Élete
Munkássága
Werner Karl Heisenberg német elméleti fizikus volt, a kvantummechanika elméletének egyik fő úttörője. Munkáját 1925-ben jelentette meg egy nagy áttörést jelentő lapban. A bizonytalansági elvről ismert, amelyet 1927-ben publikált. Heisenberg 1932-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat „a kvantummechanika megalapozásáért, és annak a hidrogén allotrop formáinak felfedezéséhez vezető alkalmazásáért”.
Heisenberg hozzájárult a turbulens áramlások, az atommag, a ferromágnesesség, a kozmikus sugarak és a szubatomi részecskék hidrodinamikájával kapcsolatos elméletekhez is. A második világháború idején a náci atomfegyver-program vezető tudósa volt. 1957-ben közreműködött az első nyugatnémet karlsruhei atomreaktor megtervezésében is, egy müncheni kutatóreaktorral együtt.
A második világháborút követően a Kaiser Wilhelm Fizikai Intézet igazgatójává nevezték ki, amelyet nem sokkal később Max Planck Fizikai Intézetnek neveztek át. Az intézet igazgatója volt, amíg az 1958-ban Münchenbe nem költöztették, majd 1960 és 1970 között a Max Planck Fizikai és Asztrofizikai Intézet igazgatója lett.
Heisenberg volt a Német Kutatási Tanács elnöke, az Atomfizikai Bizottság elnöke, a Nukleáris Fizikai Munkacsoport elnöke és az Alexander von Humboldt Alapítvány elnöke is.
1920 és 1923 között fizikát és matematikát tanult a müncheni Ludwig Maximilian Egyetemen Arnold Sommerfeld és Wilhelm Wien, valamint a Göttingeni Georg-August Egyetemen Max Bornnál és James Francknál, matematikát pedig David Hilbertnél. 1923-ban doktorált Münchenben Sommerfeld vezetésével.
Heisenberg kulcsszerepet játszott a 20. század fizikájának alakításában. Arnold Sommerfeld minta-tanítványaként 1924-ben lenyűgözte az embereket disszertációjával, amelyhez tanára a folyadékáramlások turbulenciájának nehéz problémáját adta neki. A nemlineáris egyenletek iránti élethosszig tartó érdeklődése, amelyek formájuk látszólagos egyszerűsége ellenére nagyon összetett viselkedéshez vezetnek, szintén ebből az időből ered. Ebből a szempontból a káoszelmélet úttörője is, amely a hetvenes években virágzott. Az 1940-es években ismét a homogén turbulencia statisztikai elméletében vette fel a témát, akárcsak Andrej Kolmogorov.
Sommerfeld minden irányban tovább bővítette Bohr atommodelljét. Amikor az anomális Zeeman-effektus magyarázatán dolgozott, Heisenberg először vezette be a félegész kvantumszámokat (Alfréd Landéval egy időben), ami egyre zavaróbbá tette az atomok viselkedését a Bohr-modellben; az emberek már arról beszéltek, hogy „számmisztika” a sommerfeldi iskola. Heisenberg a nem megfigyelhető Bohr atomi pályák helyett csak a megfigyelhető frekvenciákat és átmeneti valószínűségeket használta, amelyeket egy sémába rendezett, amelyet Max Born később mátrixként azonosított. A kinematikai és mechanikai kapcsolatok kvantumelméleti újraértelmezése, a munkával, amelyet közvetlenül követett Max Born és Pascual Jordan, a kvantummechanika születése volt.
Ahogy Heisenberg A rész és az egész című önéletrajzában leírja, 1925-ben Berlinben tett látogatása során Albert Einsteinnel is megbeszéléseket folytatott az új kvantumelméletről. Az 1920-as évek Einsteinje fontosnak tartotta a kvantummechanikát, de a fizikai elmélet ilyen megtisztítását abszurdnak tartotta. Nem akarta elfogadni az új elmélet Bohr-Heisenberg értelmezésének radikális gondolatát, miszerint egy mérési változó csak a mérés pillanatában vesz fel egy bizonyos értéket, és főleg nem Max Born statisztikai értelmezését. Einstein ezt az általa kitalált különféle paradoxonokban és jól ismert idézetében fogalmazta meg: „Mindenesetre meg vagyok győződve arról, hogy az Öreg (Isten) nem kockáztat.”
Nem sokkal a megalkotása után Koppenhágában intenzív megbeszélések folytak Niels Bohrral az új elmélet értelmezéséről, amelyben Heisenberg már egyenrangú partnernek bizonyult. Ezek a megbeszélések vezették el Bohrt a komplementaritás elvéhez, Heisenberget a bizonytalanság elvéhez – ahhoz az állításhoz, hogy a fontos fizikai mérések, mint például a helyzet és az impulzus (vagy az idő és az energia) nem rendelkeznek egyszerre éles értékekkel.
Lipcsében töltött ideje alatt jelentős mértékben hozzájárult a magfizikához (az izospin bevezetése), kidolgozta a ferromágnesesség elméletét (Heisenberg-ferromágnes cserekölcsönhatásokkal, 1928), és többek között úttörő munkát végzett a kvantumtérelmélet terén Wolfgang Paulival.
Az 1940-es években a reaktorfizika mellett a kozmikus sugárzással és az általa generált részecskezáporokkal is foglalkozott.
