mini|Werner Heisenberg, 1933 rahmenlos|hochkant|zentriert|klasse=skin-invert-image notpageimage|Unterschrift Werner Heisenbergs
Werner Karl Heisenberg (* 5. Dezember 1901 in Würzburg; † 1. Februar 1976 in München) war ein deutscher Physiker, der als Begründer der Quantenmechanik gilt und zu den bedeutendsten Physikern des 20. Jahrhunderts zählt.
Heisenberg gab 1925 die erste mathematische Formulierung der Quantenmechanik an. 1927 formulierte er die Heisenbergsche Unschärferelation, ein fundamentales Prinzip der Quantenmechanik. Für die Begründung der Quantenmechanik wurde er 1933 mit dem Nobelpreis für Physik des Jahres 1932 ausgezeichnet. Er befasste sich auch mit den philosophischen Aspekten der Quantenmechanik und äußerte sich in umstrittener Weise zur Entwicklung und Anwendung der Atombombe.
Nach dem Studium in München war Heisenberg Assistent von Max Born in Göttingen und arbeitete in Niels Bohrs Institut in Kopenhagen. Ab 1927 lehrte er Physik in Leipzig und ab 1942 in Berlin, wo er zugleich das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik leitete. Während des Zweiten Weltkriegs war er am deutschen Uranprojekt beteiligt. Nach dem Krieg war er Direktor des Max-Planck-Instituts für Physik in Göttingen (1946–1958) und München (1958–1970).
Leben Herkunft und Schulzeit Werner Heisenberg wurde in eine Gelehrtenfamilie geboren. Er war ein Urenkel von Adolf Zeising, der vor allem als Verbreiter der Lehre vom Goldenen Schnitt bekannt wurde. Sein Vater war der Byzantinist August Heisenberg (1869–1930). Seine hochintelligente Mutter Annie geb. Wecklein (1871–1945) war die Tochter des klassischen Philologen Nikolaus Wecklein, der Rektor des Maximiliansgymnasiums in München war. Sein älterer Bruder Erwin (1900–1965) studierte in Berlin und wurde Industriechemiker in Bitterfeld.
Heisenberg kam nach München, als sein Vater einige Jahre nach seiner Geburt dorthin als Professor berufen wurde. Er besuchte das Münchner Maximiliansgymnasium, das bis 1913 von seinem Großvater geleitet wurde. Er war Neupfadfinder.
Im Jahr 1918 leistete er Kriegshilfsdienst auf einem oberbayerischen Bauernhof. 1919 schloss sich Heisenberg einer Freiwilligeneinheit an, die dem Freikorps Lützow zugeordnet war, und beteiligte sich an der Niederschlagung der Münchner Räterepublik, während sein Bruder im Freikorps Epp diente.
Studium Heisenberg war lange Zeit unentschlossen, ob er Musik oder Naturwissenschaften und Mathematik studieren sollte. Er entschloss sich dann doch zu einem Mathematikstudium. Er besuchte bereits vor seinem Studium Kurse an der Münchner Universität, darunter auch über mathematische Methoden in der damals aufkommenden modernen Physik. Er strebte an, das Mathematik-Grundstudium zu überspringen. Dazu sprach er bei dem bekannten Mathematikprofessor Ferdinand von Lindemann vor, der jedoch der Anwendung der Mathematik in der Physik äußerst kritisch gegenüberstand. In seiner Autobiographie Der Teil und das Ganze beschrieb Heisenberg das Treffen als Desaster: Nachdem Lindemanns kleiner Hund ihn schon beim Eintritt wütend angekläfft hatte, fragte der Professor nach Heisenbergs Lektüre. Als er von Hermann Weyls Raum, Zeit, Materie (ein Buch über Allgemeine Relativitätstheorie) erfuhr, beendete er das Gespräch unverzüglich mit der unwirschen Bemerkung: „Dann sind Sie für die Mathematik sowieso schon verdorben.“Werner Heisenberg: Der Teil und das Ganze. R. Piper & Co. Verlag, München 1969, S. 30.Der Außenseiter, dem die Neuordnung der Physik gelang. In: derstandard.at, abgerufen am 10. Juni 2025.
So begann Heisenberg mit Unterstützung durch Arnold Sommerfeld ein Studium der Physik in München und konnte es in der Mindeststudienzeit von drei Jahren abschließen. Unter Sommerfeld arbeitete er an einem schwierigen Thema der älteren Quantentheorie, dem anomalen Zeemaneffekt. Im Juni 1922 nahm ihn Sommerfeld zu den Vorlesungen von Niels Bohr in Göttingen („Bohrfestspiele“) mit.
Heisenberg wurde 1923 mit einer Dissertation über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmen bei Sommerfeld promoviert. Dabei kam er nur durch energisches Eintreten von Sommerfeld durch die mündliche Doktorprüfung. Der Mitprüfer, der Experimentalphysiker Wilhelm Wien, warf Heisenberg „bodenlose Ignoranz“ in der Experimentalphysik vor und wollte ihn durchfallen lassen, nachdem er schon im Experimentalphysik-Praktikum sehr unzufrieden mit ihm gewesen war. Eine der Prüfungsfragen, an der Heisenberg damals scheiterte, war das Auflösungsvermögen des Mikroskops und anderer optischer Instrumente, das Wien ausführlich in seinen Vorlesungen behandelt hatte.Cassidy: Heisenberg, physics and the bomb. Bellevue Literary Press, 2009, S. 119. Heisenberg verwendete es später als Beispiel für seine Unschärferelation.Heisenberg: The Physical Principles of Quantum Mechanics. University of Chicago Press, 1930, S. 21. Heisenberg erhielt bei der Doktorprüfung nur den dritthöchsten Grad cum laude von vier möglichen Graden.Die Grade waren summa cum laude, magna cum laude, cum laude und als schlechteste Note ein einfaches bestanden.
Göttingen und Kopenhagen mini|hochkant|Heisenbergs Habilitation 1924, Bild von Friedrich Hund
Heisenberg wurde 1924 Assistent von Max Born in Göttingen. Im Juli 1924 habilitierte er sich in Göttingen. In den folgenden Jahren begründete er mit Max Born und Pascual Jordan die theoretische Quantenmechanik.
Im März/April 1924 und von September 1924 bis Anfang April 1925 arbeitete er mit Niels Bohr in dessen Institut in Kopenhagen, dann nochmals im Herbst 1925. Bohrs Institut war damals ein internationaler Treffpunkt von Physikern, die sich mit Quantentheorie befassten.
Leipzig Mit 25 Jahren wurde Heisenberg 1927 als Professor an die Universität Leipzig berufen, die er mit Friedrich Hund zu einem Zentrum der theoretischen Physik machte, insbesondere für Kernphysik. Das Seminar „Heisenberg mit Hund“ erlangte Weltgeltung und zog Schüler aus vielen Ländern an. Hund war mit Heisenberg befreundet und verteidigte ihn wie andere führende deutsche Physiker auch gegen die bedrohliche, von Johannes Stark entfachte Kampagne, die sich auch gegen die moderne theoretische Physik richtete.. Geschrieben von Friedrich Hund am 20. Juli 1937. Heisenberg war Patenonkel von Hunds jüngstem Sohn.
Zusammen mit Paul Dirac unternahm Heisenberg Ende August 1929 eine Reise nach Tokio, wo die beiden im September wissenschaftliche Vorträge hielten.Takuji Okomoto, Masahiro Osako, Kazuyoshi Suzuki, Dana A. Freiburger: The New Addition to the Hantaro Nagaoka Papers, Bull. Natn. Sci. Mus., Tokyo, Ser. E, 29, pp. 7–13, December 22, 2006.
1933 erhielt Heisenberg den Nobelpreis für Physik für das Jahr 1932.
Berlin und das Uranprojekt Von 1942 bis 1945 leitete Heisenberg das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik in Berlin-Dahlem und lehrte zudem als Professor an der Berliner Universität.
In Berlin war Heisenberg am Uranprojekt des Heereswaffenamtes beteiligt. Zu Beginn des Weltkriegs wurden er und andere Physiker wie Otto Hahn und Carl Friedrich von Weizsäcker in das Heereswaffenamt berufen, um Einsatzmöglichkeiten der Kernspaltung zu finden. Heisenberg stieß zwar relativ spät dazu, arbeitete jedoch intensiv und übernahm bald eine führende Rolle.
Er und seine Kollegen kamen schon früh zu dem Schluss, dass die aufwändige Anreicherung des Spaltstoffes Uran 235 mit den allgemein zur Verfügung stehenden Ressourcen während der voraussichtlichen Kriegsdauer nicht zu machen war, und informierten dahingehend am 4. Juni 1942 Albert Speer. Allerdings verschwiegen sie oder deuteten nur an, die Möglichkeit, eine Kernwaffe mit Plutonium zu bauen, bei der die Trennung viel einfacher chemisch ablaufen konnte. Für diese war nur ein Natururan-Reaktor mit Schwerwasser als Moderator erforderlich – ähnlich wie der heutige kanadische CANDU-Reaktortyp, mit dessen Hilfe Indien in den Besitz von Kernwaffen kam. Auf die entscheidende Frage Speers, wie lange sie für eine Bombe bräuchten, gab er drei bis fünf Jahre an – womit das Projekt seine Priorität verlor.
Im weiteren Verlauf arbeiteten die deutschen Kernphysiker nur noch an einem Schwerwasserreaktor, der zum Kriegsende ins schwäbische Haigerloch ausgelagert wurde. In den Experimenten der letzten Kriegstage, drei Jahre nach der erfolgreichen Inbetriebnahme eines graphitmoderierten Reaktors durch Enrico Fermi in Chicago, gelang es beinahe, den Forschungsreaktor Haigerloch kritisch werden zu lassen.
Die Mitarbeit im Uranprojekt ist Heisenberg später insbesondere von vielen amerikanischen und exilierten deutschen Physikern verübelt worden. Rückblickend sagte er dazu: „In den ersten Jahren war die Frage, die dem Physiker gestellt war, nicht die, ob er Bomben machen will oder nicht. Sondern die Frage war: Will man so viel Kenntnis dieses gefährlichen Gebiets erwerben, dass man vielleicht in einiger Zeit entscheiden kann, ob Bomben gemacht werden können, ob Energie produziert werden kann?“
Das Gespräch mit Bohr in Kopenhagen Auf dem Höhepunkt der militärischen Erfolge des nationalsozialistischen Deutschlands reiste Heisenberg mit Carl Friedrich von Weizsäcker im Jahr 1941 nach Kopenhagen, um mit seinem väterlichen Freund Niels Bohr über die Implikationen einer deutschen Atombombe zu sprechen.Michael Schaaf: Heisenberg wollte Bohr helfen. Ein neues Dokument zum Treffen der beiden Physiker in Kopenhagen 1941. In: berliner-zeitung.de, 5. April 2002. Außerdem wollte er, laut seinen späteren Aussagen, den Physikern in den USA so die Botschaft zukommen lassen, dass die Deutschen die Arbeit an der Bombe zurückgestellt hätten. Bohr, dessen Mutter jüdischer Herkunft war und der im dänischen Widerstand gegen die Deutschen aktiv war, reagierte jedoch schockiert. Er verstand die Äußerungen Heisenbergs so, dass Deutschland tatsächlich ernsthaft an einer Atombombe forschte, und verweigerte sich weiteren Gesprächen. 1943 floh Bohr über Schweden in die USA, wo er den Los-Alamos-Physikern – so erinnert sich Hans Bethe – das Gespräch mit der Skizze einer Bombe, die in Wirklichkeit ein Reaktor war, rekonstruierte. Im Nachhinein deutete Heisenberg sein Vorgehen als naiv und die Schlussfolgerungen Bohrs als Missverständnis.
Nach dem Krieg äußerten besonders die Mitglieder der amerikanischen Alsos-Mission – ihr Mitglied Samuel Abraham Goudsmit schrieb darüber ein gleichnamiges Buch –, die die nukleare „Hinterlassenschaft“ der deutschen Physiker einsammelten, den Verdacht, Heisenberg habe die Physik der Kernreaktoren/Atombomben wohl nicht gemeistert. Daraufhin wehrte sich dieser und betonte moralische Gründe für das Herunterfahren des deutschen Atombomben-Programms.
Bohr reagierte gereizt, als er diese Darstellung in Robert Jungks Buch Heller als tausend Sonnen las, das auf Interviews mit Heisenberg beruhte. Er entwarf in den 1950er und 1960er Jahren mehrere kritische Briefe an Heisenberg, schickte sie aber nie ab. Sie wurden in den 1990er Jahren vom Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen veröffentlicht.. Kommentierte Veröffentlichung der Briefentwürfe von Niels Bohr an Heisenberg über ihr Kopenhagener Gespräch zur Möglichkeit einer deutschen Atombombe.Martin Heisenberg: Mit der Bombe für die Bombe. (…) Eine persönliche Deutung. In: Die Zeit, Nr. 12/2002. Vielfach wurde das Gespräch als historisches Ereignis von außerordentlicher Tragweite interpretiert, da Bohrs Haltung ein starker Einfluss auf die Entscheidung der Physiker in den USA zugesprochen wurde, sich verstärkt für die Entwicklung der US-Atombombe einzusetzen. Ob Bohrs Interpretation auf einem Missverständnis der beiden Physiker beruhte, ist ungeklärt.
Das Gespräch mit Bohr wurde von Michael Frayn unter dem Titel Kopenhagen (1998) in einem Theaterstück dramatisiert, das die Diskussion nochmals belebte und zur Veröffentlichung von Bohrs Briefen führte. Spekulationen zum Gesprächsinhalt werden dort aus der Sicht der Beteiligten (Heisenberg, Bohr, Bohrs Frau) durchgesprochen und mögliche Motive analysiert.