Werner Heisenberg

Werner Karl Heisenberg (ur. 5 grudnia 1901 w Würzburgu, zm. 1 lutego 1976 w Monachium) – niemiecki fizyk teoretyk, filozof nauki i jej popularyzator, noblista. Profesor uniwersytetów w Lipsku i Berlinie oraz dyrektor Instytutu Maxa Plancka w Getyndze i Monachium. W co najmniej jednym z rankingów fizyków znalazł się w pierwszej dziesiątce wszech czasów.

Heisenberg był jednym ze współtwórców pełnej mechaniki kwantowej obok Erwina Schrödingera i Maxa Borna – dzięki podaniu w 1925 roku równania Heisenberga będącego podstawą mechaniki macierzowej zwanej także obrazem Heisenberga. Zasłynął też podaniem w 1927 roku zasady nieoznaczoności. Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki otrzymał w 1932 roku, za fundamentalny wkład w stworzenie mechaniki kwantowej. Zajmował się również fizyką jądrową, uczestnicząc w niemieckim programie budowy bomby atomowej, a także fizyką ciała stałego przez badania ferromagnetyzmu.

W swoich poglądach filozoficznych był pod wpływem platonizmu i neokantyzmu. Był współtwórcą  – obok Bohra – interpretacji kopenhaskiej kwantów oraz prawdopodobnie nazwy tej doktryny. Napisał kilka książek popularyzujących fizykę, filozofię i ich historię.

Życiorys

Przedwojenne początki kariery i mechaniki kwantowej 

W 1920 roku wstąpił na Uniwersytet Monachijski. Studiował tam fizykę pod kierunkiem m.in. Arnolda Sommerfelda i Wilhelma Wiena. W 1923 roku Heisenberg uzyskał stopień doktora. Będąc jeszcze studentem, poznał Nielsa Bohra w Getyndze w 1922 roku. Był to początek owocnej współpracy. W latach 1924–1926 został jego asystentem w Kopenhadze, a od 1927 roku został profesorem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Lipsku.

Wiosną 1925 roku Heisenberg opracował pierwszą formę mechaniki kwantowej nazywaną mechaniką macierzową. Teoria ta podaje ogólne zasady opisu wszystkich zjawisk mikroświata i jak dotąd jest całkowicie zgodna z doświadczeniem. Alternatywną formę mechaniki kwantowej, mechanikę falową, odkrył Erwin Schrödinger jesienią 1925 roku, a w 1926 roku wykazał jej zgodność z teorią Heisenberga. Pracował razem z Bohrem nad tzw. kopenhaską interpretacją mechaniki kwantowej. W 1927 roku odkrył zasadę, nazywaną potem zasadą nieoznaczoności Heisenberga, która stwierdzała, że w przypadku cząstek o rozmiarach porównywalnych lub mniejszych od średnicy atomu, niemożliwe jest jednoczesne, dokładne ustalenie ich położenia i pędu, przy czym iloczyn błędu (a dokładniej nieokreśloności) pomiarów położenia oraz pędu nie może być mniejszy niż pewna stała (zobacz stała Plancka). Po dokonaniu odkrycia miał powiedzieć: „Miałem uczucie, że patrzę przez powierzchnię zjawisk atomowych na leżące pod nią podłoże o zadziwiającej wewnętrznej urodzie...” Później, do wybuchu II wojny światowej, pracował nad wieloma zagadnieniami dotyczącymi fizyki kwantowej, cząstek elementarnych i kwantowej teorii pola.

W 1932 roku otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki, za opracowanie podstaw teoretycznych mechaniki kwantowej, której zastosowanie pozwoliło między innymi na odkrycie dwóch form alotropowych wodoru (tzw. trypletowej i normalnej). Nagrodę odebrał w Sztokholmie w roku 1933.

Praca w czasie II wojny światowej    
W momencie napaści Niemiec na Danię w 1940 roku Heisenberg przebywał już w Niemczech. Został przez Ottona Hahna ściągnięty do zespołu pracującego na specjalne zlecenie Adolfa Hitlera nad stworzeniem bomby atomowej. Po roku zastąpił Hahna w kierowaniu tym zespołem.

Po wojnie Heisenberg twierdził, że został kierownikiem tych badań, aby maksymalnie je spowolnić i nie dopuścić do wyprodukowania przez hitlerowskie Niemcy bomby atomowej. Na podstawie relacji Heisenberga Thomas Power napisał książkę Wojna Heisenberga, a Michael Frayn sztukę teatralną Kopenhaga (na jej podstawie w roku 2002 powstał film Kopenhaga), która przedstawia niemieckiego fizyka jako jawnego kolaboranta.

W 1941 roku miało miejsce spotkanie Heisenberga z Nielsem Bohrem, któremu zwierzył się, że w Niemczech trwają prace nad skonstruowaniem bomby atomowej. Spotkanie to uznawane jest za co najmniej dwuznaczne, interpretowano bowiem rozmowę naukowców jako próbę nakłonienia Bohra do uczestnictwa w programie budowy niemieckiej broni jądrowej. Heisenberg sugerował Bohrowi, że Niemcy mają plan jej stworzenia. Sam Heisenberg utrzymywał, że próbował przekazać Bohrowi między wierszami, iż nie dopuści do wyprodukowania bomby atomowej przez Niemcy i namawiał go, żeby starał się torpedować takie prace prowadzone przez aliantów. Bohr zaś twierdził zawsze, że Heisenberg nakłaniał go w tej rozmowie tylko do współpracy. Bohr zerwał przyjaźń z Heisenbergiem, później, po ucieczce z Danii, dołączył do amerykańskiego projektu budowy bomby atomowej. W późniejszych latach fizycy niechętnie wracali do szczegółów tamtej rozmowy.

W kwietniu 2002 roku odkryto list, który Bohr zamierzał wysłać Heisenbergowi w 1952 roku. Przypominał w nim jasno prawdziwą treść rozmowy z 1941 roku i prosił Heisenberga, aby ten przestał w tej sprawie kłamać.

Lata powojenne 
Po II wojnie światowej Heisenberg był przetrzymywany 6 miesięcy w Wielkiej Brytanii. Po uwolnieniu wrócił do Niemiec, gdzie zajął się odtwarzaniem Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik (późniejszy Instytut Maxa Plancka – niem. Max-Planck-Institut für Physik). Był jednym z założycieli CERN. Przeszedł na emeryturę w roku 1970, zmarł w 1976. Został pochowany na Cmentarzu Leśnym w Monachium.

Życie prywatne 
Jego ojciec August był historykiem, bizantologiem, zaś brat Erwin – chemikiem. W 1937 poślubił Elisabeth Schumacher, z którą miał siedmioro dzieci. Syn Jochen (ur. 1939) jest fizykiem jądrowym, Martin (ur. 1940) – neurobiologiem i genetykiem. Wnuk Benjamin (ur. 1974) jest reżyserem filmowym.

Publikacje 
 1962: Fizyka a filozofia, przeł. Stefan Amsterdamski, Warszawa.
 1979: Ponad granicami, przeł. K. Wolicki, Warszawa.
 1987: Część i całość. Rozmowy o fizyce atomu, tłum. Kazimierz Napiórkowski, Warszawa: Państwowy Instytut Wydawniczy, .
 niem. Der Teil Und Das Ganze: Gespräche im Umkreis der Atomphysik.

Zobacz też 
 grupa Heisenberga
 Walter White – postać fikcyjna z serialu Breaking Bad, używająca pseudonimu Heisenberg.

Przypisy

Bibliografia

Linki zewnętrzne 

Polskojęzyczne

 Werner Heisenberg, Fizyka a filozofia
 Werner Heisenberg – dylematy uczonego w czasach totalitaryzmu

Anglojęzyczne

 Werner Heisenberg – Biografia 
 Jeremy Bernstein, Heisenberg in Poland, „American Journal of Physics”, marzec 2004 [dostęp 2021-08-30] – artykuł o wizycie Heisenberga w Polsce w 1943 roku.
  [dostęp 2021-10-27].

Niemieccy fizycy XX wieku
Niemieccy fizycy teoretyczni
Pionierzy mechaniki kwantowej
Niemieccy fizycy jądrowi
Niemieccy fizycy ciała stałego
Niemieccy popularyzatorzy fizyki

Niemieccy filozofowie XX wieku
Niemieccy filozofowie nauki
Filozofowie fizyki
Filozofowie współcześni
Filozofowie niemieckojęzyczni
Wykładowcy Uniwersytetu Humboldtów w Berlinie

Niemieccy nobliści – fizyka
Niemieccy laureaci Medalu Maxa Plancka
Niemieccy członkowie Pruskiej Akademii Nauk
Odznaczeni Orderem Zasługi Republiki Federalnej Niemiec
Ludzie upamiętnieni nazwami równań fizycznych
Osoby upamiętnione nazwami grup w matematyce

Urodzeni w 1901
Ludzie urodzeni w Würzburgu
Zmarli w 1976
Pochowani na Cmentarzu Leśnym w Monachium