Nacimiento |
5 de diciembre de 1901 Würzburg ( Imperio alemán ) |
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Muerte |
1 st de febrero de 1976 Munich ( Alemania Federal) |
Nacionalidad | alemán |
Áreas | Física cuántica |
Instituciones |
Universidad de Göttingen Universidad de Leipzig |
Diplomado | Universidad Luis y Maximiliano de Múnich |
Reconocido por |
Fundador de la mecánica cuántica Participación en el Uranprojekt durante la Segunda Guerra Mundial |
Premios |
Premio Nobel de Física (1932) Medalla Max-Planck (1933) |
Firma
Werner Karl Heisenberg , nacido el5 de diciembre de 1901en Würzburg , Imperio Alemán , murió el1 st de febrero de 1976en Munich , Alemania , es un físico alemán que es uno de los fundadores de la mecánica cuántica . Ganó el Premio Nobel de Física en 1932 "por la creación de la mecánica cuántica, cuya aplicación condujo, entre otras cosas, al descubrimiento de variedades alotrópicas de hidrógeno " .
Werner Carl Heisenberg nació en 1901 en Würtzburg en una familia de profesores: su padre August Heisenberg era profesor en la escuela secundaria de la ciudad y asistente de literatura bizantina en la universidad, su madre Annie Wecklein era la hija del director de la escuela secundaria en el que estudian Werner y su hermano mayor Erwin. Cuando tenía nueve años, la familia se mudó a Munich, donde su padre consiguió un trabajo universitario en 1909. Heisenberg asistió a la escuela secundaria Maximilian allí; aprende idiomas , matemáticas y música ; Primero toca el violonchelo, luego el piano y también es un scout scout . Pero fue solo después de 1920 que realmente se convirtió, dentro del movimiento juvenil, en un excursionista de todo el país y un practicante aficionado y asiduo en muchos campos deportivos.
Apasionado de las matemáticas, sigue varios cursos en la Universidad de Munich como oyente libre , en particular sobre los métodos matemáticos de la física moderna . De hecho, quiere saltarse los dos años preparatorios de matemáticas y para ello habla con uno de los profesores de matemáticas, pero este último es muy crítico con las matemáticas aplicadas . En su autobiografía The Part and the Whole ( Der Teil und das Ganze ), Heisenberg describe la entrevista como un desastre: cuando el profesor Ferdinand von Lindemann se entera de que Heisenberg ha leído un libro de Hermann Weyl sobre la relatividad general , interrumpe la entrevista . estas palabras: "¡Así que realmente estás perdido para las matemáticas!" " .
Asistió a la proclamación del Consejo de la República de Baviera (de inspiración comunista ) en 1918 y participó en su violenta represión por parte del Cuerpo Libre , como ayuda de combate y combatiente voluntario.
Completó sus estudios de física en la Universidad de Munich en un tiempo récord de tres años, y defendió su tesis sobre "Estabilidad de los flujos de fluidos y turbulencias" bajo la supervisión de Arnold Sommerfeld . Después de obtener su doctorado en23 de julio de 1923, en 1924 se convirtió en asistente de Max Born en Gotinga mientras mantenía relaciones con su antiguo maestro Arnold Sommerfeld, luego fue lector en Copenhague de 1926 a 1927. Luego trabajó con el físico teórico Niels Bohr . Fue durante los años siguientes que con Max Born y Pascual Jordan sentó las bases teóricas de la mecánica cuántica .
Heisenberg fue contratado en 1927 como profesor de física atómica en la Universidad de Leipzig , con solo 26 años. Hizo de este establecimiento universitario uno de los puntos calientes de la física teórica (y en particular de la física nuclear ) durante el período de entreguerras en Europa y en todo el mundo. Permaneció allí hasta 1941, cuando fue llamado al Instituto de Física Kaiser-Wilhelm .
En 1929, el joven físico impartió cursos y conferencias en América, Japón e India. El famoso profesor recibió el Premio Nobel de Física en 1932.
Heisenberg decidió permanecer en la Alemania nazi desde el inicio del régimen, no por simpatía, diría, sino para preservar el futuro y preparar el período de posguerra para la investigación alemana a través de "islas de estabilidad", una idea que habría vienen a él de una entrevista con Max Planck . El físico célibe está inicialmente preocupado por las autoridades nazis que lo someten a una investigación cada vez más urgente. Su madre informada apeló a la madre de Heinrich Himmler , a quien conocía personalmente, para que pusiera fin a estas inquietantes convocatorias renovadas con incesantes interrogatorios sobre sus relaciones con Albert Einstein y otros físicos judíos o exiliados. Heisenberg afirma seguir siendo un simple ciudadano que obedece las leyes del Reich y sin compromiso político.
A menudo toca el piano, aplicado a partir de partituras de Bach o Mozart , Beethoven o Schubert , durante las veladas sociales con sus amigos, conoce a Elisabeth Schumacher (1914-1998) durante una pequeña velada musical en Leipzig enEnero de 1937, la pareja se casó y fundó una familia de siete hijos, entre ellos un genetista y neurobiólogo Martin Heisenberg y un físico Jochen Heisenberg. Su hija Christine Heisenberg se casará con el escritor y psicólogo Frido Mann, nieto de Thomas Mann . Uno de sus nietos es el director Benjamin Heisenberg y otro es el biólogo Carl-Philipp Heisenberg.
Heisenberg a la edad de 23 años se exilió en la isla de Heligoland para tratar una alergia al polen de las flores. Se convirtió en asistente en la Universidad de Göttingen , donde desarrolló la primera formalización de la mecánica cuántica publicada en 1925, al mismo tiempo que Erwin Schrödinger . Sin embargo, el formalismo matemático es diferente; Heisenberg adopta una formalización matricial de operaciones no conmutativas, " mecánica matricial ", mientras que Schrödinger utiliza un enfoque de onda , resolviendo funciones de onda utilizando ecuaciones diferenciales . Por esta razón, inicialmente se cree que las dos teorías son distintas, pero, al año siguiente, Schrödinger establece la equivalencia matemática de las dos formulaciones. Heisenberg redescubrió en esta ocasión los principales resultados de la computación matricial para las necesidades de experimentación; la teoría completa de las matrices no le fue enseñada hasta más tarde por el físico alemán Pascual Jordan . Sin embargo, a nivel de significación física, estas dos corrientes de la mecánica cuántica permanecen en oposición. Einstein , que nunca apreció el formalismo de la matriz de abscesos, se presenta como un oponente científico de estas construcciones teóricas.
El principio de incertidumbre , o mejor el "principio de indeterminación", enunciado en 1927, afirma que la determinación de ciertos pares de valores de la física clásica, por ejemplo la posición y la cantidad de movimiento, no se puede hacer con precisión. . Este principio simplemente establece que una partícula cuántica nunca es una partícula descrita por la física clásica. Podemos formalizarlo en forma de un producto matemático: Δ p x Δ x ≈ h donde Δ p x representa la indeterminación sobre el momento, Δ x la indeterminación sobre la posición yh la constante de Planck . Este producto no puede ser menor que la constante h ⁄ 4 π (o bien ħ ⁄ 2 , donde ħ es la constante de Planck reducida ) y por lo tanto cualquier precisión en la medición de una de las dos cantidades clásicas se hace en detrimento de la otra. Esta incertidumbre o mejor esta indeterminación no está ligada a una medición obsoleta, sino que marca el límite de las propiedades reales descritas por un enfoque por valores clásicos: mejorar la precisión de los instrumentos no mejorará la precisión de estas mediciones clásicas simultáneas. El mismo año, Heisenberg participó en el congreso de Solvay que se opuso a los físicos sobre la interpretación de este principio y de la mecánica cuántica en general.
A partir de 1929, trabajó con Wolfgang Pauli en el desarrollo de la teoría cuántica de campos .
Recibió el Premio Nobel de Física en 1933 (para el año 1932) "por la creación de la mecánica cuántica , cuya aplicación ha llevado, entre otras cosas, al descubrimiento de variedades alotrópicas de hidrógeno " (es decir, ortohidrógeno y parahidrógeno ).
Después del descubrimiento del neutrón por James Chadwick en 1932, Heisenberg propuso el modelo protón-neutrón del núcleo atómico y lo utilizó para explicar el giro nuclear de los isótopos .
Los nazis llegaron al poder en 1933 . En 1934, el físico alemán Arnold Sommerfeld se retiró. Para reemplazarlo, propone a Heisenberg. Pero el gobierno nazi se niega porque este último no es miembro del partido y no se sabe que sea partidario del Führer . Este malentendido perdura y finalmente se nombra a un pronazi para la cátedra de física en la Universidad de Munich (1935). Es una derrota para Heisenberg. El Instituto Heisenberg pasa a llamarse a favor de un científico nazi ( Philipp Lenard ).
En 1936, un artículo en el Volkischer Beobachter , el diario del partido nazi, denuncia la "física judía (los judíos y sus acólitos)" que invadió la universidad alemana, y pide purgar estos elementos para restablecer un ario alemán. Universidad . No se cita a Heisenberg, pero está claramente apuntado. Heisenberg pidió entonces al Volkischer Beobachter un derecho de respuesta , que se le negó. Esta vez, el brazo armado del partido se involucró: en 1937, fue el periódico de las SS, el Schwarze Korps, quien15 de julio de 1937lo acusa públicamente de "hacer física judía" , de ser "el espíritu de la mente de Einstein" , se insulta a Heisenberg, se le acusa de ser "el judío blanco de la ciencia" (c 'es decir un ario que actúa como judío) , uno lo llama el " Ossietzky de la Física" , uno llama incluso a su asesinato, a su "eliminación" . Heisenberg teme por su vida porque los judíos han sido atacados violentamente y encarcelados. Heisenberg toma represalias con un editorial y una carta a Himmler , uno de los hombres fuertes del Partido Nazi, en un intento por resolver el problema y "recuperar su honor".
Afortunadamente para él, su madre es muy amiga de Heinrich Himmler , el jefe de las SS , quien decide iniciar una investigación oficial que limpia su nombre. En una carta al general de la policía nazi Reinhard Heydrich , Himmler dijo que Alemania no puede permitirse perder o silenciar a un maestro (como Heisenberg) de una generación de científicos. Un año después, Heisenberg está prácticamente rehabilitado, cesan los ataques; a cambio, se compromete a no hablar más de "física judía" , a no mencionar públicamente los nombres de Einstein y Bohr . Sin embargo, no forma parte del programa de investigación nuclear militar . No fue hasta 1942, cuando el programa fue abandonado por los militares, que tomó la iniciativa.
Desde Diciembre de 1938, el investigador Otto Hahn descubre la fisión nuclear . El camino hacia un reactor y una bomba nuclear está abierto. Se establece un programa militar alemán (el Uranverein en alemán o Uranium Club en inglés) para desarrollar la primera bomba nuclear de la historia. Heisenberg no forma parte de él, pero trabaja en el lado civil del asunto: el desarrollo de un reactor nuclear .
En junio de 1939, Heisenberg viajó a los Estados Unidos y visitó a Samuel A. Goudsmit en la Universidad de Michigan en Ann Arbor ; rechazó una invitación para emigrar a Estados Unidos , y no volvió a ver a Goudsmit hasta seis años después, cuando este último era el principal asesor científico de la operación estadounidense Alsos , al final de la Segunda Guerra Mundial .
A finales de 1941, el programa militar se abandonó oficialmente en Alemania porque era demasiado caro y sólo se conserva el lado civil. De 1942 a 1945, Heisenberg dirigió el Instituto de Física Kaiser-Wilhelm en Dahlem y enseñó en la Universidad Humboldt de Berlín . De 1942 a 1945, Heisenberg dirigió el programa nuclear alemán , que oficialmente no tenía ningún propósito militar. No pudo desarrollar un primer reactor nuclear; la23 de junio de 1942, su prototipo de reactor nuclear explota. Los bombardeos aliados sobre Alemania, las restricciones presupuestarias y las materias primas , y un enfoque teórico inútil impiden que Heisenberg complete su proyecto. Dijo con gran asombro que se enteró de la explosión de la bomba atómica en 1945.
Al servicio de la propaganda naziSin embargo, entre 1941 y 1944, Heisenberg participó en varios viajes de propaganda nazi en Hungría , Dinamarca , Países Bajos y Polonia , en el papel de eminencia cultural, acompañado de funcionarios del partido nazi y celebrado por las autoridades militares de ocupación , para ganar local. colaboración de las élites. Y durante sus conversaciones con Niels Bohr en Copenhague enSeptiembre de 1941, le dice su "firme convicción de que Alemania ganará la guerra y que estábamos locos por esperar (su derrota) y rechazar la colaboración" , y le da la clara impresión de que "bajo (su) liderazgo, todo se hizo en Alemania para fabricar armas nucleares ” . Este encuentro arroja un escalofrío entre Heisenberg y Bohr, que se exfiltra unos días después hacia Suecia, luego Inglaterra y de allí a Estados Unidos a Los Alamos .
Cuando en 1943, Heisenberg fue a los Países Bajos, confió que una victoria para Alemania sería un mal menor. En la Polonia ocupada , dirigido por Hans Frank , un amigo de la infancia, pronunció un discurso reservado para los alemanes.
La controversia Heisenberg-BohrDespués de la guerra, Heisenberg se presenta como un científico capaz de construir la bomba pero que se negó a hacerlo para no servir a Hitler. Esta visión de los hechos fue defendida por el escritor alemán Robert Jungk en 1957 en su libro Más claro que mil soles . Heisenberg y Jungk explicaron que Bohr había malinterpretado las palabras del erudito alemán.
Pero, 30 años después, en 1990, Jungk se retractó, acusando al colega de Heisenberg von Weizsäcker de engañarlo y acusando a Heisenberg de engañarlo a él también.
No fue hasta la década de 1990 que el Instituto Niels Bohr de Copenhague publicó cartas que Bohr le escribió a Heisenberg en las décadas de 1950 y 1960, pero no resolvió enviarlas. En estos, Bohr especifica que Heisenberg, cuando se reunieron en 1941, no expresó escrúpulos morales con respecto al proyecto de la bomba atómica alemana, y que había pasado los dos años anteriores a esta reunión trabajando en este proyecto. Está convencido de que ella decidiría el resultado de la guerra. Muchos historiadores de la ciencia toman estos documentos como evidencia de la participación de Heisenberg en el programa alemán, a pesar de sus negativas anteriores.
Los historiadores siguen divididos sobre las verdaderas intenciones de Heisenberg de diseñar la bomba: para el físico Samuel Goudsmit ( Misión Alsos, 1947) y los historiadores David Cassidy ( Incertidumbre: la vida y la ciencia de Werner Heisenberg, 1992), Paul Lawrence Rose ( Heisenberg y la bomba atómica nazi). proyecto , 1998) y el físico Jeremy Bernstein ( Club de uranio de Hitler: las grabaciones secretas en Farm Hall , 2001), Heisenberg se encontraba en la imposibilidad material de fabricar la bomba (por falta de medios y por un enfoque teórico inadecuado) pero ciertamente lo haría lo habría producido si hubiera podido porque lo deseaba tanto; esta es también la opinión del físico del CNRS Sébastien Balibar , quien también refuta la idea de que Heisenberg quería ocultar a los nazis la posibilidad de construir armas nucleares; para el historiador Mark Walker ( ciencia nazi , 1995), la pregunta no surge porque, de hecho, Heisenberg no podría haberlo hecho aunque quisiera; para el periodista Thomas Powers ( El misterio de Heisenberg , 1992) y el dramaturgo Michael Frayn ( Copenhague , 1998), Heisenberg podría haber hecho la bomba pero, por la bondad de su alma, se negó a hacerlo.
Heisenberg y otros de sus compañeros investigadores alemanes son capturados e internados durante seis meses, desde la bomba de julio hasta tarde. Diciembre de 1945En una mansión del MI6 en Farm Hall cerca de Cambridge en Inglaterra, por la corona británica, el internamiento continuará en la casa Albersmeyer hasta Alswede cerca de Lübbecke . Los micrófonos instalados registran sus conversaciones cuando se lanzaron las bombas sobre Hiroshima y Nagasaki en agosto de 1945, y “su principal reacción fue una especie de molestia por no haber podido lograr lo que los estadounidenses (incluidos muchos emigrantes de origen alemán) habían logrado ”. También era cuestión de saber para ellos cómo los estadounidenses habían podido fabricar esta bomba. No hay evidencia en las transcripciones de las conversaciones de que Heisenberg o los otros físicos intentaron interrumpir el programa nuclear nazi, pero en estas transcripciones, sin embargo, hay evidencia de que Heisenberg estaba al tanto de las políticas de asesinatos nazis. Werner Heisenberg, prematuramente envejecido, continuó su trabajo de física después de la guerra y defendió la creación del Deutsche Forschungsgemeinschaft (Consejo de Investigación Alemán). Su fundación de investigación alemana se retrasó debido a la falta de recursos y edificios, pero fue nombrado presidente en 1951. Director del Instituto Max-Planck de Física, un instituto de nueva creación, más tarde también presidió la fundación Alexander von Humboldt .
Junto con otros físicos, el “ 18 de Gotinga ”, escribió una carta al canciller Konrad Adenauer pidiéndole que abandonara el proyecto de desarrollar una bomba atómica, considerando que Alemania debería más bien desarrollar lo que se llamaría su “ poder blando ” (antes de la carta ).
Heisenberg escribe varias obras populares , así como un libro llamado Der Teil und das Ganze ( La parte y el todo ), sobre su vida, su amistad con Niels Bohr y la evolución de la física cuántica.
Heisenberg está enterrado en la parte antigua del cementerio forestal de Munich, tumba n. ° 163-W-29.