzymywania izotopu235
92
U
w czystej postaci, w tym wzbogacanie uranu i alternatywną metodę warstwową normalnego uranu i moderatora w maszynie. Zauważył, że ta maszyna może być wykorzystywana w praktyczny sposób do tankowania pojazdów, statków i łodzi podwodnych. Heisenberg podkreślił znaczenie finansowego i materialnego wsparcia Biura Uzbrojenia Wojska dla tego naukowego przedsięwzięcia. Następnie odbyła się druga konferencja naukowa. Wygłoszono wykłady dotyczące problemów współczesnej fizyki o decydującym znaczeniu dla obronności i gospodarki państwa. W konferencji wziął udział Bernhard Rust , Minister Nauki, Edukacji i Kultury Narodowej Rzeszy. Na konferencji minister Rzeszy Rust zdecydował o odebraniu projektu nuklearnego Towarzystwu Cesarza Wilhelma. Projektem miała się zająć Rada Badawcza Rzeszy. W kwietniu 1942 r. wojsko zwróciło Instytut Fizyki Towarzystwu Cesarza Wilhelma, mianując Heisenberga dyrektorem Instytutu. Dzięki tej nominacji w KWIP Heisenberg otrzymał pierwszą profesurę. Peter Debye nadal był dyrektorem instytutu, ale wyjechał na urlop do Stanów Zjednoczonych po tym, jak odmówił przyjęcia obywatelstwa niemieckiego, gdy HWA przejęło administracyjną kontrolę nad KWIP. Heisenberg nadal miał także swój wydział fizyki na Uniwersytecie w Lipsku, gdzie praca była wykonywana na rzecz Uranverein przez Roberta Döpel i jego żona Klara Döpel .

4 czerwca 1942 roku Heisenberg został wezwany do złożenia raportu Albertowi Speerowi , niemieckiemu ministrowi uzbrojenia, w sprawie perspektyw konwersji badań Uranverein na rozwój broni jądrowej . Podczas spotkania Heisenberg powiedział Speerowi, że bomby nie można zbudować przed 1945 r., ponieważ wymagałoby to znacznych środków pieniężnych i liczby personelu.

Po umieszczeniu projektu Uranverein pod kierownictwem Rady Badawczej Rzeszy skupił się na produkcji energii jądrowej i tym samym utrzymał swój status kriegswichtig (znaczenie dla wojny); w związku z tym kontynuowano finansowanie przez wojsko. Projekt energetyki jądrowej został podzielony na następujące główne obszary: produkcja uranu i ciężkiej wody , separacja izotopów uranu oraz Uranmaschine (maszyna uranowa, czyli reaktor jądrowy ). Projekt został następnie zasadniczo podzielony między kilka instytutów, w których dyrektorzy zdominowali badania i ustalali własne programy badawcze. Punktem kulminacyjnym projektu w odniesieniu do liczby personelu był moment w 1942 r., kiedy armia zrzekła się kontroli nad niemieckim programem broni jądrowej. Przy programie pracowało około 70 naukowców, z czego około 40 poświęcało ponad połowę swojego czasu na badania nad rozszczepieniem jądrowym. Po 1942 r. liczba naukowców pracujących nad zastosowanym rozszczepieniem jądrowym dramatycznie spadła. Wielu naukowców nie współpracujących z głównymi instytutami przestało pracować nad rozszczepieniem jądrowym i poświęciło swoje wysiłki na pilniejsze prace związane z wojną.

We wrześniu 1942 roku Heisenberg przedstawił swoją pierwszą pracę z trzyczęściowej serii na temat macierzy rozpraszania lub macierzy S w fizyce cząstek elementarnych . Pierwsze dwie prace opublikowano w 1943, a trzecią w 1944. Macierz S opisywała tylko stany cząstek padających w procesie zderzenia, stany wyłaniających się ze zderzenia i stabilne stany związane ; nie byłoby odniesienia do państw interweniujących. Był to ten sam precedens, który zastosował w 1925 r., co okazało się podstawą sformułowania macierzowego mechaniki kwantowej wyłącznie przy użyciu obserwabli.

W lutym 1943 roku Heisenberg został powołany na katedrę fizyki teoretycznej na Friedrich-Wilhelms-Universität (dziś Humboldt-Universität zu Berlin ). W kwietniu zatwierdzono jego wybór do Preußische Akademie der Wissenschaften ( Pruska Akademia Nauk ). W tym samym miesiącu przeniósł swoją rodzinę do ich odwrotu w Urfeld, gdy w Berlinie nasiliły się alianckie bombardowania. Latem z tych samych powodów wysłał pierwszego pracownika Kaiser-Wilhelm Institut für Physik do Hechingen i sąsiedniego miasta Haigerloch na skraju Schwarzwaldu . W dniach 18–26 października podróżował do okupowanej przez Niemców Holandii . W grudniu 1943 Heisenberg odwiedził okupowaną przez Niemców Polskę .

Od 24 stycznia do 4 lutego 1944 Heisenberg podróżował do okupowanej Kopenhagi, po tym jak armia niemiecka skonfiskowała Instytut Fizyki Teoretycznej Bohra . W kwietniu odbył krótką podróż powrotną. W grudniu Heisenberg wykładał w neutralnej Szwajcarii . Amerykańskie Biuro Usług Strategicznych wysłało agenta Moe Berga, aby wziął udział w wykładzie z pistoletem, z rozkazem zastrzelenia Heisenberga, jeśli jego wykład wskazywał, że Niemcy były bliskie ukończenia bomby atomowej.

W styczniu 1945 roku Heisenberg wraz z większością reszty personelu przeniósł się z Kaiser-Wilhelm Institut für Physik do obiektów w Schwarzwaldzie.

Po II wojnie światowej

1945: Misja Alsos

Replika niemieckiego eksperymentalnego reaktora jądrowego przechwycona i zdemontowana w Haigerloch

Misja Alsos była alianckim wysiłkiem mającym na celu ustalenie, czy Niemcy mieli program bomby atomowej i wykorzystanie niemieckich obiektów związanych z atomami, badań, zasobów materialnych i personelu naukowego na korzyść USA. Personel biorący udział w tej operacji na ogół wpadał na obszary, które właśnie znalazły się pod kontrolą alianckich sił zbrojnych, ale czasami działał na obszarach nadal kontrolowanych przez siły niemieckie. Berlin był siedzibą wielu niemieckich placówek naukowo-badawczych. Aby ograniczyć straty i utratę sprzętu, wiele z tych obiektów zostało rozproszonych w innych miejscach w ostatnich latach wojny. Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik (KWIP, Kaiser Wilhelm Instytut Fizyki) został zbombardowany tak to było w większości zostały przeniesione w 1943 i 1944 roku do Hechingen i sąsiednim miastem Haigerloch , na skraju Czarnego Lasu , który ostatecznie stał włączone do francuskiej strefy okupacyjnej. Umożliwiło to amerykańskiej grupie zadaniowej misji Alsos aresztowanie dużej liczby niemieckich naukowców związanych z badaniami jądrowymi.

30 marca misja Alsos dotarła do Heidelbergu , gdzie schwytano ważnych naukowców, w tym Walthera Bothe , Richarda Kuhna , Philippa Lenarda i Wolfganga Gertnera . Przesłuchanie ujawniło, że Otto Hahn był w swoim laboratorium w Tailfingen, podczas gdy Heisenberg i Max von Laue byli w laboratorium Heisenberga w Hechingen , a eksperymentalny reaktor naturalnego uranu, który zespół Heisenberga zbudował w Berlinie, został przeniesiony do Haigerloch. Następnie głównym celem misji Alsos były te obiekty jądrowe na obszarze Wirtembergii . Heisenberg został schwytany i aresztowany w Urfeld w dniu 3 maja 1945 roku podczas operacji alpejskiej na terytorium nadal kontrolowanym przez siły niemieckie. Został przewieziony do Heidelbergu, gdzie 5 maja spotkał Goudsmita po raz pierwszy od wizyty Ann Arbor w 1939 roku. Niemcy poddały się zaledwie dwa dni później. Heisenberg nie zobaczy ponownie swojej rodziny przez osiem miesięcy, ponieważ został przeniesiony przez Francję i Belgię, a 3 lipca 1945 r. poleciał do Anglii.

1945: Reakcja na Hiroszimę

Dziewięciu wybitnych niemieckich naukowców, którzy jako członkowie Uranverein opublikowali raporty w Nuclear Physics Research Reports, zostało schwytanych przez operację Alsos i uwięzionych w Anglii w ramach operacji Epsilon . Dziesięciu niemieckich naukowców, w tym Heisenberg, było przetrzymywanych w Farm Hall w Anglii. Obiekt był kryjówką brytyjskiego wywiadu zagranicznego MI6 . W czasie zatrzymania ich rozmowy były nagrywane. Rozmowy uważane za mające wartość wywiadowczą zostały przepisane i przetłumaczone na język angielski. Transkrypcje zostały wydane w roku 1992. W dniu 6 sierpnia 1945 roku, naukowcy z Farm Hall wyciągnięte z doniesień mediów, że USA spadły bomby atomowej w Hiroszimie , Japonia . Początkowo nie dowierzano, że zbudowano i zrzucono bombę. W następnych tygodniach niemieccy naukowcy dyskutowali o tym, jak USA mogły zbudować bombę.

Te zapisy Farm Hall ujawniają, że Heisenberg, wraz z innymi fizykami internowany w Farm Hall w tym Otto Hahn i Carl Friedrich von Weizsäcker , były zadowolony alianci wygrali II wojnę światową. Heisenberg powiedział innym naukowcom, że nigdy nie rozważał bomby, a jedynie stosu atomowego do produkcji energii. Omówiono także moralność tworzenia bomby dla nazistów. Tylko kilku naukowców wyraziło prawdziwy przerażenie perspektywą broni jądrowej, a sam Heisenberg był ostrożny w omawianiu tej sprawy. W związku z niepowodzeniem niemieckiego programu broni jądrowej w celu zbudowania bomby atomowej, Heisenberg zauważył: „Wiosną 1942 r. nie mielibyśmy moralnej odwagi, by zalecić rządowi, aby zatrudnił 120 000 ludzi tylko do zbudowania tego wszystkiego. ”.

Powojenna kariera naukowa

Popiersie Heisenberga na starość, wystawione w kampusie Towarzystwa Maxa Plancka w Garching bei München

Stanowiska kierownicze w niemieckich instytucjach badawczych

3 stycznia 1946 roku dziesięciu zatrzymanych w ramach operacji Epsilon zostało przetransportowanych do Alswede w Niemczech. Heisenberg osiedlił się w Getyndze, która znajdowała się w brytyjskiej strefie okupowanych przez aliantów Niemiec . Heisenberg natychmiast zaczął promować badania naukowe w Niemczech. Po unicestwieniu Towarzystwa Kaiser Wilhelm przez Sojuszniczą Radę Kontroli i ustanowieniu Towarzystwa Maxa Plancka w strefie brytyjskiej, Heisenberg został dyrektorem Instytutu Fizyki Maxa Plancka . Wicedyrektorem został Max von Laue , a Karl Wirtz , Carl Friedrich von Weizsäcker i Ludwig Biermann pomogli Heisenbergowi w założeniu instytutu. Heinz Billing dołączył w 1950 roku, aby promować rozwój komputerów elektronicznych . Głównym przedmiotem badań instytutu było promieniowanie kosmiczne . Instytut organizował kolokwium w każdą sobotę rano.

Heisenberg wraz z Hermannem Reinem  [ de ] odegrał kluczową rolę w tworzeniu Forschungsrat (rady badawczej). Heisenberg przewidział, że ta rada będzie promować dialog między nowo utworzoną Republiką Federalną Niemiec a społecznością naukową z siedzibą w Niemczech. Heisenberg został mianowany prezesem Forschungsratu . W 1951 r. organizacja została połączona z Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (Stowarzyszenie Pomocy Niemieckiej Nauki) iw tym samym roku przemianowana na Deutsche Forschungsgemeinschaft (Niemiecka Fundacja Badawcza). Po połączeniu Heisenberg został powołany do prezydium.

W 1958 roku Max-Planck-Institut für Physik został przeniesiony do Monachium, rozbudowany i przemianowany na Max-Planck-Institut für Physik und Astrophysik (MPIFA). W międzyczasie Heisenberg i astrofizyk Ludwig Biermann byli współdyrektorami MPIFA. Heisenberg został również ordentlicher Professor (profesor zwyczajny) na Ludwig-Maximilians-Universität München . Heisenberg był jedynym dyrektorem MPIFA od 1960 do 1970 roku. Heisenberg zrezygnował ze stanowiska dyrektora MPIFA w dniu 31 grudnia 1970 roku.

Promocja międzynarodowej współpracy naukowej

W 1951 roku Heisenberg zgodził się zostać naukowym przedstawicielem Republiki Federalnej Niemiec na konferencji UNESCO , której celem było utworzenie europejskiego laboratorium fizyki jądrowej. Celem Heisenberga było zbudowanie dużego akceleratora cząstek , czerpiąc z zasobów i umiejętności technicznych naukowców z całego bloku zachodniego . 1 lipca 1953 Heisenberg podpisał konwencję ustanawiającą CERN w imieniu Republiki Federalnej Niemiec. Chociaż został poproszony o objęcie funkcji dyrektora naukowego założyciela CERN, odmówił. Zamiast tego został mianowany przewodniczącym komitetu ds. polityki naukowej CERN i zaczął określać program naukowy w CERN.

W grudniu 1953 roku Heisenberg został prezesem Fundacji Aleksandra von Humboldta . Podczas jego prezydentury 550 uczonych Humboldta z 78 krajów otrzymało granty na badania naukowe. Heisenberg zrezygnował z funkcji prezydenta na krótko przed śmiercią.

Zainteresowania badawcze

W 1946 roku niemiecki naukowiec Heinz Pose , kierownik Laboratorium V w Obnińsku , napisał list do Heisenberga zapraszając go do pracy w ZSRR. W liście chwalono warunki pracy w ZSRR i dostępne zasoby, a także przychylny stosunek Sowietów do niemieckich naukowców. Kurier dostarczył do Heisenberga list rekrutacyjny, datowany 18 lipca 1946 r.; Heisenberg grzecznie odmówił. W 1947 Heisenberg wygłaszał wykłady w Cambridge , Edynburgu i Bristolu . Heisenberg przyczynił się do zrozumienia zjawiska nadprzewodnictwa artykułami z 1947 roku i dwoma artykułami z 1948 roku, w tym z Maxem von Laue .

W okresie krótko po II wojnie światowej Heisenberg na krótko powrócił do tematu swojej pracy doktorskiej, turbulencji. W 1948 roku ukazały się trzy artykuły, a jeden w 1950 roku. W okresie powojennym Heisenberg kontynuował swoje zainteresowanie deszczami promieniowania kosmicznego, rozważając wielokrotne wytwarzanie mezonów . Opublikował trzy artykuły w 1949, dwa w 1952 i jeden w 1955.

Pod koniec 1955 do początku 1956 Heisenberg wygłosił wykłady Gifford na uniwersytecie St Andrews w Szkocji na temat intelektualnej historii fizyki. Wykłady zostały później opublikowane jako Physics and Philosophy: The Revolution in Modern Science . W latach 1956 i 1957 Heisenberg był przewodniczącym Arbeitskreis Kernphysik (Grupa Robocza Fizyki Jądrowej) Fachkommission II „Forschung und Nachwuchs” (Komisja II „Badania i Wzrost”) Deutsche Atomkommission (DAtK, Niemiecka Komisja Energii Atomowej). Inni członkowie Fizyki Grupy Roboczej nuklearnych w 1956 i 1957 roku były: Walther Bothe , Hans Kopfermann (wiceprzewodniczący), Fritz Bopp , Wolfgang Gentner , Otto Haxel , Willibald Jentschke , Heinz Maier-Leibnitz , Josef Mattauch Wolfgang Riezler, Wilhelm Walcher i Carl Friedrich von Weizsäcker . Wolfgang Paul był również członkiem grupy w 1957 roku.

W 1957 Heisenberg był sygnatariuszem Manifestu Göttinger , który publicznie wystąpił przeciwko uzbrajaniu się Republiki Federalnej Niemiec w broń nuklearną . Heisenberg, podobnie jak Pascual Jordan , uważał, że politycy zignorują to stwierdzenie naukowców nuklearnych. Heisenberg uważał jednak, że Manifest Göttinger „wpłynie na opinię publiczną”, co politycy będą musieli wziąć pod uwagę. Napisał do Walthera Gerlacha : „Prawdopodobnie będziemy musieli jeszcze długo wracać do tej kwestii publicznie ze względu na niebezpieczeństwo osłabienia opinii publicznej”. W 1961 roku Heisenberg podpisał Memorandum z Tybingi wraz z grupą naukowców, których zgromadzili Carl Friedrich von Weizsäcker i Ludwig Raiser . Wywiązała się publiczna dyskusja między naukowcami a politykami. Kiedy prominentni politycy, autorzy i społecznicy przyłączyli się do debaty na temat broni jądrowej, sygnatariusze memorandum zajęli stanowisko przeciwko „pełnoetatowym intelektualnym nonkonformistom”.

Od 1957 roku Heisenberg interesował się fizyką plazmy i procesem syntezy jądrowej . Współpracował także z Międzynarodowym Instytutem Fizyki Atomowej w Genewie . Był członkiem komitetu ds. polityki naukowej Instytutu, a przez kilka lat był przewodniczącym Komitetu. Był jednym z ośmiu sygnatariuszy Memorandum Tybingi, które wzywało do uznania linii Odra–Nysa za oficjalną granicę między Niemcami a Polską i wypowiadało się przeciwko ewentualnemu uzbrojeniu nuklearnemu RFN .

W 1973 Heisenberg wygłosił wykład na Uniwersytecie Harvarda na temat historycznego rozwoju koncepcji teorii kwantowej . 24 marca 1973 Heisenberg wygłosił przemówienie przed Katolicką Akademią Bawarii, odbierając nagrodę im. Romano Guardiniego. Angielskie tłumaczenie jego przemówienia zostało opublikowane pod tytułem „Prawda naukowa i religijna”, którego cytat pojawia się w dalszej części tego artykułu.

Filozofia i światopogląd

Heisenberg podziwiał filozofię Wschodu i widział paralele między nią a mechaniką kwantową, opisując siebie jako „całkowitą zgodę” z książką The Tao of Physics . Heisenberg posunął się nawet do stwierdzenia, że ​​po rozmowach z Rabindranathem Tagore na temat indyjskiej filozofii „niektóre z pomysłów, które wydawały się tak szalone, nagle nabrały znacznie większego sensu”.

Jeśli chodzi o filozofię Ludwiga Wittgensteina , Heisenberg nie lubił Tractatus Logico-Philosophicus, ale „bardzo lubił późniejsze idee Wittgensteina i jego filozofię dotyczącą języka”.

Heisenberg, pobożny chrześcijanin, napisał: „Możemy pocieszać się, że dobry Pan Bóg znałby położenie cząstek [subatomowych], w ten sposób pozwoliłby zasadzie przyczynowości nadal obowiązywać” w swoim ostatnim liście do Alberta Einsteina. Einstein nadal utrzymywał, że fizyka kwantowa musi być niekompletna, ponieważ implikuje, że wszechświat jest nieokreślony na podstawowym poziomie.

Kiedy Heisenberg przyjął w 1974 roku Nagrodę Romano Guardiniego  [ de ] , wygłosił przemówienie, które później opublikował pod tytułem Prawda naukowa i religijna . Rozmyślał:

W historii nauki, od czasu słynnego procesu Galileusza , wielokrotnie powtarzano, że prawdy naukowej nie da się pogodzić z religijną interpretacją świata. Chociaż jestem teraz przekonany, że prawda naukowa jest niepodważalna w swojej dziedzinie, nigdy nie znalazłem możliwości odrzucenia treści myślenia religijnego jako po prostu części przestarzałej fazy w świadomości ludzkości, części, z której będziemy musieli zrezygnować teraz. Tak więc w ciągu mojego życia wielokrotnie byłem zmuszony zastanawiać się nad związkiem tych dwóch obszarów myśli, ponieważ nigdy nie mogłem wątpić w rzeczywistość tego, na co wskazują.

—  Heisenberg 1974, 213

Autobiografia i śmierć

Syn Heisenberga, Martin Heisenberg , został neurobiologiem na Uniwersytecie w Würzburgu , a jego syn Jochen Heisenberg został profesorem fizyki na Uniwersytecie New Hampshire .

Pod koniec lat sześćdziesiątych Heisenberg napisał swoją autobiografię dla rynku masowego. W 1969 książka została wydana w Niemczech, na początku 1971 w języku angielskim, aw kolejnych latach w szeregu innych języków. Heisenberg zainicjował projekt w 1966 r., kiedy jego publiczne wykłady coraz częściej koncentrowały się na tematyce filozofii i religii. Heisenberg wysłał do publikacji rękopis podręcznika zunifikowanej teorii pola do Hirzel Verlag i John Wiley & Sons . Ten rękopis, napisał do jednego ze swoich wydawców, był przygotowaniem do autobiografii. Swoją autobiografię ustrukturyzował tematycznie, obejmując: 1) Cel nauk ścisłych, 2) Problematyka języka w fizyce atomowej, 3) Abstrakcja w matematyce i nauce, 4) Podzielność materii czyli antynomia Kanta, 5) Podstawowa symetria i jego uzasadnienie oraz 6) Nauka i religia.

Heisenberg pisał swoje wspomnienia jako łańcuch rozmów, obejmujących przebieg jego życia. Książka stała się popularnym sukcesem, ale historycy nauki uznali ją za kłopotliwą. W przedmowie Heisenberg napisał, że skrócił wydarzenia historyczne, aby były bardziej zwięzłe. W momencie publikacji został zrecenzowany przez Paula Formana w czasopiśmie Science z komentarzem „Teraz oto pamiętnik w formie racjonalnie zrekonstruowanego dialogu. A dialog, jak dobrze wiedział Galileusz, sam w sobie jest najbardziej podstępnym chwytem literackim: żywy, zabawne, a szczególnie nadaje się do insynuacji opinii, jednocześnie unikając odpowiedzialności za nie”. Niewiele pamiętników naukowych zostało opublikowanych, ale Konrad Lorenz i Adolf Portmann napisali popularne książki, które przekazywały wiedzę szerokiej publiczności. Heisenberg pracował nad swoją autobiografią i opublikował ją w Piper Verlag w Monachium. Heisenberg początkowo zaproponował tytuł Gespräche im Umkreis der Atomphysik ( Rozmowy o fizyce atomowej ). Autobiografia została ostatecznie wydana pod tytułem Der Teil und das Ganze ( Część i całość ). Angielskie tłumaczenie z 1971 roku zostało opublikowane pod tytułem Physics and Beyond : Encounters and Conversations .

Heisenberg zmarł na raka nerki w swoim domu 1 lutego 1976 r. Następnego wieczoru jego koledzy i przyjaciele weszli na pamiątkę z Instytutu Fizyki do jego domu, zapalili świecę i postawili ją przed jego drzwiami. Heisenberg jest pochowany w Monachium Waldfriedhof .

W 1980 wdowa po nim, Elisabeth Heisenberg , opublikowała Życie polityczne osoby apolitycznej (de, Das politische Leben eines Unpolitischen ). Scharakteryzowała w nim Heisenberga jako „przede wszystkim spontaniczną osobę, potem błyskotliwy naukowiec, następnie niezwykle utalentowany artysta, a dopiero na czwartym miejscu z poczucia obowiązku homo politicus”.

Honory i nagrody

Heisenberg otrzymał szereg wyróżnień:

Raporty z badań fizyki jądrowej

Następujące raporty zostały opublikowane w Kernphysikalische Forschungsberichte ( Raporty z Badań Fizyki Jądrowej ), wewnętrznej publikacji niemieckiego Uranverein . Raporty zostały sklasyfikowane jako ściśle tajne , miały bardzo ograniczoną dystrybucję, a autorom nie wolno było zachować kopii. Raporty zostały skonfiskowane w ramach alianckiej operacji Alsos i przesłane do oceny do Komisji Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych . W 1971 raporty zostały odtajnione i zwrócone do Niemiec. Raporty są dostępne w Centrum Badań Jądrowych w Karlsruhe iw Amerykańskim Instytucie Fizyki .

  • Werner Heisenberg Die Möglichkeit der technischer Energiegewinnung aus der Uranspaltung G-39 (6 grudnia 1939)
  • Werner Heisenberg Bericht über die Möglichkeit technischer Energiegewinnung aus der Uranspaltung (II) G-40 (29 lutego 1940)
  • Robert Döpel, K. Döpel i Werner Heisenberg Bestimmung der Diffusionslänge thermischer Neutronen in schwerem Wasser G-23 (7 sierpnia 1940)
  • Robert Döpel , K. Döpel i Werner Heisenberg Bestimmung der Diffusionslänge thermischer Neutronen w Präparat 38 G-22 (5 grudnia 1940)
  • Robert Döpel, K. Döpel i Werner Heisenberg Versuche mit Schichtenanordnungen von D 2 O und 38 G-75 (28 października 1941)
  • Werner Heisenberg Über die Möglichkeit der Energieerzeugung mit Hilfe des Isotops 238 G-92 (1941)
  • Werner Heisenberg Bericht über Versuche mit Schichtenanordnungen von Präparat 38 und Paraffin am Kaiser Wilhelm Institut für Physik w Berlinie-Dahlem G-93 (maj 1941)
  • Fritz Bopp , Erich Fischer , Werner Heisenberg, Carl-Friedrich von Weizsäcker i Karl Wirtz Untersuchungen mit neuen Schichtenanordnungen aus U-metall und Paraffin G-127 (marzec 1942)
  • Robert Döpel Bericht über Unfälle beim Umgang mit Uranmetall G-135 (9 lipca 1942)
  • Werner Heisenberg Bemerkungen zu dem geplanten halbtechnischen Versuch mit 1,5 do D 2 O und 3 do 38-Metall G-161 (31 lipca 1942)
  • Werner Heisenberg, Fritz Bopp, Erich Fischer, Carl-Friedrich von Weizsäcker i Karl Wirtz Messungen an Schichtenanordnungen aus 38-Metall und Paraffin G-162 (30 października 1942)
  • Robert Döpel, K. Döpel i Werner Heisenberg Der eksperymentelle Nachweis der effektiven Neutronenvermehrung in einem Kugel-Schichten-System aus D 2 O und Uran-Metall G-136 (lipiec 1942)
  • Werner Heisenberg Die Energiegewinnung aus der Atomkernspaltung G-217 (6 maja 1943)
  • Fritz Bopp , Walther Bothe , Erich Fischer , Erwin Fünfer, Werner Heisenberg, O. Ritter i Karl Wirtz Bericht über einen Versuch mit 1,5 do D 2 O und U und 40 cm Kohlerückstreumantel (B7) G-300 (3 stycznia 1945)
  • Robert Döpel, K. Döpel i Werner Heisenberg Die Neutronenvermehrung in einem D 2 O-38-Metallschichtensystem G-373 (marzec 1942)

Inne publikacje naukowe

Opublikowane książki

W kulturze popularnej

Nazwisko Heisenberga jest używany jako podstawowy alias dla Waltera Białej , głównego bohatera w AMC serii dramat kryminalny „s Breaking Bad całej transformacji White'a z chemii nauczyciela liceum w met gotować i sworznia narkotyków.

Heisenberg był celem zabójstwa szpiega Moe Berga w filmie The Catcher Was a Spy , opartym na prawdziwych wydarzeniach.

Heisenbergowi przypisuje się zbudowanie bomby atomowej używanej przez Osi w telewizyjnej adaptacji powieści The Man in the High Castle autorstwa Philipa K. Dicka . Bomby atomowe w tym wszechświecie nazywane są urządzeniami Heisenberga.

Heisenberg jest imiennikiem drugiego antagonisty Resident Evil Village , Karla Heisenberga. Badania Heisenberga nad ferromagnetyzmem posłużyły jako inspiracja dla zdolności magnetycznych postaci.

Zobacz też

Bibliografia

Przypisy

Cytaty

Bibliografia

Zewnętrzne linki