Aniversário |
5 de dezembro de 1901 Würzburg ( Império Alemão ) |
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Morte |
1 st de Fevereiro de 1976 Munique ( Alemanha Federal) |
Nacionalidade | alemão |
Áreas | Física quântica |
Instituições |
Universidade de Göttingen Universidade de Leipzig |
Diploma | Universidade Louis-and-Maximilian de Munique |
Reconhecido por |
Fundador da mecânica quântica Participação no Uranprojekt durante a Segunda Guerra Mundial |
Prêmios |
Prêmio Nobel de Física (1932) Medalha Max-Planck (1933) |
Assinatura
Werner Karl Heisenberg , nascido em5 de dezembro de 1901em Würzburg , Império Alemão , morreu em1 st fevereiro 1976em Munique , Alemanha , é um físico alemão que é um dos fundadores da mecânica quântica . Ele ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1932 "pela criação da mecânica quântica, cuja aplicação levou, entre outras coisas, à descoberta de variedades alotrópicas de hidrogênio " .
Werner Carl Heisenberg nasceu em 1901 em Würtzburg em uma família de professores: seu pai, August Heisenberg, era professor no colégio da cidade e assistente de literatura bizantina na universidade, sua mãe Annie Wecklein era filha do diretor do colégio em que Werner e seu irmão mais velho Erwin estão estudando. Quando ele tinha nove anos, a família mudou-se para Munique, onde seu pai conseguiu um emprego na universidade em 1909. Heisenberg estudou na Maximilian High School lá; ele aprende línguas , matemática e música ; primeiro ele toca violoncelo em seguida, o de piano e também é um escoteiro escoteiro . Mas foi somente a partir de 1920 que ele realmente se tornou, dentro do movimento juvenil, um caminhante de todo o país e um amador e praticante assíduo em diversos campos esportivos.
Apaixonado por matemática, ele segue vários cursos na Universidade de Munique como ouvinte livre , em particular sobre os métodos matemáticos da física moderna . Na verdade, ele quer pular os dois anos preparatórios da matemática e, para isso, conversa com um dos professores de matemática, mas este último é muito crítico da matemática aplicada . Em sua autobiografia The Part and the Whole ( Der Teil und das Ganze ), Heisenberg descreve a entrevista como um desastre: quando o professor Ferdinand von Lindemann descobre que Heisenberg leu um livro de Hermann Weyl sobre a relatividade geral , ele interrompe a entrevista . estas palavras: "Então você está realmente perdido para a matemática!" " .
Assistiu à proclamação da República do Conselho da Baviera (de inspiração comunista ) em 1918 e participou da violenta repressão do Free Corps , como combatente e lutador voluntário.
Ele completou seus estudos de física na Universidade de Munique em tempo recorde de três anos e defendeu sua tese sobre "Estabilidade de Fluxos de Fluidos e Turbulência" sob a supervisão de Arnold Sommerfeld . Após obter seu doutorado em23 de julho de 1923, em 1924 ele se tornou assistente de Max Born em Göttingen , mantendo relações com seu ex-professor Arnold Sommerfeld, então ele foi um leitor em Copenhagen de 1926 a 1927. Ele então trabalhou com o físico teórico Niels Bohr . Foi nos anos seguintes que, com Max Born e Pascual Jordan , ele lançou as bases teóricas da mecânica quântica .
Heisenberg foi recrutado em 1927 como professor de física atômica na Universidade de Leipzig , com apenas 26 anos. Ele fez desse estabelecimento universitário um dos pontos principais da física teórica (e em particular da física nuclear ) durante o período entre guerras na Europa e em todo o mundo. Lá permaneceu até 1941, quando foi chamado para o Instituto de Física Kaiser-Wilhelm .
Em 1929, o jovem físico ministrou cursos e palestras na América, Japão e Índia. O famoso professor recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1932.
Heisenberg decidiu ficar na Alemanha nazista desde o início do regime, não por simpatia, ele diria, mas para preservar o futuro e preparar o período do pós-guerra para a pesquisa alemã através de "ilhas de estabilidade", uma ideia que teria veio a ele de uma entrevista com Max Planck . O físico celibatário está inicialmente preocupado com as autoridades nazistas que o submetem a uma investigação cada vez mais urgente. Sua mãe informada apelou à mãe de Heinrich Himmler , a quem ela conhecia pessoalmente, para pôr fim a essas convocações perturbadoras, renovadas com interrogatórios incessantes sobre suas relações com Albert Einstein e outros físicos judeus ou exilados. Heisenberg afirma permanecer um simples cidadão obedecendo às leis do Reich e sem compromisso político.
Ele costuma tocar piano, aplicado a partir de partituras de Bach ou Mozart , Beethoven ou Schubert , durante as noites sociais com seus amigos, ele conhece Elisabeth Schumacher (1914-1998) durante uma pequena noite musical em Leipzig emJaneiro de 1937, o casal se casou e fundou uma família de sete filhos, incluindo o geneticista e neurobiologista Martin Heisenberg e o físico Jochen Heisenberg. Sua filha Christine Heisenberg vai se casar com o escritor e psicólogo Frido Mann, neto de Thomas Mann . Um de seus netos é o diretor Benjamin Heisenberg e outro é o biólogo Carl-Philipp Heisenberg.
Heisenberg com 23 anos foi para o exílio na ilha de Heligoland para tratar uma alergia ao pólen de flores. Tornou-se assistente na Universidade de Göttingen , onde desenvolveu a primeira formalização da mecânica quântica publicada em 1925, ao mesmo tempo que Erwin Schrödinger . No entanto, o formalismo matemático é diferente; Heisenberg adota uma formalização de matriz de operação não comutativa, “ mecânica de matriz ”, enquanto Schrödinger usa uma abordagem de onda , resolvendo funções de onda usando equações diferenciais . Por isso, inicialmente acredita-se que as duas teorias sejam distintas, mas, no ano seguinte, Schrödinger estabelece a equivalência matemática das duas formulações. Heisenberg redescobriu nesta ocasião os principais resultados da computação matricial para as necessidades de experimentação; a teoria completa das matrizes não foi ensinada a ele até mais tarde pelo físico alemão Pascual Jordan . No entanto, no nível de significância física, essas duas correntes da mecânica quântica permanecem em oposição. Einstein , que nunca apreciou o formalismo da matriz de abscesso, se apresenta como um oponente científico dessas construções teóricas.
O princípio da incerteza , ou melhor, o "princípio da indeterminação", enunciado em 1927, afirma que a determinação de certos pares de valores da física clássica, por exemplo a posição e a quantidade de movimento, não pode ser feita com precisão. . Este princípio simplesmente afirma que uma partícula quântica nunca é uma partícula descrita pela física clássica. Podemos formalizá-lo na forma de um produto matemático: Δ p x Δ x ≈ h onde Δ p x representa a indeterminação do momento, Δ x a indeterminação da posição eh a constante de Planck . Este produto não pode ser menor que a constante h ⁄ 4 π (ou então ħ ⁄ 2 , onde ħ é a constante de Planck reduzida ) e, portanto, qualquer precisão na medição de uma das duas grandezas clássicas é feita em detrimento da outra. Essa incerteza, ou melhor, essa indeterminação não está ligada a uma medição obsoleta, mas marca o limite das propriedades reais descritas por uma abordagem por valores clássicos: melhorar a precisão dos instrumentos não melhorará a precisão dessas medições clássicas simultâneas. No mesmo ano, Heisenberg participou do congresso Solvay que se opôs aos físicos na interpretação deste princípio e da mecânica quântica em geral.
A partir de 1929, ele trabalhou com Wolfgang Pauli no desenvolvimento da teoria quântica de campos .
Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1933 (pelo ano de 1932) "pela criação da mecânica quântica , a aplicação da qual, entre outras coisas, levou à descoberta de variedades alotrópicas de hidrogênio " (é ortohidrogênio e parahidrogênio )
Após a descoberta do nêutron por James Chadwick em 1932, Heisenberg propôs o modelo próton-nêutron do núcleo atômico e o usou para explicar o spin nuclear dos isótopos .
Os nazistas chegaram ao poder em 1933 . Em 1934, o físico alemão Arnold Sommerfeld se aposentou. Para substituí-lo, ele propõe Heisenberg. Mas o governo nazista se recusa porque este último não é membro do partido e não é conhecido por ser partidário do Führer . Esse mal-entendido perdura e, finalmente, um pronazi é nomeado para a cadeira de física na Universidade de Munique (1935). É uma derrota para Heisenberg. O Instituto Heisenberg foi renomeado em favor de um cientista nazista ( Philipp Lenard ).
Em 1936, um artigo no Volkischer Beobachter , o jornal diário do partido nazista, denuncia a “física judaica (os judeus e seus acólitos)” que invadiu a universidade alemã, e pede para purgar esses elementos para restabelecer um ariano alemão universidade . Heisenberg não é citado, mas é claramente um alvo. Heisenberg então pediu ao Volkischer Beobachter um direito de resposta , o que foi recusado. Desta vez, o braço armado do partido se envolveu: em 1937, era o jornal SS, o Schwarze Korps que15 de julho de 1937publicamente o acusa de "fazer física judaica" , de ser "o espírito da mente de Einstein" , Heisenberg é insultado, é acusado de ser "o judeu branco da ciência" (quer dizer, um ariano que age como um judeu) , chama-se-lhe o " Ossietzky da Física" , reclama-se até pelo seu assassinato, pela sua "eliminação" . Heisenberg teme por sua vida porque os judeus foram violentamente atacados e presos. Heisenberg retalia com um editorial e uma carta para Himmler , um dos homens fortes do Partido Nazista, na tentativa de resolver a questão e "reconquistar sua honra".
Felizmente para ele, sua mãe é amiga íntima de Heinrich Himmler , o chefe da SS , que decide iniciar uma investigação oficial que limpa seu nome. Em uma carta ao general da polícia nazista Reinhard Heydrich , Himmler disse que a Alemanha não pode se dar ao luxo de perder ou silenciar um professor (como Heisenberg) de uma geração de cientistas. Um ano depois, Heisenberg está praticamente reabilitado, os ataques cessam; em troca, ele se compromete a não mais falar em "física judaica" , a não mais mencionar publicamente os nomes de Einstein e Bohr . No entanto, não faz parte do programa de pesquisa nuclear militar . Somente em 1942, quando o programa foi abandonado pelos militares, ele assumiu a liderança.
A partir de Dezembro de 1938, o pesquisador Otto Hahn descobre a fissão nuclear . O caminho para um reator e uma bomba nuclear está aberto. Um programa militar alemão (o Uranverein em alemão ou o Uranium Club em inglês) é criado para desenvolver a primeira bomba nuclear da história. Heisenberg não faz parte disso, mas trabalha no lado civil da coisa: o desenvolvimento de um reator nuclear .
Em junho de 1939, Heisenberg viajou para os Estados Unidos e visitou Samuel A. Goudsmit na Universidade de Michigan em Ann Arbor ; recusou um convite para emigrar para os Estados Unidos e só voltou a ver Goudsmit seis anos depois, quando este foi o principal assessor científico da operação americana Alsos , no final da Segunda Guerra Mundial .
No final de 1941, o programa militar foi oficialmente abandonado na Alemanha porque era muito caro e apenas o lado civil é mantido. De 1942 a 1945, Heisenberg chefiou o Instituto de Física Kaiser-Wilhelm em Dahlem e lecionou na Universidade Humboldt de Berlim . De 1942 a 1945, Heisenberg, portanto, dirigiu o programa nuclear alemão , que oficialmente não tinha propósito militar. Ele não conseguiu desenvolver um primeiro reator nuclear; a23 de junho de 1942, seu protótipo de reator nuclear explode. Os bombardeios aliados na Alemanha, as restrições orçamentárias e de matérias-primas e uma abordagem teórica fútil impedem Heisenberg de concluir seu projeto. Foi, disse ele, com grande espanto que soube da explosão da bomba atômica em 1945.
A serviço da propaganda nazistaNo entanto, entre 1941 e 1944, Heisenberg participou de várias viagens de propaganda nazista na Hungria , na Dinamarca , na Holanda e na Polônia , no papel de eminência cultural, acompanhado por funcionários do partido nazista e celebrado por autoridades militares de ocupação , para ganhar local colaboração das elites. E durante suas conversas com Niels Bohr em Copenhagen emSetembro de 1941, ele diz a ele sua "firme convicção de que a Alemanha vai ganhar a guerra e que éramos loucos por esperar (a derrota dela) e por recusar a colaboração" , e lhe dá a clara impressão de que "sob a (sua) liderança, tudo foi feito na Alemanha para fabricar armas nucleares ” . Este encontro lança um calafrio entre Heisenberg e Bohr, que é exfiltrado alguns dias depois para a Suécia e depois para a Inglaterra e de lá para os Estados Unidos para Los Alamos .
Quando, em 1943, Heisenberg foi para a Holanda, ele confidenciou que uma vitória da Alemanha seria um mal menor. Na Polônia ocupada , liderado por Hans Frank , um amigo de infância, ele fez um discurso reservado aos alemães.
A controvérsia Heisenberg-BohrApós a guerra, Heisenberg se apresenta como um cientista capaz de construir a bomba, mas que se recusou a fazê-lo para não servir a Hitler. Essa visão dos fatos foi defendida pelo escritor alemão Robert Jungk em 1957 em seu livro Clearer than a mil suns . Heisenberg e Jungk explicaram que Bohr interpretou mal as palavras do estudioso alemão.
Mas, 30 anos depois, em 1990, Jungk então se retratou, acusando o colega de Heisenberg, von Weizsäcker de traí-lo, e acusando Heisenberg de traí-lo também.
Foi só na década de 1990 que o Instituto Niels Bohr em Copenhagen publicou cartas que Bohr escreveu a Heisenberg nas décadas de 1950 e 1960, mas não decidiu enviá-las. Nestes, Bohr especifica que Heisenberg, quando se encontraram em 1941, não expressou escrúpulos morais em relação ao projeto da bomba atômica alemã, e que ele passou os dois anos anteriores a esta reunião trabalhando neste projeto. Ele está convencido de que ela decidiria o resultado da guerra. Muitos historiadores da ciência consideram esses documentos como evidência do envolvimento de Heisenberg no programa alemão, apesar de suas negativas anteriores.
Os historiadores permanecem divididos sobre as reais intenções de Heisenberg para projetar a bomba: para o físico Samuel Goudsmit ( missão Alsos, 1947) e historiadores David Cassidy ( Incerteza: a vida e a ciência de Werner Heisenberg, 1992), Paul Lawrence Rose ( Heisenberg e a bomba atômica nazista projeto , 1998) e o físico Jeremy Bernstein ( clube do urânio de Hitler: as gravações secretas em Farm Hall , 2001), Heisenberg estava na impossibilidade material de fazer a bomba (por falta de meios e por uma abordagem teórica inadequada), mas ele certamente faria tê-lo produzido se ele pudesse porque ele ansiava por isso; esta é também a opinião do físico do CNRS Sébastien Balibar , que também refuta a ideia de que Heisenberg queria esconder dos nazis a possibilidade de construir armas nucleares; para o historiador Mark Walker ( Nazi science , 1995), a questão não se coloca porque, na verdade, Heisenberg não poderia ter feito isso mesmo se quisesse; para o jornalista Thomas Powers ( The Heisenberg Mystery , 1992) e o dramaturgo Michael Frayn ( Copenhagen , 1998), Heisenberg poderia ter feito a bomba, mas, pela bondade de sua alma, recusou-se a fazê-lo.
Heisenberg e outros de seus colegas pesquisadores alemães são capturados e internados por seis meses, desde a bomba de julho até o final Dezembro de 1945Em uma mansão do MI6 em Farm Hall perto de Cambridge, na Inglaterra, pela coroa britânica, o internamento continuará na casa Albersmeyer para Alswede perto de Lübbecke . Os microfones instalados gravam suas conversas quando as bombas foram lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki em agosto de 1945, e “sua principal reação foi uma espécie de aborrecimento por não ter conseguido o que os americanos (incluindo muitos emigrantes de origem alemã) conseguiram ”. Era também uma questão de saber para eles como os americanos haviam sido capazes de fabricar essa bomba. Não há evidências nas transcrições das conversas de que Heisenberg ou os outros físicos tentaram interromper o programa nuclear nazista, mas nessas transcrições, no entanto, há evidências de que Heisenberg estava ciente das políticas de assassinato nazistas. Werner Heisenberg, prematuramente envelhecido, continuou seu trabalho em física após a guerra e defendeu a criação do Deutsche Forschungsgemeinschaft (Conselho de Pesquisa Alemão). Sua fundação de pesquisa alemã foi atrasada devido à falta de recursos e edifícios, mas ele foi nomeado presidente em 1951. Diretor do Instituto Max-Planck de Física, um instituto recém-criado, ele mais tarde também presidiu a fundação Alexander von Humboldt .
Com outros físicos, os “ 18 de Göttingen ”, escreveu uma carta ao Chanceler Konrad Adenauer pedindo-lhe que abandonasse o projeto de desenvolvimento de uma bomba atômica, considerando que a Alemanha deveria antes desenvolver o que se chamaria seu " Soft power " (antes da carta )
Heisenberg escreve várias obras populares , bem como um livro chamado Der Teil und das Ganze ( A Parte e o Todo ), sobre sua vida, sua amizade com Niels Bohr e a evolução da física quântica.
Heisenberg está enterrado na parte antiga do Cemitério Florestal de Munique, túmulo no.163-W-29.