Naștere |
5 decembrie 1901 Würzburg ( Imperiul German ) |
---|---|
Moarte |
1 st luna februarie 1976 de München ( Germania Federală) |
Naţionalitate | limba germana |
Zone | Fizică cuantică |
Instituții |
Universitatea din Göttingen Universitatea din Leipzig |
Diplomă | Universitatea Louis-și-Maximilian din München |
Renumit pentru |
Fondator al mecanicii cuantice Participarea la Uranprojekt în timpul celui de-al doilea război mondial |
Premii |
Premiul Nobel pentru fizică (1932) Medalia Max-Planck (1933) |
Semnătură
Werner Karl Heisenberg , născut la5 decembrie 1901la Würzburg , Imperiul German , a murit la1 st februarie 1976la München , Germania , este un fizician german care este unul dintre fondatorii mecanicii cuantice . El a câștigat Premiul Nobel pentru fizică din 1932 „pentru crearea mecanicii cuantice, a cărei aplicare a dus, printre altele, la descoperirea soiurilor alotrope de hidrogen ” .
Werner Carl Heisenberg s-a născut în 1901 la Würtzburg într-o familie de profesori: tatăl său August Heisenberg a fost profesor la liceul orașului și asistent pentru literatura bizantină la universitate, mama sa Annie Wecklein a fost fiica directorului liceului în care studiază Werner și fratele său mai mare Erwin. Când avea nouă ani, familia s-a mutat la München, unde tatăl său a obținut o slujbă universitară în 1909. Heisenberg a urmat acolo liceul Maximilian; învață limbi străine , matematică și muzică ; el joacă mai întâi violoncel apoi pian și este , de asemenea , un cercetaș cercetaș . Dar abia după 1920 a devenit cu adevărat, în cadrul mișcării de tineret, un excursionist în toată țara și un practicant amator și asiduu în multe terenuri de sport.
Pasionat de matematică, urmează mai multe cursuri la Universitatea din München ca ascultător gratuit , în special despre metodele matematice ale fizicii moderne . De fapt, el vrea să treacă peste cei doi ani pregătitori ai matematicii și, în acest scop, vorbește cu unul dintre profesorii de matematică, dar acesta din urmă este foarte critic față de matematica aplicată . În autobiografia sa The Part and the Whole ( Der Teil und das Ganze ), Heisenberg descrie interviul ca pe un dezastru: când profesorul Ferdinand von Lindemann află că Heisenberg a citit o carte a lui Hermann Weyl despre relativitatea generală , rupe interviul aceste cuvinte: "Deci ești cu adevărat pierdut pentru matematică!" " .
A participat la proclamarea Republicii Consiliului Bavareze (de inspirație comunistă ) în 1918 și a participat la represiunea violentă a acesteia de către Corpul Liber , ca ajutor de luptă și luptător voluntar.
Și-a finalizat studiile de fizică la Universitatea din München într-un timp record de trei ani și și-a susținut teza despre „Stabilitatea fluxurilor de fluide și turbulențe” sub supravegherea lui Arnold Sommerfeld . După obținerea doctoratului pe23 iulie 1923, în 1924 a devenit asistentul lui Max Born în Göttingen , menținând relații cu fostul său profesor Arnold Sommerfeld, apoi a fost cititor la Copenhaga între 1926 și 1927. A lucrat apoi cu fizicianul teoretic Niels Bohr . În anii următori, cu Max Born și Pascual Jordan , el a pus bazele teoretice ale mecanicii cuantice .
Heisenberg a fost recrutat în 1927 ca profesor de fizică atomică la Universitatea din Leipzig , în vârstă de doar 26 de ani. El a făcut din această instituție universitară unul dintre punctele fierbinți ale fizicii teoretice (și în special fizica nucleară ) în perioada interbelică în Europa și în întreaga lume. A rămas acolo până în 1941, când a fost chemat la Institutul de Fizică Kaiser-Wilhelm .
În 1929, tânărul fizician a susținut cursuri și prelegeri în America, Japonia și India. Celebrul profesor a primit premiul Nobel pentru fizică în 1932.
Heisenberg a decis să rămână în Germania nazistă de la începutul regimului, nu din simpatie, ar spune el, ci pentru a păstra viitorul și a pregăti perioada postbelică pentru cercetarea germană prin „insulele stabilității”, idee care ar fi avut vino la el dintr-un interviu cu Max Planck . Fizicianul celibat este inițial îngrijorat de autoritățile naziste care l-au supus unei anchete din ce în ce mai urgente. Mama sa informată a făcut apel la mama lui Heinrich Himmler , pe care o cunoștea personal, pentru a pune capăt acestor somații tulburătoare reînnoite cu interogatorii neîncetat despre relațiile sale cu Albert Einstein și cu alți fizicieni evrei sau exilați. Heisenberg susține că rămâne un simplu cetățean care respectă legile Reich-ului și fără angajament politic.
Cântă adesea la pian, aplicat din partituri de Bach sau Mozart , Beethoven sau Schubert , în timpul serilor sociale cu prietenii săi, se întâlnește cu Elisabeth Schumacher (1914-1998) în timpul unei mici seri muzicale la Leipzig înIanuarie 1937, cuplul s-a căsătorit și a fondat o familie de șapte copii, printre care un genetician și neurobiolog Martin Heisenberg și un fizician Jochen Heisenberg. Fiica sa Christine Heisenberg se va căsători cu scriitorul și psihologul Frido Mann, nepotul lui Thomas Mann . Unul dintre nepoții săi este regizorul Benjamin Heisenberg, iar altul este biologul Carl-Philipp Heisenberg.
Heisenberg la vârsta de 23 de ani a plecat în exil pe insula Helgoland pentru a trata o alergie la polenii florilor. A devenit asistent la Universitatea din Göttingen , unde a dezvoltat prima formalizare a mecanicii cuantice publicată în 1925, în același timp cu Erwin Schrödinger . Cu toate acestea, formalismul matematic este diferit; Heisenberg adoptă o formalizare a matricei de operații necomutative, „ mecanica matricei ”, în timp ce Schrödinger folosește o abordare de undă , prin rezolvarea funcțiilor de undă folosind ecuații diferențiale . Din acest motiv, se crede inițial că cele două teorii sunt distincte, dar, în anul următor, Schrödinger stabilește echivalența matematică a celor două formulări. Heisenberg a redescoperit cu această ocazie principalele rezultate ale calculului matricial pentru nevoile de experimentare; teoria completă a matricilor nu i-a fost predată decât mai târziu de fizicianul german Pascual Jordan . Cu toate acestea, la nivelul semnificației fizice, aceste două curente ale mecanicii cuantice rămân în opoziție. Einstein , care nu a apreciat niciodată formalismul matricei abcesului, se prezintă ca un adversar științific al acestor construcții teoretice.
Principiul de incertitudine , sau mai bine „principiul indeterminării“, enunțat în 1927, afirmă că determinarea unor perechi de valori ale fizicii clasice, de exemplu , poziția și cantitatea de mișcare, nu se poate face cu precizie. Arbitrară . Acest principiu afirmă pur și simplu că o particulă cuantică nu este niciodată o particulă descrisă de fizica clasică. O putem formaliza sub forma unui produs matematic: Δ p x Δ x ≈ h , unde Δ p x reprezintă indeterminarea pe impuls, Δ x indeterminarea pe poziția și h constanta lui Planck . Acest produs nu poate fi mai mic decât constanta h ⁄ 4 π (sau altfel ħ ⁄ 2 , unde ħ este constanta Planck redusă ) și, prin urmare, orice precizie în măsurarea uneia dintre cele două mărimi clasice se face în detrimentul celeilalte. Această incertitudine sau mai bine această indeterminare nu este legată de o măsurare învechită, ci marchează limita proprietăților reale descrise de o abordare de valori clasice: îmbunătățirea preciziei instrumentelor nu va îmbunătăți precizia acestor măsurători clasice simultane. În același an, Heisenberg a participat la congresul Solvay care s-a opus fizicienilor cu privire la interpretarea acestui principiu și a mecanicii cuantice în general.
Din 1929, a lucrat cu Wolfgang Pauli la dezvoltarea teoriei cuantice a câmpurilor .
A primit Premiul Nobel pentru fizică în 1933 (pentru anul 1932) „pentru crearea mecanicii cuantice , a cărei aplicare a dus, printre altele, la descoperirea soiurilor alotrope de hidrogen ” (este vorba de ortohidrogen și parahidrogen). ).
După descoperirea neutronului de către James Chadwick în 1932, Heisenberg a propus modelul proton-neutron al nucleului atomic și l-a folosit pentru a explica rotația nucleară a izotopilor .
În naziștii au venit la putere în 1933 . În 1934, fizicianul german Arnold Sommerfeld s-a retras. Pentru a-l înlocui, el propune Heisenberg. Dar guvernul nazist refuză deoarece acesta din urmă nu este membru al partidului și nu se știe că este un susținător al Führer - ului . Această neînțelegere durează și în cele din urmă un pronazi este numit la catedra de fizică de la Universitatea din München (1935). Este o înfrângere pentru Heisenberg. Institutul Heisenberg este redenumit în favoarea unui om de știință nazist ( Philipp Lenard ).
În 1936, un articol din Volkischer Beobachter , cotidianul partidului nazist, denunță „fizica evreiască (evreii și acoliții lor)” care a invadat universitatea germană și cere eliminarea acestor elemente pentru restabilirea unei arii germane. universitate . Heisenberg nu este citat, dar este clar vizat. Heisenberg i- a cerut apoi Volkischer Beobachter un drept de răspuns , care i-a fost refuzat. De data aceasta, aripa armată a partidului s-a implicat: în 1937, ziarul SS, Schwarze Korps , a fost cel care15 iulie 1937îl acuză public că „face fizică evreiască” , că este „spiritul minții lui Einstein” , Heisenberg este insultat, este acuzat că este „evreul alb al științei” (c ’înseamnă a fi un arian care se comportă ca un evreu) , unul îl numește „ Ossietzky of Physics” , se cheamă chiar și pentru uciderea sa, pentru „eliminarea” sa . Heisenberg se teme pentru viața sa, deoarece evreii au fost atacați violent și închiși. Heisenberg ripostează cu un editorial și o scrisoare către Himmler , unul dintre oamenii puternici ai partidului nazist, în încercarea de a rezolva problema și de a-și „recâștiga onoarea”.
Din fericire pentru el, mama lui este o prietenă apropiată cu cea a lui Heinrich Himmler , șeful SS , care decide să lanseze o anchetă oficială care îi șterge numele. Într-o scrisoare adresată generalului poliției naziste Reinhard Heydrich , Himmler a spus că Germania nu își poate permite să piardă sau să tacă un profesor (cum ar fi Heisenberg) dintr-o generație de oameni de știință. Un an mai târziu, Heisenberg este practic reabilitat, atacurile încetează; în schimb, se angajează să nu mai vorbească despre „fizica evreiască” , să nu mai menționeze public numele lui Einstein și Bohr . Cu toate acestea, nu face parte din programul militar de cercetare nucleară . Abia în 1942, când programul a fost abandonat de militari, el a preluat conducerea.
Din Decembrie 1938, cercetătorul Otto Hahn descoperă fisiunea nucleară . Calea către un reactor și o bombă nucleară este deschisă. Un program militar german ( Uranverein în germană sau Uranium Club în engleză) este creat pentru a dezvolta prima bombă nucleară din istorie. Heisenberg nu face parte din el, ci lucrează pe latura civilă a lucrului: dezvoltarea unui reactor nuclear .
În iunie 1939, Heisenberg a călătorit în Statele Unite și l-a vizitat pe Samuel A. Goudsmit la Universitatea Michigan din Ann Arbor ; a refuzat o invitație de a emigra în Statele Unite și nu l-a mai văzut pe Goudsmit decât după șase ani, când acesta din urmă a fost principalul consilier științific al operațiunii americane Alsos , la sfârșitul celui de- al doilea război mondial .
La sfârșitul anului 1941, programul militar a fost abandonat oficial în Germania, deoarece era prea scump și numai latura civilă este păstrată. Din 1942 până în 1945, Heisenberg a condus Institutul de Fizică Kaiser-Wilhelm din Dahlem și a predat la Universitatea Humboldt din Berlin . Prin urmare, din 1942 până în 1945, Heisenberg a condus programul nuclear german , care oficial nu avea un scop militar. Nu a reușit să dezvolte un prim reactor nuclear; 23 iunie 1942, prototipul său reactor nuclear explodează. De bombardamentele aliaților asupra Germaniei, restricțiile bugetare și materii prime , precum și o abordare teoretică inutile împiedică Heisenberg pentru a finaliza proiectul său. El a spus, cu mare uimire, că a aflat de explozia bombei atomice din 1945.
În slujba propagandei nazisteCu toate acestea, între 1941 și 1944, Heisenberg a participat la mai multe călătorii propagandă nazistă în Ungaria , în Danemarca , Olanda și Polonia , în rolul eminenței culturale, însoțit de oficiali ai partidului nazist și sărbătorit de autoritățile militare de ocupație , pentru a câștiga local colaborarea elitei. Și în timpul discuțiilor sale cu Niels Bohr la Copenhaga înSeptembrie 1941, el îi spune „ferma sa convingere că Germania va câștiga războiul și că am fost nebuni să sperăm (înfrângerea ei) și să refuzăm colaborarea” și îi dă impresia clară că „sub conducerea (sa), totul a fost făcut în Germania să fabrice arme nucleare ” . Această întâlnire aruncă un fior rece între Heisenberg și Bohr, care este exfiltrat câteva zile mai târziu spre Suedia, apoi Anglia și de acolo în Statele Unite la Los Alamos .
Când, în 1943, Heisenberg a plecat în Olanda, el i-a mărturisit că o victorie pentru Germania ar fi un rău mai mic. În Polonia ocupată , condus de Hans Frank , un prieten din copilărie, a ținut un discurs rezervat germanilor.
Controversa Heisenberg-BohrDupă război, Heisenberg se prezintă ca un om de știință capabil să construiască bomba, dar care a refuzat să facă acest lucru pentru a nu sluji lui Hitler. Această viziune asupra faptelor a fost apărată de scriitorul german Robert Jungk în 1957 în cartea sa Clearer than a thousand suns . Heisenberg și Jungk au explicat că Bohr a interpretat greșit cuvintele savantului german.
Dar, 30 de ani mai târziu, în 1990, Jungk s-a retras apoi, acuzându-l pe colegul lui Heisenberg von Weizsäcker că l-a înșelat și l-a acuzat pe Heisenberg că l-a înșelat și pe el.
Nu a fost până în 1990 că Institutul Niels Bohr din Copenhaga , a publicat scrisorile pe care Bohr a scris Heisenberg în anii 1950 și 1960, dar nu a rezolvat pentru a le trimite. În acestea, Bohr precizează că Heisenberg, când s-au întâlnit în 1941, nu și-au exprimat scrupule morale cu privire la proiectul bombei atomice germane și că a petrecut cei doi ani care au precedat această întâlnire lucrând la acest proiect. El este convins că ea va decide rezultatul războiului. Mulți istorici ai științei iau aceste documente drept dovezi ale implicării lui Heisenberg în programul german, în ciuda negărilor sale anterioare.
Istoricii rămân împărțiți cu privire la intențiile reale ale lui Heisenberg de a proiecta bomba: pentru fizicianul Samuel Goudsmit ( Misiunea Alsos, 1947) și istoricii David Cassidy ( Incertitudinea: viața și știința lui Werner Heisenberg, 1992), Paul Lawrence Rose ( Heisenberg și bomba atomică nazistă) proiectul , 1998) și fizicianul Jeremy Bernstein ( clubul de uraniu al lui Hitler: înregistrările secrete de la Farm Hall , 2001), Heisenberg era în imposibilitatea materială de a face bomba (din lipsă de mijloace și printr-o abordare teoretică inadecvată), dar cu siguranță ar fi l-au produs dacă ar fi fost în stare, pentru că a dorit atât de mult; aceasta este și opinia fizicianului CNRS Sébastien Balibar , care respinge și ideea că Heisenberg a dorit să ascundă de naziști posibilitatea de a construi arme nucleare; pentru istoricul Mark Walker ( știința nazistă , 1995), întrebarea nu se pune deoarece, de fapt, Heisenberg nu ar fi putut să o facă chiar dacă ar vrea; pentru jurnalistul Thomas Powers ( Misterul Heisenberg , 1992) și dramaturgul Michael Frayn ( Copenhaga , 1998), Heisenberg ar fi putut produce bomba, dar, din bunătatea sufletului său, a refuzat să o facă.
Heisenberg și alți colegi de cercetare germani sunt capturați și internați timp de șase luni, de la bomba din iulie până târziu Decembrie 1945Într - un conac de MI6 la Hall Farm aproape de Cambridge în Anglia, de către coroana britanică, internări va continua apoi în casa Albersmeyer la Alswede aproape de Lübbecke . Cele microfoane instalate înregistrează conversațiile lor atunci când bombe au fost lansate la Hiroshima și Nagasaki în august 1945, și „reacția lor principal a fost un fel de iritare , la care nu au fost în stare să realizeze ceea ce americanii (inclusiv mulți emigranți din„origine germană) au reușit ”. Era, de asemenea, o chestiune de a cunoaște pentru ei cum au reușit americanii să fabrice această bombă. Nu există dovezi în transcrierile conversațiilor că Heisenberg sau ceilalți fizicieni au încercat să perturbe programul nuclear nazist, dar în aceste transcrieri există totuși dovezi că Heisenberg era conștient de politicile de asasinare naziste. Werner Heisenberg, în vârstă prematură, și-a continuat activitatea de fizică după război și a apărat crearea Deutsche Forschungsgemeinschaft (Consiliul German de Cercetare). Fundația sa germană de cercetare a fost întârziată din cauza lipsei de resurse și clădiri, dar a fost numit președinte în 1951. Director al Institutului Max-Planck pentru fizică, un institut nou creat, ulterior a condus și fundația Alexander von Humboldt .
Alături de alți fizicieni, „cei 18 din Göttingen ”, el a scris o scrisoare cancelarului Konrad Adenauer prin care îi cerea să renunțe la proiectul de dezvoltare a unei bombe atomice, considerând că Germania ar trebui să dezvolte mai degrabă ceea ce ar fi numit „ puterea sa moale ” (înainte de scrisoare ).
Heisenberg scrie mai multe lucrări populare , precum și o carte numită Der Teil und das Ganze ( Partea și întregul ), despre viața sa, prietenia sa cu Niels Bohr și evoluția fizicii cuantice.
Heisenberg este îngropat în partea veche a cimitirului forestier din München, mormântul nr.163-W-29.