ورنر کارل هایزنبرگ (Werner Karl Heisenberg)
پاسکال جوردن
مشهورترین دستاور هایزنبرگ، تئوری عدم قطعیت او است که در سال ۱۹۲۷ در یک مقاله، شرح داده شد. او در سال ۱۹۳۲ مفتخر به دریافت جایزه‌ی نوبل شد که دلیل اصلی آن، تحقیقات در زمینه‌ی مکانیک کوانتوم بود. هایزنبرگ علاوه بر این موارد، در موضوعاتی همچون آشفتگی در علم سیالات، هستهی اتم، فرومغناطیس، پرتوهای کیهانی و ذرات زیراتمی نیز تحقیقاتی را به عمل آورد.
کارلسروهه
مونیخ
امضای ورنر هایزنبرگ
تولد و تحصیل
وورتسبورگ
تاریخ میانی و مدرن یونان
Elisabethenschule
با شروع جنگ جهانی اول در سال ۱۹۱۴، مدرسه به اشغال نیروهای نظامی درآمد. به همین دلیل، کلاس‌ها در ساختمان‌هایی دیگر و با برنامه‌های جدید برگزار شدند. این تداخل ایجاد شده و بی‌نظمی در برنامه‌های آموزشی مدرسه، باعث شد تا ورنر به مطالعه‌ی شخصی بیشتری بپردازد که در مسیر آینده‌ی او، نقش تأثیرگذاری داشت.
زمینه‌های مورد علاقه‌ی هایزنبرگ، ریاضیات، فیزیک و مذهب بودند. البته نمرات او به صورت کلی در همه‌ی دروس عالی بود. ورنر به‌قدری در ریاضیات استعداد و مهارت داشت که به یکی از اعضای فامیل که دانشجو بود، آموزش دروس ریاضی و حسابان می‌داد. ورنر در دوران دبیرستان علاوه بر تحصیل، عضو انجمنی بود که دانش‌آموزان نوجوان را برای خدمت آینده در ارتش، آماده می‌کرد.
ورنر در کنار پدر و برادر کوچک‌ترش
هایزنبرگ در فعالیت‌های فوق‌برنامه‌ی زیادی حضور داشت. او در برنامه‌های داوطلبانه برای کشاورزی در بهار و تابستان نیز ثبت‌نام کرده بود و بخشی از زمانش را در این مزرعه‌ها می‌گذراند. در یکی از این دوره‌های فوق‌برنامه، او در سال ۱۹۱۸ برای اولین بار از خانواده دور شد تا مدتی را در یک دامداری کار کند. کار در آن محل دشواری‌های زیادی را به‌همراه داشت و حتی غذای کافی نیز برای این دانش‌آموزان وجود نداشت.
کرونکر
فرمات
Bavarian Soviet
جوانان باواریایی
Abitur
پس از مدتی مطالعه‌ی فیزیک نظری، علاقه‌ی ورنر به این علم به‌حدی شد که در ترم‌های بعدی، در همه‌ی کلاس‌های سامرفیلد ثبت‌نام کرد. مطالعه‌ی فیزیک تجربی نیز از دروس اجباری هایزنبرگ در دانشگاه بود و او در کنار این دروس، به تحقیقات در زمینه‌ی نسبیت نیز پرداخت. البته پائولی که در آن زمان، تحقیقات اصلی خود را در زمینه‌ی نسبیت انجام می‌داد، به ورنر پیشنهاد داد که این زمینه‌ی مطالعاتی را رها کند. او به ورنر توضیح داد که ساختارهای اتمی زمینه‌ای بهتر برای تحقیقات خواهد بود چرا که نظریه و علوم کاربردی در این بخش، هنوز فاصله‌ی زیادی با هم دارند.
Physics and Beyond
گوتینگن
اینسبروک
در کنار بزرگان: نیلز بور و ولگانگ پائولی
تحقیقات جدی و ملاقات‌های سرنوشت‌ساز
کپنهاگ
Habilitation
جبر ناجابجایی
لایپزیگ
کایزر ویلهلم
جایزه‌ی نوبل سال ۱۹۳۲، به‌خاطر تحقیقات هایزنبرگ در کنار دانشمندان دیگر در زمینه‌ی مکانیک کوانتوم به او اهدا شد. در متن این تقدیرنامه آمده است: «خلق مکانیک کوانتوم و کاربردهای بعدی آن و همچنین کشف حالت‌های آلوتروپیک هیدروژن»
ورنر هایزنبرگ و نیلز بور
عدم قطعیت
هایزنبرگ علاوه بر جایزه‌ی نوبل و مکانیک کوانتوم، با نظریه‌ی عدم قطعیت نیز به شهرت زیادی رسید. او در سال ۱۹۲۷ این نظریه را مطرح کرد. در متن این تئوری آمده است که کشف موقعیت و سرعت یک ذره، به‌طور ذاتی خطاهایی دارد که حاصل آنها، کمتر از ثابت کوانتومی h نخواهد بود. این خطاها به‌طور کلی قابل اغماض هستند اما در زمان مطالعه‌ی ذرات بسیار ریز مانند اتم، حیاتی خواهند بود.
اصول فیزیکی نظریه‌ی کوانتوم
در سال ۱۹۳۵، طبق قانون حکومت نازی اعلام شد که اساتید با سن بیشتر از ۶۵ سال باید بازنشسته شوند. سامرفیلد در آن زمان ۶۶ ساله بود و هایزنبرگ را برای جایگزینی خود معرفی کرد. منتها در آن سال‌ها، نازی‌ها در تلاش بودند تا مفاهیم ریاضی و فیزیک یهودی را با مفاهیم آلمانی جایگزین کنند. آنها نظریه‌های نسبیت و کوانتوم را در دسته‌بندی یهودی قرار دادند و به‌همین دلیل، هایزنبرگ باوجود علاقه‌ی شدید، از رسیدن به کرسی مونیخ، بازماند. اگرچه این دانشمند آلمانی، یهودی نبود، اما زمینه‌های مطالعاتی‌اش منجر به انتقادهای شدید به او در سانه‌ها و نسبت دادن تفکرات یهودی به او شد.
مدلی از رآکتور شکست‌خورده‌ی آلمانی‌ها
جنگ جهانی دوم و سلاح اتمی آلمانی‌ها
شکافت هسته‌ای، یکی از اکتشافات بزرگ قرن بیستم بود که هستهی اتم را به مرکز توجه مطالعات و تحقیقات تبدیل کرد. پس از اشغال لهستان توسط آلمان در سال ۱۹۳۹، هایزنبرگ به پروژه‌ی سلاح اتمی آلمان فراخوانده شد. او در آن زمان بین لایپزیک و برلین در رفت‌وآمد بود تا فعالیت‌های تدریس و مدیریت خود را به‌صورت همزمان انجام دهد. فعالیت‌های او در آن سال‌ها، هایزنبرگ را به یکی از پیشگامان تحقیقات هسته‌ای آلمان تبدیل کرد.
با کمی توجه به اعتقادات نازی‌ها و تصمیم‌های قبلی آنها، متوجه تصمیم بحث‌برانگیز آنها در انتخاب هایزنبرگ به عنوان رهبر تحقیقات می‌شویم. به هرحال او و تیمش در ساخت رآکتور هسته‌ای یا بمب اتم موفق نشدند. برخی منابع تاریخی، عدم صلاحیت هایزنبرگ را دلیل عدم موفقیت تیم می‌دانند. برخی دیگر نیز معتقدند او به‌عمد، تحقیقات و اجرایی کردن آنها را به‌تعویق می‌انداخته است.
منهتن
آمریکایی‌ها برای توسعه‌ی سلاح‌های اتمی، همکاری زیادی با دیگران داشتند. درحالی‌که در آلمان، بروکراسی شدید اداری و عدم همکاری بین‌المللی، در تمام جزئیات پروژه مشهود بود. مواد اولیه‌ی لازم این تحقیقات، به‌خاطر حملات شدید نیروهای متفقین به زیرساخت‌های حمل‌ونقل در آلمان، به‌سختی یافت می‌شد. به‌علاوه، استراتژی‌های آن زمان نظام آلمان نیز، اولویت این تحقیقات را پایین‌تر از موارد دیگر ترسیم می‌کرد.
آلبرت شپر
در کنار فرمی و پائولی
سخرانی‌های هایزنبرگ در کشورهایی همچون هلند و دانمارک در زمان جنگ نیز، او را هدف انتقادات تند قرار داد. البته این سفرهای تحقیقاتی پس از تأیید مقامات آلمانی انجام می‌شد و به‌همین دلیل، همکاران هایزنبرگ در کشورهای اشغال شده، بر این تصور بودند که رهبران نازی، از هایزنبرگ حمایت می‌کنند و او نیز چنین حمایتی از آنها دارد.
بدترین چالش هایزنبرگ در موضوع فوق، سفری به کپنهاگ در سپتامبر سال ۱۹۴۱ بود. او در این سفر، یک مجادله‌ی جدی با بور داشت و تحقیقات پیرامون سلاح‌های اتمی را به‌شدت محکوم کرد. البته او بعدها اعلام کرد که این مجادله بر اثر سوءتفاهم بوده است اما جزئیات این بحث، هیچ‌گاه فاش نشد.
هایزنبرگ در سال ۱۹۴۵ توسط نیروهای اطلاعاتی آمریکایی دستگیر شده و به‌همراه تعداد زیادی دیگر از دانشمندان آلمانی، به انگلستان فرستاده شد. به‌هرحال گفتگوهای این دانشمندان پس از انفجار بمب اتم هیروشیما این نکته را مشخص کرد که او حتی دانش اولیه‌ی لازم برای طراحی بمب را نداشته است. البته هایزنبرگ پس از چند روز، بسیاری از مشکلات طراحی این بمب را حل کرد.
سال‌های پس از جنگ
هایزنبرگ در ژانویه‌ی سال ۱۹۴۶ از حبس انگلیسی‌های آزاد شد. او به‌سرعت به شغل قبلی خودش یعنی مدیریت مؤسسه‌ی کایزر ویلهلم بازگشت. این مؤسسه پس از مدتی به مؤسسه‌ی فیزیک مکس پلانک تغییر نام داد و تا امروز نیز با همین نام در گوتینگن فعال است. پدر مکانیک کوانتوم در سال‌های پس از جنگ جهانی دوم، فعالیت‌های نزدیک به سیاست زیادی داشت. او به‌عنوان سخنگوی علمی دولت آلمان غربی و مدیر سازمان‌های مختلف علمی این کشور فعالیت می‌کرد. این رویه، بسیار با دوران قبل از سال ۱۹۴۵ او متفاوت بود.
هایزنبرگ به‌همراه خانواده در مراسم چای ژاپنی
شورای تحقیقات آلمان
انجمن اضطراری علوم آلمان
انجمن تحقیقات آلمان
مراسم عروسی ورنر هایزنبرگ و الیزابت شوماخر
زندگی شخصی و مرگ
الیزابت شوماخر
ورنر و همسرش در ۱۲ سال بعد، پنج فرزند دیگر به دنیا آوردند. از فرزندان مشهور ورنر هایزنبرگ، مارتین بود که نوروبیولوژیست شد و یوخن نیز در نهایت به کرسی استادی فیزیک در دانشگاه نیوهمپشایر رسید.
هایزنبرگ علاوه بر فیزیک، دستی نیز در فلسفه داشت. او که از کودکی یک مسیحی لوترانیسم بود، نظراتی نیز در مورد ارتباط مذهب با علم بیان می‌کرد. او ارتباط بین اخلاق و تفکر دینی را با علم، به زبان خودش تفسیر می‌کرد و در برخی موارد، نزدیکی و دوری این دو نوع تفکر ذهنی را بررسی کرده است. به‌هرحال، او در زمان تحصیل در مونیخ و گوتینگن، با اساتید و هم‌کلاسی‌های خود، بحث‌های فلسفی و بررسی‌های عمیق زیادی داشت.
نظرات