Werner Heisenberg német fizikus 50 éve halt meg

1901. december 5-én Würzburgban született, apja a bizánci korra specializálódott történész volt. Heisenberg a müncheni egyetemen tanult elméleti fizikát, doktorátusának megszerzése után, 22 évesen Göttingenben Max Born asszisztense lett, 1924-27 között Koppenhágában dolgozott Niels Bohr mellett.

Heisenberg felismerte a Bohr-féle atommodell hiányosságait: aszerint az atommag körül az elektronok meghatározott pályákon keringenek, ami megfelelt a korábbi ismereteknek, de nehezen lehetett összhangba hozni az újabb megfigyelésekkel.

Heisenberg a kvantummechanikát az atomi rendszerekre is alkalmazva arra jutott, hogy ezek esetében teljesen át kell értelmezni a mechanika elveit. Az elméletből levezetve a kvantálási feltételeket számtömbökkel írta le a fizikai változókat, amelyeket - Einstein relativitáselmélete alapján - mérhető mennyiségeknek tekintett. Miután Max Born felismerte, hogy e számtömbökre a mátrixalgebra érvényes, Pascual Jordannal hármasban kidolgozták a kvantummechanika mátrixmódszereit. Eszerint a fizikai változók lehetséges értékeit egy-egy végtelen mátrix adja meg, s ezek elemeiből határozható meg valamely állapot előfordulásának, s az egyes állapotok közti átmenetek valószínűsége.

Heisenberg mátrixmechanikája csak néhány hónappal előzte meg a Schrödinger-féle, más megközelítésű hullámmechanikát, a két elmélet matematikailag egyenértékű.

Heisenberg az ellentétes forgású elektronokkal magyarázta a hélium színképvonalainak felhasadását, s ezt a jelenséget a hidrogénre is előre jelezte. Másokkal együtt sikerült több színképi, ferro- és elektromágneses jelenséget is értelmeznie. Híres határozatlansági elvét, a mikrofizika alapvető összefüggését 1927-ben fogalmazta meg: eszerint egy részecske sebességét és helyzetét még a legpontosabb eszközökkel sem lehet egyidejűleg pontosan megmérni, együttesen a két adat nem értelmezhető.

A határozatlansági reláció a kvantumos rendszerek alapvető tulajdonsága, a szubatomi elemek kettős, hullám és részecske-természetéből fakadóan még végtelenül pontos mérőeszköz esetén sem lehet tetszőleges pontossággal megmérni egyszerre a helykoordinátát és az impulzust.

E felismerés erősen befolyásolta ismeretelméleti nézeteinket, sokan próbálták cáfolni és vitatkoztak értelmezésén, maga Heisenberg erre alapozta filozófiáját. A tudós 1927-1941 közt a lipcsei egyetem fizikaprofesszora, 1942-1945 között a berlini fizikai kutatóintézet igazgatója volt. 1929-ben Wolfgang Paulival dolgozta ki a kvantum-elektrodinamikát.

A neutron 1932-es felfedezésekor elsőként elemezte a protonokból és neutronokból álló atommagot, 1934-re kidolgozta az atommag e két részecskéből álló nukleon-modelljét, Paul Dirac-kal bevezette a nukleonok közti kicserélődési kölcsönhatás fogalmát.

A fizikai Nobel-díjat 1932-ben kapta meg "a kvantummechanika létrehozásáért, aminek alkalmazása többek között a hidrogén allotrop formáinak felfedezéséhez vezetett". Bár ellenezte a nácik politikáját, nem lépett fel ellenük. Felesége, Elisabeth Heisenberg Egy politika nélküli ember politikus élete című könyvében leírja, férje mennyire tisztelte a fasizmus által üldözött Einsteint. Őt magát Nobel-díja megvédte, de egyetemi katedrát nem kapott, sőt a náci propaganda hivatalos orgánuma, a Völkischer Beobachter "Fehér zsidók a tudományban" címmel közölt róla cikket.

A kampány Himmler közbelépésére elhalt, Heisenberg a Vilmos Császár Intézet vezetője lett. Itt az atombomlás egyik felfedezőjével, Otto Hahnnal dolgozott, egyesek szerint a német atombombán, felesége szerint egy atomreaktoron.

Újabb kutatások szerint Heisenberg tudatosan vitte zsákutcába a német atomprogramot, mivel nem akart atombombát adni Hitler kezébe. A háború után rövid időre internálták, majd a göttingeni Max Planck Fizikai és Asztrofizikai Intézet vezetője lett, s részt vett az első, Karlsruhéban épülő német atomreaktor tervezésében. 1958-ban az intézettel együtt Münchenbe települt, itt olyan nemlineáris differenciálegyenletekkel foglalkozott, amelyek az anyag összes lehetséges állapotát leírják.

Úgy gondolta, egy ilyen egyenletben a természet alapvető szimmetriái nyilvánulnak meg.

1954-től képviselte hazáját a CERN, a nyugat-európai részecskefizikai kutatóintézet szervezésében. Kvantummechanikai munkássága jelentősen hatott az atom- és magfizika fejlődésére, nagy szerepe volt a kvantumtechnika fizikai tartalmának tisztázásában. Jelentősek eredményei az erőterek kvantumelmélete, a magfizika, a ferromágnesség, a szupravezetés és turbulencia-elmélet terén. Élete végéig a fizika élvonalában maradt, 1964-ben Budapesten az ELTE díszdoktorává avatták.

A természettudomány alapproblémáit kutatta filozófiai műveiben, könyveket írt a kvantummechanikáról, a kozmikus sugárzásról és az atomfizikáról is. Válogatott tanulmányai magyarul 1967-ben jelentek meg, A rész és az egész című könyve 1975-ben. Werner Heisenberg Münchenben halt meg 1976. február 1-jén.