Werner Heisenberg var en tysk fysiker, som i 1932 fik Nobelprisen for udviklingen af kvantemekanikken. Samme år offentliggjorde Heisenberg den første model af atomkernen, og i 1941 blev han leder af det tyske atomenergiprojekt. Efter 2. Verdenskrig blev han en ledende figur i arbejdet med at genetablere fysikforskningen i Tyskland.
Werner Heisenberg
Faktaboks
Werner Heisenberg
Werner Karl Heisenberg
- Født
- 15. december 1901, Würzburg, Tyskland
- Død
- 1. februar 1976, München, Tyskland
Werner Heisenberg fotograferet ca. 1970. Bemærk slipsenålen, der er formet som det kvantemekaniske symbol ℏ (Plancks konstant divideret med 2π). Plancks konstant indgår bl.a. i Heisenbergs ubestemthedsrelationer.
Heisenbergs karriere
Niels Bohr (tv.) i samtale med fysikerne Werner Heisenberg og Wolfgang Pauli, tre førende skikkelser i kvantefysikkens udvikling. Fotografiet er taget i København ca. 1930.
Efter studier i München hos Arnold Sommerfeld og i Göttingen hos Max Born blev Werner Heisenberg i 1924 stipendiat hos Niels Bohr i København, hvor han beskæftigede sig med lysets spredning på atomer. Både resultatet af dette arbejde og en ny teori for Zeeman-effekten, som han tidligere havde publiceret, viste, at der var alvorlige problemer med Bohrs og Sommerfelds kvanteteori for atomerne.
Matrixmekanikken
Det lykkedes i 1925 Heisenberg at formulere grundlaget for en ny teori, som han i samarbejde med Max Born og Pascual Jordan udarbejdede til en fuldtudviklet kvantemekanik, den såkaldte matrixmekanik. Året efter fik matrixmekanikken en rival i Erwin Schrödingers nye bølgemekanik, men konflikten løstes dog hurtigt ved Schrödingers bevis for, at de to teorier var matematisk ækvivalente.
Heisenbergs ubestemthedsrelation
Heisenberg var i 1926 blevet lektor ved instituttet, hvor han kastede sig ud i intense diskussioner med Bohr om fortolkningen af den nye kvantemekanik. Diskussionerne førte til formuleringen af Heisenbergs ubestemthedsrelation, som han publicerede i 1927, samt til Bohrs komplementaritetsprincip. Det sidstnævnte var bl.a. inspireret af, at Heisenberg efter Bohrs opfattelse ikke var nået dybt nok i sin analyse af den nye teoris erkendelsesmæssige problemer. På trods af disse forskelle er deres synspunkter ofte blevet omtalt under ét som Københavnerfortolkningen. Fysikkens filosofiske aspekter optog Heisenberg livet igennem.
Første model af atomkernen
Efter sin udnævnelse til professor i Leipzig i 1927 blev Heisenberg leder af en gruppe unge fysikere, der tog fat på at anvende kvantemekanikken på hidtil uløste problemer bl.a. vedrørende faststoffysik og den kemiske binding. Samtidig formulerede han sammen med Wolfgang Pauli en kvantefeltteori, der forenede kvantemekanik og relativitetsteori. I 1932 offentliggjorde han den første model af atomkernen som bestående af protoner og de nyopdagede neutroner.
Heisenbergs S-matrix-teori
I 1936 viste han, at det nye felt, som Enrico Fermi havde indført i sin teori for betahenfald, indeholdt en fundamental mindsteafstand, som kunne benyttes til at forklare de byger af partikler, som var iagttaget i den kosmiske stråling. Selvom teorien ikke vandt megen genklang, opgav han aldrig sit syn på denne mindsteafstand som et fundamentalt element for forståelsen af elementarpartikler. Heisenbergs S-matrix-teori, udviklet i 1942, kom senere til at spille en betydningsfuld rolle i netop elementarpartikelfysikken.
Heisenberg og nazismen
Skønt Werner Heisenberg ikke var nazist, valgte han at forblive i Tyskland efter Hitlers magtovertagelse, og han afslog adskillige tilbud om stillinger i udlandet, senest under en forelæsningsturné i USA i sommeren 1939. Heisenberg blev udsat for hårde angreb i den nazistiske presse, og i en artikel i 1937 i SS-organet Das schwarze Korps blev han og andre teoretiske fysikere betegnet som "hvide jøder", der burde udrenses. Efter personlig indgriben fra Heinrich Himmler og undersøgelse og forhør hos SS blev Heisenberg dog erklæret for "uskadelig".
Efter krigsudbruddet i 1939 blev han mobiliseret som medlem af en gruppe videnskabsmænd, der skulle undersøge de tekniske og militære muligheder for udnyttelse af den nyopdagede fissionsproces. Han avancerede i 1941 til leder af det tyske atomenergiprojekt og blev direktør for Kejser Wilhelm Instituttet i Berlin.
På grund af utilstrækkelige resurser og de allieredes bombninger nåede det tyske projekt ikke at få konstrueret en kritisk reaktor og var derfor langt fra at kunne fremstille en atombombe. Under et besøg i København i 1941 forsøgte Heisenberg at diskutere atomvåbenproblematikken med Bohr. Da den tyske besættelsesmagt i 1944 efter Bohrs flugt til USA havde beslaglagt Institut for Teoretisk Fysik, medvirkede Heisenberg under et nyt besøg til, at det blev frigivet uden overlast.
Heisenbergs besøg i København i 1941
Heisenbergs besøg i 1941 hos Niels Bohr har påkaldt sig betydelig opmærksomhed efter den britiske forfatter Michael Frayns teaterstykke Copenhagen (1998), der tager udgangspunkt i dette møde, blev en verdenssucces.
Hvad der faktisk blev sagt af de to fysikere ved mødet, er der modstridende beretninger om af Heisenberg (1957 og 1969) og af Niels Bohrs søn Aage Bohr (1964). På grund af den store interesse for sagen frigav Bohr-familien i 2002 ti dokumenter forfattet af Niels Bohr selv, der beskriver mødet.
Det drejer sig om udkast til breve stilet til Heisenberg samt private notater skrevet i forbindelse med samtaler med andre. Dokumenterne blev til over en periode på 4-5 år som en reaktion på Heisenbergs beskrivelse af mødet, publiceret i 1957.
Dokumenterne bekræfter Aage Bohrs version, der hævder, at Heisenberg ikke forelagde en plan om en international overenskomst blandt fysikere for at hindre udviklingen af atomvåben, men derimod efterlod det indtryk, at tyske myndigheder, ham selv indbefattet, tillagde atomenergien stor militær betydning. De frigivne dokumenter er skrevet med en styrke og overbevisning, der ikke burde lade nogen i tvivl om, at de repræsenterer Bohrs erindring om mødet, 16 år efter at det fandt sted.
Efter krigen
Efter krigen blev Heisenberg en ledende figur i arbejdet med at genetablere fysikforskningen i Tyskland. Han var en stærk forkæmper for indførelsen af kernekraftværker og en lige så stærk modstander af Konrad Adenauers ønske om, at det nye Vesttyskland skulle udstyres med kernevåben.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.