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하이젠베르크는 나중에 "철학, 플라톤 등을 연구함으로써 내 마음이 형성되었다." 그리고 "현대 물리학은 확실히 플라톤에게 유리하게 결정되었다.
사실 물질의 가장 작은 단위는 일반적인 의미의 물리적 대상이 아니라; 그것들은 오직 수학적 언어로만 명확하게 표현될 수 있는 아이디어인 형태들이다."라고 표명했다.
하이젠베르크는 1년 전 수립된 바이에른 평의회 공화국과 싸우기 위해 1919년 자유군단의 일원으로 뮌헨에 도착했다.
50년 후 그는 그 시절을 "경찰, 강도 등의 놀이; 그것은 전혀 심각하지 았았던 것"과 같은 젊음의 즐거움으로 회상했다.
1920년부터 1923년까지 그는 루트비히-막시밀리안 뮌헨 대학교에서 아르놀트 조머펠트와 빌헬름 빈에게, 게오르그-아우구스트 괴팅겐 대학교에서 막스 보른과 제임스 프랑크에게 물리학과 수학을 그리고 다비트 힐베르트에게 수학을 공부했다.
1923년 뮌헨에서 좀머펠트 밑에서 박사학위를 받았다.
괴팅겐에서, 보른 아래에서, 그는 1924년에 변칙적인 제이만 효과에 대한 하빌리타치온슈라프트Habilitationsschrift(하빌리타치온 논문)로 그의 하빌리타치온을 완료했다.
1922년 6월 조머팰트는 하이젠베르크를 괴팅겐으로 데려가 '보어 축제'에 참가했는데, 조머펠트는 그의 학생들에게 진지한 관심을 가지고 있었고 원자 물리학에 대한 닐스 보어의 이론에 대한 하이젠베르크의 흥미를 알고 있었기 때문이었다.
그 행사에서 보어는 객원 강사였고 양자 원자 물리학에 대한 일련의 포괄적인 강의를 했으며 그리고 하이젠베르크는 보어를 처음으로 만났는데, 이는 그에게 지속적인 영향을 미쳤다.
조머펠트 제안한 주제인 하이젠베르크의 박사학위 논문은 난류에 관한 것이었는데; 그 논문은 층류의 안정성 과 난류의 성질 둘다를 논의했다.
안정성 문제는 층류로부터의 작은 교란을 위하여 4차 선형 미분방정식인 오르-조머팰트Orr-Sommerfeld 방정식을 사용하여 조사되었다.
그는 제2차 세계대전 후에 잠시 이 주제로 돌아왔다.
그는 젊은 시절에 독일 스카우트 협회이자 독일 청년 운동의 일원인 '노이파드핀데르(Neupfadfinder)'의 회원이자 스카우트 리더였다.
1923년 8월 로베르트 혼젤Robert Honsell과 하이젠베르크는 뮌헨에서 이 협회의 스카우트 그룹과 함께 핀란드 여행을 계획했다.
하이젠베르크는 클래식 음악을 즐겼고 뛰어난 피아니스트였다.
음악에 대한 그의 관심은 미래의 아내를 만나는 것으로 이어졌다.
엘리자베트는 유명한 베를린 경제학 교수의 딸이었고, 그녀의 오빠는 《작은 것이 아름답다》의 저자인 경제학자 에른스트 프리드리히 슈마허였다.
하이젠베르크는 4월 29일 그녀와 결혼했다.
1938년 1월에 이란성 쌍둥이 마리아Maria와 볼프강Wolfgang이 태어났으며, 이에 따라 볼프강 파울리는 하이젠베르크의 "쌍 창조"-기본 입자 물리학에서 쌍생성의 과정에 대한 단어 놀이-를 축하했다.
괴팅겐, 코펜하겐, 라이프치히.
하이젠베르크는 1924년부터 1927년까지 괴팅겐의 프리바트도젠트Privatdogent였는데, 이것은 그가 교수직이 없이 독립적으로 가르칠 자격이 있다는 것을 의미한다. 1924년 9월 17일부터 1925년 5월 1일까지, 국제 교육 위원회 록펠러 재단 연구비로써, 그는 코펜하겐 대학교의 이론물리학 연구소 소장인 닐스 보어와 연구하러 갔다.
그는 괴팅겐으로 돌아와 막스 보른과 파스쿠알 요르단과 함께 약 6개월에 걸쳐 양자역학의 행렬 역학을 개발했다.
1926년 5월 1일, 하이젠베르크는 코펜하겐에서 대학 강사와 보어의 조교가 되었다.
1927년 코펜하겐에서 하이젠베르크는 양자역학의 수학적 기초를 연구하면서 불확정성 원리를 발전시켰다.
2월 23일, 하이젠베르크는 동료 물리학자 볼프강 파울리에게 편지를 써서 처음으로 그의 새로운 원리를 설명했다.
하이젠베르크는 그 논문에서는 불확정성이 아닌 "Ungenauigkeit"("부정확성")이라는 단어를 사용했다.
라이프치히에서 출판된 그의 첫 번째 논문에서 하이젠베르크는 강자성의 수수께끼를 풀기 위해 파울리 배타 원리를 이용했다.
재임 기간 동안, 그와 함께 공부하고 일했던 박사과정 학생들과 대학원생 맟 연구 동료들의 높은 자질은 후에 찬사를 받는다.
1929년 초, 하이젠베르크와 파울리는 상대론적 양자장론의 기초를 닦는 두 논문 중 첫 번째 논문을 제출했다.
또한 1929년에 하이젠르크는 중국, 일본, 인도, 미국을 순회 강연했다.
1929년 봄, 그는 시카고 대학교의 객원강사으며, 거기서 양자역학을 강의했다.
1928년, 영국의 수리물리학자 폴 디랙이 양자역학의 상대론적 파동 방정식을 도출했는데, 이것은 양극의 전자의 존재를 암시했고, 나중에 양전자로 명명되었다.
1932년, 우주선의 안개 상자 사진을 통해, 미국의 물리학자 칼 데이비드 앤더슨은 양전자에 의해 만들어진 자취track임을 확인했다.
1933년 중반, 하이젠베르크는 양전자 이론을 발표했다.
디랙의 이론과 그 이론의 추가 전개에 대한 그의 생각은 두 개의 논문에 제시되었다.
그는 디랙 방정식을 비-교환자(anti-commutators)를 포함하는 양자화 조건에 따라 스핀 ħ/2의 모든 점 입자에 대해서 "고전적" 장 방정식으로 재해석한 최초의 사람이었다.
이와같이 하이젠베르크는 그것을 전자들을 정확하게 기술하는 (양자) 장 방정식으로 재해석하여, 물질을 입자 생성과 파괴의 가능성을 허용하는 상대론적 양자 장 방정식에 의해 기술되는 전자기학과 같은 기초 위에 놓았다. (헤르만 바일은 이미 1929년 알베르트 아인슈타인에게 보낸 편지에서 이것을 기술했다.)
양자역학을 확립한 하이젠베르크의 논문은 물리학자와 역사가들에게는 수수께끼였다.
그의 방법은 독자가 크라머르스-하이젠베르크 전이 확률 계산에 친숙하다고 가정한다.
주요 새로운 아이디어인 비가환 행렬은 관찰할 수 없는 양을 거부함으로써 정당화된다.
그가 당시에 행렬 수학적 이론에 익숙하지 않았음에도 불구하고, 대응 원리에 기초한 물리적 추론에 의한 행렬의 '비-가환 곱셈'을 도입한다.
이러한 결과로 이어지는 경로는 1977년 매키논MacKinnon에서 재구성되었으며, 자세한 계산은 아이치슨Aitchison 등에서 수행되었다.
코펜하겐에서 하이젠베르크와 헨드릭 크라머르스는 원자보다 파장이 큰 복사선 원자의 분산 혹은 산란에 관한 논문을 공동으로 작성했다.
그들은 이전에 크라머르스가 개발한 성공적인 공식이 보어 궤도를 기반으로 할 수 없다는 것을 보여주었다.
그 이유는 전이 주파수가 일정하지 않은 레벨 간격을 기반으로 하기 때문이다.
대조적으로, 정확한 고전 궤도의 푸리에 변환에서 발생하는 주파수는 동일한 간격이다.
그러나 이 결과는 들어오는 복사선이 원자가(valence), 또는 외곽애서는, 전자를 붕괴되는 가상 상태로 들뜨게 하는 반semi-고전적 가상 상태(virtual state) 모형에 의해서 설명될 수 있었다.
후속 논문에서 하이젠베르크는 이 가상 진동자(virtual oscillator) 모형이 형광 복사의 편광도 설명할 수 있음을 보여주었다.
이 두 성공과, 보어-조머펠트 모형이 비정상적인 지만 효과의 뛰어난 문제를 설명하는 데에서의 계속적 실패는 하이젠베르크로 하여금 가상 진동자(virtual oscillator) 모형을 사용하여 스펙트럼 주파수를 계산하도록 했다. 하지만 이 방법은 현실적인 문제에 즉시 적용하기에는 너무 어려워서, 그는 더 간단한 예인 비조화 진동자(anharmonic oscilator)로 방향을 바꾸었다.
진동하는 전하의 운동은 그 진동자의 주파수에서 푸리에 급수로 표현될 수 있다.
하이젠베르크는 두 가지 다른 방법으로 양자 거동을 해결했다.
첫째, 그는 가상 진동자 방법으로 시스템을 처리하여 외부 소스에 의해 생성될 레벨 간의 전환을 계산했다.
그리고 그는 비조화anharmonic 포텐셜 항을 조화 진동자에 대한 섭동으로 취급하여 그와 보른이 개발한 섭동 방법을 사용하여 동일한 문제를 해결했다.
두 방법 모두 1차 및 매우 복잡한 2차 수정 항에 대해 동일한 결과를 가져왔다.
그래서 하이젠베르크는 가상 진동자 모형에 대한 명시적인 의존 없이 이러한 결과를 공식화하기 시작했다.
이를 위해서, 그는 공간 좌표에 대한 푸리에 확장을, 가상 진동자 방법의 전이 계수에 해당하는 행렬로 대체했다.
그는 양자역학은 관찰 가능한 것으로 제한되어야 한다는 보어의 대응 원리와 양자역학은 관측 가능한 것으로 제한되어야 한다는 파울리의 학설doctrine에 호소함으로써 이러한 대체를 정당화했다.
7월 9일, 하이젠베르크는 보른에게 이 논문을 검토를 위해 주었고 또한 출판을 위해 제출했다.
보른이 그 논문을 읽었을 때, 그는 공식이 그가 브레슬라우 대학교의 수학자 야콥 로자네스Jakob Rosanes에게 배운 행렬의 체계적인 언어로 옮겨지고 확장될 수 있는 공식임을 알았다.
보른은 그의 조수이자 전 학생이었던 파스쿠알 요르단의 도움으로 즉시 전사 및 전개을 시작했고 출판을 위해서 결과를 제출했는데; 이 논문은 하이젠배르크의 논문이 발표된 지 60일 만에 접수되었다.
3명의 저자 모두가 연내 발표를 위해서 후속follow-on 논문을 제출했다.
이때까지 물리학자들은 행렬을 거의 사용하지 않았다.
그들은 순수수학의 영역에 속하는 것으로 간주되었다.
구스타프 미에Gustav Mie는 1912년 전기역학에 관한 논문에서 그것들을 사용했고 보른은 1921년 결정의 격자 이론에 관한 연구에서 그것들을 사용했다.
이러한 경우에 행렬이 사용되었지만, 행렬의 곱셈이 있는 행렬의 대수학은 양자 역학의 행렬 공식화에서 같은 묘사picture에는 들어가지 않았다.
1928년, 알베르트 아인슈타인은 하이젠베르크, 보른, 요르단을 노벨 물리학상 후보로 지명했다.
1932년 노벨 물리학상 발표는 그해 11월로 연기되었다.
하이젠베르크가 "양자역학, 그중에서도inter alia, 수소의 동소체allotropic 형태의 발견으로 인도한 그 적용의 양자역학의 창안으로" 1932년 수상자로 발표된 것은 그 때였다.
양자역학의 발전과 무엇이 "실제"인지에 대한 명백한 모순적 함의는 과학적 관찰이 진정으로 의미하는 바를 포함하여 심오한 철학적 함의를 가졌다.
알베르트 아인슈타인과 루이 드 브로이는 입자가 항상 객관적으로 참된 운동량과 위치를 가지고 있다고 믿었던 실재론자들이었으나 (둘 다 측정할 수는 없더라도), 하이젠베르크는 "실재"의 직접적인 지식은 과학의 범위를 벗어난다는 반-실재론자anti-realist였다.
우리는 더 이상 관찰 과정과 독립적으로 입자의 거동에 대해 말할 수 없다.
최종 결과로 양자 이론에서 수학적으로 공식화된 자연 법칙은 더 이상 기본 입자 자체가 아니라 기본 입자에 대한 우리의 지식을 다루고 있다.
이 입자들이 시공간에 존재하는지 객관적으로 묻는 것도 더 이상 불가능하다...
우리 시대의 엄밀한 과학에서 자연의 그림을 말할 때 우리는 자연의 그림을 말하는 것이 아니라 '자연과 우리의 관계의 그림'을 말한다. ...
과학은 더 이상 객관적인 관찰자로서 자연을 대면하지 않고 인간과 자연 사이의 이러한 상호 작용에서 스스로를 행위자로 본다.
분석하고, 설명하고 및 분류하는 과학적 방법은 개입에 의해 조사 대상을 변경하고 재창조한다는 사실에서 발생하는 한계를 인식하게 되었다.
다른 말로, 방법과 객체는 더 이상 분리될 수 없다.
1932년 제임스 채드윅이 중성자를 발견한 직후, 하이젠베르크는 핵의 중성자-양성자 모형에 대한 세 개의 논문 중 첫 번째 논문을 제출했다.
1933년 아돌프 히틀러가 집권한 후 하이젠베르크는 언론에서 "백인 유대인"이라는 공격을 받았다. '도이체 물리학(Deutsche Physik)' 또는 아리안 물리학(Aryan Physics)의 지지자들은 아르놀트 조머펠트와 하이젠베르크를 포함한 주요 이론 물리학자들에 대한 악의적인 공격을 시작했다.
1930년대 초반부터 반-유대주의 및 반-이론물리학 운동인 '도이체 물리학'은 양자역학과 상대성이론에 관심을 기울였다.
대학 환경에서 적용되었듯이, 가장 두드러진 두 지자가 노벨 물리학상 수상자 필리프 레나르트와 요하네스 슈타르크였음에도 불구하고 정치적 요인이 학문적 능력보다 우선했다.
하이젠베르크를 많은 독일 대학의 교수로 임명하려는 시도는 여러 번 실패했다.
아르놀트 조머펠트의 후계자로 임명받으려는 그의 시도는 '도이체 물리학' 운동의 반대 때문에 실패했다.
1935년 4월 1일, 루트비히-막시밀리안 뮌헨 대학교에서 하이젠베르크의 박사학위 고문인 저명한 이론 물리학자 조머펠트는 명예교수emeritus 지위를 취득했다.
그렇지만, 조머펠트는 1939년 12월 1일까지 걸린 후임자 선출 과정 동안 그의 자리를 유지했다.
뮌헨 교수단의 선택과 독일 교육부와 '도이체 물리학'의 지지자들 사이의 학문적, 정치적 차이로 인해서 그 과정은 오래 걸렸다.
1935년 뮌헨 교수단 이론물리학의 일반 교수이자 뮌헨 대학의 이론물리학 연구소 소장인 조머펠트를 대신할 후보자 목록을 작성했다.
세 명의 후보자는 모두 조머펠트의 이전 학생이었는데: 노벨 물리학상을 수상한 하이젠베르크; 1936년 노벨 화학상을 수상한 피터 디바이; 그리고 리처드 베커Richard Becker였다.
뮌헨 교수단은 이 후보자들을 확고하게 지원했으며 하이젠베르크가 첫 번째 선택이었다.
그러나 '도이체 물리학'의 지지자들과 교육부(REM)의 요원들은 그들만의 후보자 목록을 가지고 있었고, 그 싸움은 4년 이상 계속되었다.
이 시기에 하이젠베르크는 '도이체 물리학'의 지지자들의 맹렬한 공격을 받았다.
여기서 하이젠베르크는 "사라져야" 마땅한 "백인 유대인"(즉, 유태인처럼 행동하는 아리아인)이라고 불렸다.
유대인들이 폭력적인 공격을 받고 투옥됨에 따라서 이러한 공격은 심각하게 받아들여졌다.
하이젠베르크는 문제를 해결하고 명예를 되찾기 위해 한 사설과 히믈러에게 보내는 편지와 더불어 반격했다.
어느 순간, 하이젠베르크의 어머니는 힘러의 어머니를 방문하였다.
두 여성은 하이젠베르크의 외할아버지와 힘러의 아버지가 바이에른 하이킹 클럽의 목사이자 회원이었기 때문에 서로를 알고 있었다.
결국, 히믈러는 1938년 7월 21일 친위대 집단지도자 라인하르트 하이드리히와 하이젠베르크에게 두 통의 편지를 보내서 하이젠베르크 사건을 진정시켰다.
하이드리히에게 보낸 편지에서 힘러는 하이젠베르크가 한 세대의 과학자들을 가르치는데 유용하기 때문에 독일은 그를 잃거나 침묵시킬 여유가 없다고 말했다.
히믈러는 하이젠베르크에게 이 편지가 가족의 추천으로 보내졌다며 하이젠베르크에게 전문적인 물리학 연구 결과와 관련 과학자들의 개인적아고 정치적 태도를 구별하라고 경고했다.
빌헬름 뮐러Wilhelm Müller는 루트비히-막시밀리안 뮌헨 대학교에서 조머펠트의 자리를 대체했다.
뮐러는 이론물리학자도 아니었고, 물리학 저널에도 발표되지 않았으며, 독일 물리학회 회원도 아니었다.
그의 임명은 조롱거리로 여겨졌고 이론물리학자들을 교육하는데 해로웠다.
하이젠베르크의 SS 수사를 이끈 세 명의 조사관은 물리학 교육을 받았다.
실제로 하이젠베르크는 라이프치히 대학교에서 그들 중 한 명의 박사 시험에 참여했었다.
그들은 하이젠베르크뿐만 아니라 이론물리학 및 학계에서 '도이체 물리학' 운동의 이념 정책에 반대하는 그의 입장의 지자자가 되었다.
1933년 아돌프 히틀러가 집권하자, 유대인 물리학자들의 업적을 인정하고 가르치던 하이젠베르크는 독일 물리학계와 SS의 비판을 받았다.
하이젠베르크는 본인의 명예와 안전을 지키기 위해 사설을 쓰는 등 적극적으로 본인을 충실한 독일 시민으로 포장했다.
1939년에 핵분열의 발견 후, 하이젠베르크는 독일의 원자력 프로젝트에서 중심적인 역할을 했다.
1941년 9월 15일부터 22일까지, 하이젠베르크는 독일 지배하에 있던 코펜하겐을 방문해서 닐스 보어와 이론 물리와 핵 물리학을 논했다.
이 만남에서 무슨 말이 오갔는지와 하이젠베르크와 나치의 사람들의 관계는 수십 년간 과학사학자들의 관심을 끌었다.
이 만남은 마이클 프레인의 연극 '코펜하겐'의 주제가 되기도 했다.
1936년 중반, 하이젠베르크는 두 개의 논문에서 우주선의 샤워 이론을 발표했다.
그 후 2년 동안 4편의 논문이 더 나왔다.
1938년 12월 독일의 화학자 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 《자연과학(The Science of Nature)》에 우라늄에 중성자들로 충돌시킨bombarding 후에 바륨 원소를 검출했고 오토 한은 우라늄의 '폭발bursting'로 결론짓는 원고를 보냈고; 동시에 그해 7월에 네덜란드로 피신하여 그후 스웨덴으로 간 친구 리제 마이트너에게 이 결과들을 연락했다.
마이트너와 조카 오토 로버트 프리쉬Otto Robert Frisch는 한과 슈트라스만의 결과를 핵분열로 올바르게 해석했다.
프리쉬는 1939년 1월 13일 실험적으로 이것을 확인했다.
1939년 6월과 7월에 하이젠베르크는 앤아버에 있는 미시간 대학교에서 사무엘 구드스미트Samuel Goudsmit를 방문하기 위하여 미국으로 여행했다.
그렇지만, 하이젠베르크는 미국으로 이주하는 초청을 거절했다.
그는 6년 후 구드스미트가 제2차 세계대전 끝무렵에 알소스 작전(Alsos Mission)의 수석 과학 조언자가 될 때까지 그를 다시 보지 못했다.
이 프로젝트는 1939년 9월 16일 첫 회의를 가졌다.
이번 회의는 쿠르트 디브너Kurt Diebner HWA 고문이 주관하고 베를린에서 열렸다.
곧이어 하이젠베르크, 클라우스 클라우시우스Klaus Clusius, 로베르트되펠Robert Döpel, 카를 프리드리히 폰 바이츠제커 등이 두 번째 회의를 열었다.
베를린-달렘(Dahlem)에 위치한 카이저-빌헬름 물리학 연구소(KWIP)는 다이브너가 관리소장이 되어 HWA의 권한에 속하게 되었고, 핵 연구에 대한 군사 통제가 시작되었다.
디브너가 HWA 프로그램 하에서 KWIP를 관리하던 시기에, 디브너와 카를 비츠Karl Wirtz와 카를 프리드리히 폰 바이츠제커를 포함한 하이젠베르크의 내부 서클 사이에 상당한 개인적, 직업적 적대감이 발전하였다.
1942년 2월 26~28일 카이저 빌헬름 물리학 연구소에서 열린 육군 무기 사무국이 소집한 과학 회의에서 하이젠베르크는 독일 제국 관리들에게 핵분열을 통한 에너지 획득에 관한 강의를 했다. "Die theoretischen Grundlagen für die Energiegewinning aus der Uranspaltung"("우라늄 핵분열로부터 에너지 생성을 위한 이론적 토대")라는 제목의 강의는 제2차 세계대전 후 하이젠베르크가 사무엘 구드스미트에게 보낸 편지에서 고백한 바와 같이 "제국 장관의 지적 수준에 맞추었다." 하이젠베르크는 핵분열의 엄청난 에너지 잠재력에 대해 강의하면서 원자핵의 분열을 통해 2억 5천만 전자볼트가 방출될 수 있다고 말했다.
하이젠베르크는 연쇄 반응을 달성하기 위해 순수한 U-235를 얻어야 한다고 강조했다.
그는 동위원소 를 순수한 형태로 얻는 우라늄 농축과 기계 속에서 일반 우라늄과 감속재의 대체 적층 방법 및 포함한 다양한 방법을 탐구했다.
그는 이 기계가 차량, 선박 및 잠수함에 연료를 공급하는 데 실용적인 방법으로 사용될 수 있다고 언급했다.
하이젠베르크는 이러한 과학적 노력에 대한 육군 무기 사무소의 재정적, 물질적 지원의 중요성을 강조했다.
두 번째 과학 회의가 이어졌다.
국방과 경제에 결정적으로 중요한 현대물리학의 문제들에 대한 강의가 들렸다.
회의에는 베른하르트 루스트 제국 과학교육문화부 장관이 참석했다.
회의에서 루스트 장관은 카이저 빌헬름 협회에서 핵개발 계획을 철회하기로 결정했다.
제국 연구위원회가 그 프로젝트를 맡기로 되었다.
1942년 4월, 육군은 물리학 연구소를 카이저 빌헬름 협회(KWIP)에 반환하고, 하이젠베르크를 연구소장으로 임명했다.
KWIP에서 이 직책을 맡으면서 하이젠베르크는 첫 번째 교수직을 얻었다.
피터 디바이는 여전히 연구소의 소장이었지만, HWA가 KWIP의 관리권을 장악했을 때 독일 시민이 되는 것을 거부한 후 미국으로 떠났다.
하이젠베르크는 또한 아직 라이프치히 대학교에 로베르트되펠Robert Döpel과 그의 아내 클라라 되펠Klara Döpel에 의해 우란베라인을 위한 연구를 수행해온 그의 물리학과를 갖고 있었다.
1942년 6월 4일, 하이젠베르크는 독일의 군부수 장관인 알베르트 슈페어에게 우란베라인 연구룰 핵무기 개발로 전환할 가능성에 대해 보고하도록 소환되었다.
회의에서 하이젠베르크는 슈페어에게 상당한 자금력과 인력을 필요로 하기 때문에 1945년 이전에는 폭탄을 만들 수 없다고 말했다.
우란베라인 프로젝트는 제국 연구회의 지도 하에 배치된 후 원자력 생산에 중점을 두어 '전쟁의 중요성'(kriegswichtig) 지위를 유지했고; 따라서 출자는 군대에서 계속되었다.
원자력 프로젝트는 우라늄 및 중수 생산, 우라늄 동위원소 분리 및 원자로(Uranmaschine 우라늄 기계)의 주요 영역으로 분류되었다.
그 후 프로젝트는 본질적으로 여러 연구소로 나뉘었고, 이 곳에서는 감독이 연구를 주도하고 자신의 연구 의제를 설정했다.
군대가 독일 핵무기 프로그램에 대한 통제를 포기한 1942년의 시점은 인원수로는 프로젝트의 절정이었다.
약 70명의 과학자가 이 프로그램을 위해 일했으며 약 40명의 과학자는 시간의 절반 이상을 핵분열 연구에 할애했다.
1942년 이후, 응용 핵분열을 연구하는 과학자의 수는 극적으로 감소했다.
주요 연구소와 함께 일하지 않는 많은 과학자들은 핵분열 연구를 중단하고 보다 시급한 전쟁 관련 연구에 노력을 기울였다.
1942년 9월, 하이젠베르크는 가본 입자 물리학의 산란 행렬 또는 S-행렬에 대한 3부작 시리즈의 첫 번째 논문을 제출했다.
처음 두 개의 논문은 1943년에 출판되었고, 세 번째 논문은 1944년에 출판되었다.
S-행렬은 충돌 과정에서 입사 입자의 상태, 충돌에서 나오는 입자의 상태 및 안정적인 경계 상태만을 설명하고; 간섭 상태에 대한 참조는 없을 것이다.
이것은 그가 1925년에 관찰 가능한 것들만을 사용하여 양자역학의 행렬 공식화의 기초가 된 것으로 판명된 것과 같은 선례였다.
1943년 2월, 하이젠베르크는 프리드리히-빌헬름스-대학교(현재는 베를린 훔볼트 대학교)의 이론물리학 의장으로 임명되었다.
4월에는 프로이센 과학 아카데미의 선출이 승인되었다.
같은 달, 그는 베를린에서 연합군의 폭격이 증가함에 따라 가족을 우르패트(Urfeld)에 있는 은신처로 옮겼다.
여름에 그는 같은 이유로 카이저 빌헬름 물리학 연구소의 첫 번째 직원을 헤칭겐(Hechingen)과 슈바르츠발트 가장자리에 있는 그 이웃 마을인 하이겔로흐(Haigerloch)로 파견했다.
10월 18일부터 26일까지 그는 독일이 점령한 네덜란드를 여행했다.
1943년 12월, 하이젠베르크는 독일이 점령한 폴란드를 방문했다.
1944년 1월 24일부터 2월 4일까지 하이젠베르크는 독일군이 보어의 이론물리학 연구소를 몰수한 후 점령된 코펜하겐으로 여행했다.
그는 4월에 짧은 귀국 여행을 했다.
12월에 하이젠베르크는 중립국 스위스에서 강의했다.
미국 전략사무국은 모 버그 요원Moe Berg을 보내 권총을 갖고 강의에 참석하도록 했으며, 강의에서 독일이 원자폭탄 완성에 가까워졌다는 내용이 나오면 하이젠베르크를 사살하라는 명령을 내렸다.
1945년 1월, 하이젠베르크는 나머지 직원 대부분과 함께 카이저 빌헬름 물리학 연구소에서 슈바르트발트 내의 시설로 이사했다.
알소스 임무(Alsos Mission)는 독일이 원자폭탄 프로그램을 가지고 있는지 확인하고, 미국의 이익을 위해 독일의 원자 관련 시설, 연구, 물자, 과학 인력을 이용하려는 연합군의 노력이었다.
이 작전에 투입된 병력은 일반적으로 연합군의 통제 하에 있던 지역으로 이동했지만, 때로는 여전히 독일군의 통제 하에 있는 지역에서 작전을 수행하기도 했다.
베를린은 많은 독일 과학 연구 시설의 위치였다.
사상자와 장비의 손실을 줄이기 위해, 전쟁 말기에 이 시설들 중 다수는 다른 지역으로 분산되었다.
카이저 빌헬름 물리학 연구소(KWIP)는 1943년과 1944년에 대부분 슈바르츠발트 끝자락에 있는 헤칭겐과 그 인근 마을인 하이겔로흐로 옮겨졌고, 결국 프랑스 점령 지역에 포함되었다.
이를 통해 알소스 임무의 미국 특수부대는 핵 연구와 관련된 많은 독일 과학자들을 구금할 수 있었다.
3월 30일, 알로스 임무단은 하이델베르크에 도착하여 발터 보테, 리하르트 쿤, 필리프 레나르트, 볼프강 거트너를 포함한 중요한 과학자들을 붙잡았다.
조사 결과 오토 한은 테일핑겐에 있는 그의 실험실에 있었고, 하이젠베르크와 막스 폰 라우에는 헤칭겐의 하이젠베르크의 실험실에 있었으며, 하이젠베르크 팀이 베를린에 건설한 천연 우라늄 원자로는 하이겔로흐로 옮겨졌다.
이후 알소스 임무의 주요 초점은 뷔르템베르크 지역의 핵 시설에 있었다.
하이젠베르크는 1945년 5월 3일 우르펠트에서 독일군이 장악하고 있는 영토에서 산악 작전을 벌이다 붙잡혀 체포되었다.
그는 하이델베르크로 옮겨져 1939년 앤아버 방문 이후 처음으로 5월 5일 구드스미트를 만났다.
독일은 이틀 만에 항복했다.
하이젠베르크는 프랑스와 벨기에를 가로질러 1945년 7월 3일 영국으로 이동하면서 8개월 동안 가족을 다시 보지 못했다.
하이젠베르크를 비롯한 10명의 독일 과학자들이 영국의 팜 홀(Farm Hall에 억류되었다.
그 시설은 영국의 해외 정보국 MI6의 안전가옥이였다.
구금된 동안 그들의 대화는 녹음되었다.
지적 가치가 있다고 생각되는 대화는 전사되어 영어로 번역되었다.
녹취록은 1992년에 발표되었다.
1945년 8월 6일 팜 홀의 과학자들은 언론 보도를 통해 미국이 일본 히로시마에 원자폭탄을 떨어뜨렸다는 사실을 알게 되었다.
처음에는 폭탄이 만들어지고 떨어졌다는 사실이 믿기지 않았다.
그 후 몇 주 동안 독일 과학자들은 미국이 어떻게 폭탄을 만들 수 있었는지 논의했다.
팜 홀 기록에 따르면 하이젠베르크는 오토 한과 카를 프리드리히 폰 바이츠제커를 포함하여 팜 홀에 억류된 다른 물리학자들과 함께 연합군이 제2차 세계대전에서 승리한 것을 기뻐했다고 한다.
하이젠베르크는 다른 과학자들에게 자신은 폭탄을 생각해 본 적이 없으며 에너지를 생산하는 원자 파일만 생각했다고 말했다.
나치를 위한 폭탄 제작의 도덕성도 논의되었다.
소수의 과학자들만이 핵무기의 가능성에 대해 진정한 공포를 표했고, 하이젠베르크 자신도 이 문제에 대해 논의하는 데 신중했다.
독일의 핵무기 프로그램이 원자폭탄 제작에 실패하자, 하이젠베르크는 "우리는 1942년 봄에 정부에게 원자폭탄을 건설하기 위해서 120,000명을 고용해야 한다고 권고할 도덕적 용기가 없었을 것이다."라고 언급했다.
독일 연구 기관의 임원 직위.
1946년 1월 3일, 10명의 엡실론 작전 억류자들이 독일의 알스웨데로 이송되었다.
하이젠베르크는 연합군이 점령한 독일의 영국 지역인 괴팅겐에 정착했다.
하이젠베르크는 즉시 독일에서 과학 연구를 촉진하기 시작했다.
막스 폰 라우에가 부소장으로 임명되었고 칼 비르츠Karl Wirtz, 카를 프리드리히 폰 바이츠제커, 루트비히 비어르만Ludwig Biermann이 합류하여 하이젠베르크의 연구소 설립을 도왔다. [[w:Heinz Billing|하인츠 빌링Heinz Billing은 전자 컴퓨팅 개발을 촉진하기 위해 1950년에 합류했다.
연구소의 핵심 연구 초점은 [[우주선]]이였다.
연구소는 매주 토요일 오전에 콜로키움을 개최했다.
하이젠베르크는 헤르만 라인Hermann Rei과 함께 포르슝스라트Forschungsrat(연구 위원회)을 설립하는 데 중요한 역할을 했다.
하이젠베르크는 새로 설립된 [[독일 연방 공화국]]과 독일에 기반을 둔 과학계 사이의 대화를 촉진하기 위해 이 포르슝스라트를 계획했다.
하이젠베르크는 포르슝스라트의 회장으로 임명되었다.
합병에 이어서 하이젠베르크는 회장으로 임명되었다.
하이젠베르크는 또한 [[뮌헨 대학교|루트비히 막시밀리안 뮌헨 대학]]의 정교수가 되었다.
하이젠베르크는 1960년부터 1970년까지 MPIFA의 단독 책임자였다.
하이젠베르크는 1970년 12월 31일에 MPIFA의 책임자직을 사임했다.
1951년 하이젠베르크는 유럽의 핵물리학 연구소 설립을 목표로 [[유네스코]] 회의에서 [[독일연방공화국]]의 과학대표가 되는 데 동의했다.
하이젠베르크의 목표는 [[서구권]] 과학자들의 자원과 기술을 활용하여 대형 [[입자 가속기]]를 만드는 것이었다.
1953년 7월 1일 하이젠베르크는 독일 연방 공화국을 대표하여 [[CERN]]을 설립하는 협약에 서명했다.
CERN의 창립 과학 책임자가 되어 달라는 요청을 받았지만 그는 거절했다.
대신, 그는 CERN의 과학 정책 위원회 의장으로 임명되었고 CERN에서 과학 프로그램을 결정했다.
1946년에 [[오브닌스크]]의 제5연구소 소장인 독일 과학자 [[w:Heinz Pose|하인츠 포즈Heinz Pose]]는 하이젠베르크에게 소련에서 연구하도록 초대하는 편지를 썼다.
이 편지는 소련의 노동 조건과 가용 자원, 독일 과학자에 대한 소련의 호의적인 태도를 칭찬했다.
배달원이 1946년 7월 18일자 채용 편지를 하이젠베르크에게 전달했다.
하이젠베르크는 정중하게 거절했다.
1947년에 하이젠베르크는 [[케임브리지]], [[에든버러]], [[브리스톨]]에서 강연을 했다.
하이젠베르크는 1947년에과 1948년에 두 개의 논문으로 [[초전도]] 현상의 이해에 기여했는데, 그 중 하나는 [[막스 폰 라우에]]와 함께였다.
제2차 세계 대전 직후의 기간에 하이젠베르크는 박사학위 논문의 주제인 기류로 잠시 돌아왔습다. 1948년에 3편의 논문과 1950년에 1편이 출판되었다.
전후 기간에 하이젠베르크는 중간자 다중 생성에 대한 고려와 함께 우주선 샤워showers에 대한 그의 관심을 계속했다.
1955년 말에서 1956년 초 사이에 하이젠베르크는 스코틀랜드의 [[세인트 앤드류스 대학교]]에서 물리학의 [[정신사|지적 역사]]에 대해 [[기포드 강연]]을 했다.
하이젠베르크는 [[파스쿠알 요르단]]과 마찬가지로 정치인들이 핵 과학자들의 이 말을 무시할 것이라고 생각했다.
그러나 하이젠베르크는 괴팅거 선언이 정치인들이 고려해야 할 "여론에 영향을 미칠 것"이라고 믿었다.
과학자들와 정치인들 사이에 공개 토론이 이어졌다.
저명한 정치인, 작가, 사교계 명사들이 핵무기에 대한 논쟁에 참여하자 각서 서명자들은 "전업적 지적 불순응주의자들nonconformists"에 반대하는 입장을 취했다.
그는 또한 [[제네바]]에 있는 국제 원자 물리학 연구소와 협력했다.
그는 연구소의 과학 정책 위원회 위원이었고 몇 년 동안 위원회 위원장을 지냈다.
1973년 하이젠베르크는 [[하버드 대학교]]에서 [[양자역학|양자 이론]] 개념의 역사적 발전에 대해 강의했다.
하이젠베르크는 [[인도 철학]]에 대해 [[라빈드라나트 타고르]]와 대화한 후 "너무 미친 것처럼 보였던 일부 아이디어가 갑자기 훨씬 더 이해가 되었다"고 말하기까지 했다.
[[루트비히 비트겐슈타인]]의 철학과 관련하여 하이젠베르크는 [[논리철학 논고|《논리철학 논고 (Tractatus Logico-Philosophicus)》]]를 싫어했지만 "비트겐슈타인의 후기 사상과 언어에 대한 그의 철학"은 매우 좋아했다.
독실한 기독교인인 하이젠베르크가 알베르트 아인슈타인에게 보내는 마직막 편지에서 쓰기를: "우리는 선하신 주 하나님이 아원자 입자의 위치를 알고 계셔서 인과관계 원리가 계속 타당성을 가지도록 하신다고 스스로를 위로할 수 있다."라고 했다.
아인슈타인은 우주가 근본적인 수준에서 불확실하다는 것을 암시하기 때문에 양자 물리학은 불완전함에 틀림없다고 계속 주장했다.
그는 곰곰이 생각하기를:
과학의 역사에서 유명한 [[w: Galileo affair|갈릴레오의 재판]] 이후로, 과학적 진리는 세상의 종교적 해석과 조화될 수 없다고 반복해서 주장되어 왔다.
나는 이제 과학적 진리가 그 자신의 분야에서 공격할 수 없다고 확신하지만, 종교적 사고의 내용을 단순히 인류 의식의 시대에 뒤떨어진 단계의 일부, 우리가 포기해야 할 부분으로 일축할 수 있다는 것을 결코 발견하지 못했다.
지금. 따라서 나는 살아오면서 이 두 사고 영역의 관계에 대해 반복적으로 숙고하지 않을 수 없었다.
왜냐하면 그것들이 가리키는 것의 실재성을 결코 의심할 수 없었기 때문이다.
하이젠베르크의 아들인 마르틴 하이젠베르크는 [[뷔르츠부르크 대학교]]의 [[w:Neuroscientist|신경생물학자]]가 되었으며 그의 아들인 요헨 하이젠베르크는 [[뉴햄프셔 대학교]]의 물리학 교수가 되었다.
60대 후반에 하이젠베르크는 대중 시장mass market을 위해 자서전을 썼다.
1969년에 이 책은 독일에서 출판되었고, 1971년 초에는 영어로 출판되었고, 그 후 몇 년 동안 다른 언어로 출판되었다.
하이젠베르크는 1966년 그의 공개 강의가 철학과 종교의 주제로 점차 바뀌면서 이 프로젝트를 시작했다.
그가 출판사 중 한 사람에게 쓴 이 원고는 그의 자서전을 위한 준비 작업이었다.
그는 자서전을 구성하기를: 1) 정확한 과학의 목표, 2) 원자 물리학에서 언어의 문제, 3) 수학과 과학에서의 추상화, 4) 물질의 가분성 또는 칸트의 이율배반, 5) 기본 대칭 6) 과학과 종교 등으로 하였다.
하이젠베르크는 회고록을 일련의 대화 형식으로 썼고, 그의 생애를 망라했다.
이 책은 대중적인 성공을 거두었지만 과학사가들에게는 골칫거리로 여겨졌다.
서문에서 하이젠베르크는 역사적 사건을 더 간결하게 만들기 위해 요약했다고 썼다.
그리고 갈릴레오가 잘 알고 있는 대화는 그 자체로 가장 교활한 문학적 장치이라서: 활기차고, 재미있고, 특히 의견을 암시하는 데 적합하면서도 그에 대한 책임은 회피한다." 과학 회고록은 거의 출판되지 않았지만 [[콘라트 로렌츠]]와 [[w:Adolf Portmann|아돌프 포르트만Adolf Portmann]]은 광범위한 청중에게 학문을 전달하는 대중적인 책을 저술했다.
하이젠베르크는 1976년 2월 1일 자택에서 신장암으로 사망했다.
다음날 저녁, 그의 동료와 친구들은 물리학 연구소에서 그의 집까지 추모하기 위해 걸어가서 촛불을 켜고 그의 문 앞에 두었다.
그 책에서 그녀는 하이젠베르크를 "무엇보다도 자발적인 사람, 그 다음은 뛰어난 과학자, 그 다음은 매우 재능 있는 예술가, 그리고 네 번째로 의무감으로부터의 호모 폴리티쿠스homo politicus"로 묘사했다.
하이젠베르크는 많은 서훈을 받았다:
핵물리학에 대한 연구 보고서.
보고서는 [[기밀정보|극비]]로 분류되었고 배포가 매우 제한적이었고 저자는 사본을 보관할 수 없었다.
보고서는 연합군 [[w:Alsos Mission|알소스 작전]]에 따라 압수되었고 평가를 위해 [[미국 원자력 위원회]]로 보내졌다.
1971년에 보고서는 기밀 해제되어 독일로 반환되었다.
하이젠베르크는 실제 사건을 바탕으로 한 영화 《[[더 캐쳐 워즈 어 스파이]]》에서 스파이 [[w:Moe Berg|모에 베르그]]의 암살 표적이었습니다.
하이젠베르크는 [[필립 K. 딕]]의 소설 《[[높은 성의 사나이]]》를 각색한 아마존 프라임(Amazon Prime) TV시리즈에서 액시스Axis가 사용한 원자폭탄을 만든 공로를 인정받는다.
이 우주에 있는 원자폭탄은 하이젠베르크 장치라고 불린다.
하이젠베르크는 게임 《[[레지던트 이블 빌리지]]》의 2차 적대자 칼 하이젠베르크과 동명이다.
하이젠베르크의 강자성에 대한 연구는 캐릭터의 자기 능력에 대한 영감으로 공헌했다.
[[분류:베르너 하이젠베르크| ]]
[[분류:뷔르츠부르크 출신]]
[[분류:괴팅겐 대학교 동문]]
[[분류:베를린 훔볼트 대학교 교수]]
[[분류:노벨 물리학상 수상자]]
[[분류:독일의 노벨상 수상자]]
[[분류:프로이센 과학 아카데미의 회원]]
[[분류:교황청 과학원의 회원]]
[[분류:푸르 르 메리트 민사훈장 수훈자]]
[[분류:대연방공로십자성현장 수훈자]]
[[분류:20세기의 자유군단 관련자]]
[[분류:신장암으로 죽은 사람]]
[[분류:왕립학회 외국인 회원]]
[[분류:막스 플랑크 메달 수상자]]
중국의 역사에 대한 최초의 기록은 기원전 1250년 무정의 통치기인 상나라(기원전 1600~1046년 경)로 거슬러 올라간다.
황하 문명은 여러 다른 문명의 영향을 받았으며 중국 본토에서는 하나라, 은나라, 주나라 이래 약 5000년 동안 수많은 여러 왕조가 흥망을 반복해 왔다.
한나라 때는 현재 중국 민족의 대부분을 차지하는 한족이라는 개념이 생겨났고 당나라는 서방의 페르시아, 이슬람 제국, 동로마 제국과의 교류도 하였다.
한나라의 멸망 이후 한족들이 취약해지고 서진의 멸망 이후로 북방 민족들이 화북 지역에 대대적으로 쳐들어온 뒤부터 수나라가 중국을 통일하기 전까지 화북은 이민족들의 무대가 된다.
한족들이 건국한 송나라 때는 중국 중세 문화가 전성기를 이루었으나 군사력이 너무 약해 주변 이민족들로부터 끊임없는 침략을 받다가 남송이 몽골족의 몽골제국에 의해 멸망함으로써 사라진다.
이후 몽골제국이 4개의 칸국하고 원나라로 분열되었으며 한족들이 몽골족을 몰아내고 명나라를 건국하게 된다.
명나라는 영락제 때 대대적인 영토 확장을 포함해 정화의 원정 등으로 큰 전성기를 맞게 된다.
임진왜란으로 인해 명나라가 약해지자 여진족은 이틈을 타서 후금을 건국한 이후 명나라를 멸망시키고 청나라를 건국하여 지배자로서 중국을 손에 넣고 통치한다.
그러나 19세기에 들어서 제1차 아편 전쟁과 제2차 아편 전쟁에서 청나라가 영국에 패배한 이후, 중국 본토는 "아시아의 병자" 서구 열강의 반식민지로 전락하고 말았고 대만과 만주는 일본 제국에 지배당하고 중국 한족의 남조의 수도로서 상징적이던 난징은 이민족에게 유린당했던 것처럼 현대에는 일본 제국에 의해 난징 대학살과 강간으로 유린당한다.
홍콩은 영국이 지배했으며 마카오는 포르투갈이 지배하였다.
여진족이 건국한 청나라의 무능에 반발하여 태평 천국 운동이 일어났으나 진압되었다.
그 후 한족의 개혁파들에 의해 양무 운동과 변법 자강 운동이 차례로 일어났으나 반식민지로 전락한 중국은 힘이 없었고 열강의 지배와 간섭으로 실패했다.
한편 서태후 등 보수파의 사주로 반외세 운동인 의화단 운동을 일으켰으나 진압되었다.
그 후 신해혁명이 일어나 1912년에는 아시아 최초의 공화제 국가 중화민국이 탄생했다. 하지만 일본 제국에 의해 포섭되기도 하는 각지의 군벌에 의해 수많은 내전이 일어났고 몽골, 티베트의 독립 운동 등으로 말미암아 중화민국은 혼란에 싸여 분열되었다.
또한 일본 제국의 침략에 의해 중국 동부 지역을 잃고 난징이 유린을 당하며 중국 자체가 지배당할 뻔한 위험한 시기를 보냈다.
이 때 일본의 중국 정복에 대항하기 위해 러시아와 가까워졌으나 러시아 또한 중국에 조계지를 설치하고 중국 영토로 남하하며 영향력을 행사하였다.
1930년대에는 국공 내전(중국에서는 보통 “해방 전쟁”이라 칭함)과 중일 전쟁(중국에서는 보통 “항일전쟁”이라 칭함)이 발발하여 중국 각지가 전장이 되었다.
이 시기에는 중앙 정부가 2개 이상인 때에도 있었다.
많은 중국인 가난한 농민, 소작농 계급들로 구성된 중국공산당은 소련의 영향 아래에서 힘을 키웠고 그 후 중일 전쟁 중에 일본의 세력 아래에 있던 군벌들을 견제하기 위하여 소련의 영향력 아래에서 세력을 늘려 온 중국공산당은 계속되는 오랜 내전으로 군인들에 의해 반복되던 민간인에 대한 살인과 강간, 방화에 지친 중국인들의 민심을 얻었다.
1945년에 일본이 미국에 패망하고 나서 중국공산당은 중국 내에서 일어나던 국공 내전에서 승리를 거두고 1949년 10월 1일 중화인민공화국 정부를 세웠다.
중화인민공화국에서는 매년 10월 1일을 국경절로 정하고 이를 기념한다.
삼황오제(三皇五帝)는 중국 신화에 나오는 고대의 전설적 제왕들이다.
중국에서는 이 시기를 ‘선진 시기’(先秦時期)라고도 한다. (夏) (기원전 21세기 - 기원전 17세기)의 경우 논란의 여지는 남아 있으나, 대체로 실존했던 국가로 받아들여지고 있다. 하를 무너뜨리고 세운 상(商) (기원전 17세기 - 기원전 11세기 중반)은 은허로 수도를 옮긴 이후에 은(殷)이라고도 부르며, 한때 신화로 알려졌었다. 하지만, 은허의 유적 발굴 이후 실존했던 국가로 인정되었다.
주(周) (기원전 1050년 경 - 기원전 256년)는 본래 상(은)나라의 제후국이었으나, 상(은)나라 말기 주왕(紂王)의 폭압으로 상(은)나라를 무너뜨리고 패권을 잡은 나라다.
이 때 주의 왕을 처음으로 ‘천자’(天子)라고 불렀다.
주의 패권은 춘추 전국 시대(春秋戰國時代) (기원전 770년 - 기원전 221년)가 되면서 약해지기 시작한다.
춘추 시대에는 여러 주나라의 제후국들이 주의 천자를 존중하고 각자의 세력을 다투던 시기로, 세력이 강한 제후국들 중에 주 왕실의 이름으로 천하를 호령한 제(齊)-환공(桓公), 진(晉)-문공(文公), 초(楚)-장왕(莊王), 오(吳)-합려(闔閭), 월(越)-구천(勾踐)의 5제후를 춘추 오패라고 부른다.
전국 시대로 들어서면서 천자에 대한 충성마저 약화되기 시작한 시기로, 진(秦), 한(韓), 제(齊), 위(魏), 조(趙), 연(燕), 초(楚)라는 전국 칠웅이 차례로 왕을 칭하고 오로지 천하 통일을 위해 질주하였다.
진 시황제는 기원전 221년에 스스로를 "황제"(황제)라고 선언했고 통치자들은 기원후 1911년 청나라의 마지막 황제가 퇴위할 때까지 이 용어를 계속 사용했기 때문에 이 기간을 전통적으로 중화 제국이라고 부른다.
때로는 초기, 중기 및 후기의 세 하위 기간으로 나뉘며 초기의 주요 사건으로는 중국의 진나라 통일과 한족의 교체, 제1분할 후 금나라 통일, 북중국의 상실 등이 있다.
중기에는 수의 통일과 당, 제2분할, 송의 통일이 보충되었다.
후기 기간에는 원, 명, 청 왕조가 포함된다.
진은 이어 모든 제후국을 폐지하고 조정에서 직접 다스리는 군현제를 처음 실시하였다.
이어 진왕 영정은 처음으로 ‘황제’(皇帝)의 칭호를 사용하였다.
진(秦)나라의 무리한 통치와 폭압으로 각지에서 반란이 일어났다.
진나라는 진 이세황제의 치세에 몰락하여, 그 뒤 멸망하였고, 초한전을 거쳐 한나라가 중원을 통일한다.
한나라는 200년 넘게 유지된 중앙집권적 국가로 서양에 최초로 이름이 알려진 나라이기도 하다.
전한(前漢) (기원전 206년 - 서기 9년)은 한나라(전한)의 외척이었던 왕망이 황위를 찬탈하여 세운 신(新) (9년 - 23년)에 의해 잠시 명맥이 끊기나, 신나라는 급격한 개혁이 민중의 호응을 얻지 못하고 각지의 반란으로 망하였고, 한나라(전한)를 계승한 국가인 후한(後漢) (25년 - 220년)이 다시 통일 국가를 이루었으나, 화제 이후의 황권은 환관들과 외척들로 인하여 크게 약화되었다.
대한민국에서는 삼국 시대(三國時代) (220년 - 280년)라고 하지만 중화민국과 중화인민공화국에서는 남북조 시대(南北朝時代) (439년 - 589년)까지 포괄하여 위진 남북조 시기라고 한다.
위(魏)는 조비가 후한의 황제로부터 직접 제위를 물려받은 국가로 중원 지역을 차지하였다.
촉(蜀) 후한 황실의 후예인 유비가 계승하였으나, 세력권은 서남 지방에 한정되었다.
한편 손권의 오(吳)는 독자적인 세력으로 장강 이남을 차지하였다.
위는 사마염의 서진(西晉) (265년 - 316년)에게 승계되며 서진이 삼국을 통일하게 되나, 초기부터 황실 분란인 팔왕의 난 등으로 혼란스럽다가, 흉노족의 전조에게 멸망당한다.
서진의 멸망 이후 서진이 있던 자리에 16개의 국가가 들어서 패권을 겨뤘으니 이를 십육국 시대(十六國時代) (316년 - 439년)라 한다.
비한족 국가인 전조(前趙)·후조·전연(前燕)·후연· 남연, 관중(關中)에 있던 전진(前秦)·후진·서진 및 하투(河套)의 하(夏), 사천(四川)의 성한(成漢), 하서(河西)의 후량·북량·남량과, 한족 국가인 북연, 하서(河西)의 전량(前涼), 서량이 있었으며, 전조, 후조, 전진 등이 한때 큰 세력권을 과시했으나 결국 북조의 북위로 통합된다.
북위(北魏)는 선비족 탁발씨의 국가로, 3대 태무제의 시기에 화북을 통일하였다.
그러나 북위는 곧 동위(東魏)와 서위(西魏)로 분리되고, 동위는 북제(北齊), 서위는 북주(北周)로 이어진다.
북제는 이후 북주에 흡수되고, 북주는 왕실 외척인 양견에 의해 수(隋)로 국호를 바꾸게 된다.
한편 서진 황실의 계승을 천명한 동진(東晉)은 서진의 영토를 되찾으려 여러 차례 노력했으나 모두 실패한다.
세력권은 주로 장강 이남으로 한정되었다.
수나라에게 멸망당한다.
수(隋) (581년 - 618년)는 북주의 외척인 양견에 의해 건국된 나라로, 남조의 진을 멸망시키고 통일하나, 무리한 원정과 과도한 세금 징수로 인해 건국한지 얼마 지나지 않아 멸망하였고, 당(唐) (618년 - 907년)으로 이어진다.
당나라는 비단길을 통한 유럽과의 교역을 활성화시켜 중국 고대 문화를 서양에 전파하였다.
한편 당나라의 황후이던 측천무후가 조정을 장악하고 아들인 당의 황제를 황태자로 격하시키고 국호를 잠시 주(周) (690년 - 705년)로 바꾼다.
측천무후의 반대파에 대한 대대적인 숙청으로 공포 정치를 펼쳤으나, 인재 중심의 정치 역시 펼쳐서 백성들의 삶이 어느 정도 안정되었다.
측천무후 이후 다시 국호를 당으로 바꾸게 된다.
오대십국 시대 (907년 - 960년)는 화북의 정권을 다투던 5개의 대국과 나머지 10개의 소국이 혼재했던 시기이다.
세계 최초로 지폐를 발행하였으며, 중국 역사상 최초로 상비 해군을 창설하였다.
또한 문화 정치를 펼친 왕조이기도 하다.
이 시기에는 쌀과 보리의 이모작이 확대되었으며, 예술, 사상 및 각종 실용기술의 발달이 두드러져, 문화적으로 풍요롭던 시기였다.
그러나 내몽골 지역과 만주 지역을 차지한 거란족이 세운 국가인 요(遼) (916년 - 1125년)에 의해 베이징 이북의 많은 지역을 빼앗기고, 요나라와 서하에 사실상의 조공을 납부하며 별 위세를 떨치지 못하다가, 요나라의 지배하에 있던 여진족이 요나라를 정복하고 세운 금(金) (1115년 - 1234년)에게 화북 지방을 빼앗기고 멸망한다.
이 때까지를 북송(北宋)시대라고 하고, 이후 북송의 황실을 계승한 왕조를 남송(南宋)이라고 한다.
몽골 제국과 함께 금나라를 멸망시키는 데에는 성공하지만, 몽골 제국을 계승한 원나라에 의해 멸망한다.
원(元) (1271년 - 1368년)은 만주, 중앙아시아, 서남아시아, 동유럽까지 지배한 몽골 제국의 적장자인 쿠빌라이 칸이 몽골고원, 만주, 화북력들을 아우르는 지역의 한족식으로 세운 국가로, 남송을 멸망시키고 중국 본토를 장악하게 된다.
그러나 주원장이 원나라를 몽골 고원으로 몰아내고 명(明) (1368년 -1644년)이라는 한족 왕조를 건국한다.
초기에는 외국과 교류하며 선진 문물을 과시했으나, 후기로 갈수록 임진왜란 등 외부 원정의 부담과 문화 침체로 쇠퇴하다가 사르후에서의 패배와 숭정제의 실책으로 멸망한다.
명나라의 몰락을 틈타 금나라의 후예인 만주족이 후금을 세워 중국을 다시 통일하였다.
청(淸) (1616년 - 1912년)은 후금을 계승한 왕조로, 초기에는 한족을 정책적으로 차별했으나, 전체적인 제도 및 왕조의 분위기는 명나라와 유사하였다.
양무 운동을 통해 근대 국가 진입을 시도하였으나 실패하고, 서구 열강 세력들의 이권침탈이 심화되면서 더욱 더 쇠퇴하고, 1912년에 신해 혁명으로 멸망한다.
청나라 소조정이 1912년부터 1924년까지 유지되었지만 결국 붕괴되었다.
그 사이에 청나라 복벽사건이 일어나서 1917년 7월 1일부터 청 황조가 복벽되었으나 1917년 7월 12일에 끝을 맺었다.
한편 남명(南明) (1644년 - 1662년)은 멸망당한 명나라의 왕실을 계승한 나라로, 명의 부흥을 기도하였으나 청나라에 망하였다.
남명의 신하였던 정성공은 타이난으로 건너가 정씨왕국을 설립하여 청나라에 대항하지만 3대째에 복속당한다.
중화민국(中華民國) (1912년 - 현재)은 신해혁명의 성공으로 수립된/ 아시아 최초의 공화제 국가이다.
이후 각 지방의 실력자들이 군벌로 등장하였다.
특히 위안스카이는 자신이 거느리는 북양 군벌을 이끌고 쑨원으로부터 대총통 자리를 넘겨받았다.
위안스카이가 1916년 사망하자, 이후 그의 부하들이 할거했는데, 대표적으로 안휘파의 돤치루이, 직예파의 펑궈장, 차오쿤, 오패부, 봉천파의 장쭤린, 산시파의 옌시산 등이 중국 각지에서 할거하였다.
한편 중화민국 최초의 공화정 체제인 북양 정부는 1928년까지 존속했다.
그 후 북벌이 재개되고 모든 세력이 장제스가 이끄는 중국국민당 수중으로 들어왔다.
이로써 난징을 수도로 하는 중국국민당 주도의 국민 정부가 집권하게 되었다.
한편 천두슈(陳獨秀)와 마오쩌둥(毛澤東)을 주축으로 하는 중국공산당이 농민들 사이에서 지지를 얻고 있었다.
중국국민당은 중국공산당과 제1차 국공 합작을 이루어냈으나, 북벌 과정에서 분열이 일어나, 국공 내전이 시작되었다.
국민 정부는 1931년 만주사변 이래 일본의 침략에 무저항주의를 택하고 오로지 '공산당 타도'에 중점을 두는 정책을 폈으나, 시안 사건을 계기로 제2차 국공합작이 성립되어 항일 민족 통일전선이 결성되었다.
중일전쟁 중에 수도 난징이 점령당하고 충칭을 임시 수도로 정해 옮겼지만, 끝내 일본 제국이 패망하자 난징으로 복귀하게 된다. 하지만 전후 처리 과정에서 내분이 생겨 제2차 국공 내전이 발발하였다.
한편 국공 내전 중에 정부는 새로운 중화민국 헌법을 통과시켜 국민 정부를 헌정 체제로 격상시킨다. 1949년 4월에 중국 인민해방군이 수도 난징을 점령하면서 중국공산당이 사실상 유리한 고지에 서게 된다.
기세를 몰아 중국공산당은 중국 대륙을 석권한 이후 공식적으로 중화인민공화국을 건국한다.
이 과정에서 중화민국 정부는 패닉 상태에 빠져, 국민당에 내분이 일어나 공산당 밑으로 들어가거나(중국국민당 혁명위원회) 타이완, 영국령 홍콩 또는 국외 등지로 피난하는 국민당 관계자도 속출했다.
한편 중국국민당은 장제스의 지도하에 현재의 타이베이 시로 정부를 이전하여 지금까지 중화민국의 법통이 계승되고 있다.