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WERNER HEISENBERG und die Quantentheorie. Lebensdaten: 1901 - 1976. Nach 1920 stellten die Physiker ihre Bemühungen ein, sich das Atom bildlich vorzustellen. Gleichzeitig erwiesen sich ihre mathematischen, auf Quantenzahlen basierenden Modelle als höchst erfolgreich. Zu einem der Hauptarchitekten der neuen Quantentheorie wurde 1925 Werner Heisenberg. Zwei Jahre später verkündete er seine »Unschärferelation«, die allen Versuchen, im mikrophysikalischen Bereich zu eindeutigen Aussagen zu kommen, eine Grenze setzte. Zusammen mit NIELS BOHR war Heisenberg während der 30er Jahre einer der Hauptvertreter der sogenannten »Kopenhagener Deutung« der Quantentheorie. Heisenberg schloß sich in der Nazi-Zeit dem Exodus der Wissenschaftler in die USA nicht an, sondern blieb in Deutschland und arbeitete während des Zweiten Weltkriegs an der Kernspaltung zu welchem Zweck diese Forschungen stattfanden, war in den letzten Jahren Gegenstand mehrerer Untersuchungen. »Werner Heisenberg wurde geboren, als das 20. Jahrhundert anbrach«, schreibt sein Biograph David Cassidy, »und wurde zu einem der größten Physiker seiner Zeit. Und zu einem der kontroversesten.« Werner Heisenberg wurde am 5. Dezember 1901 in Würzburg als Sohn von August Heisenberg, einem Byzantinistik-Professor an der Universität München, und Anna Wecklein geboren. Zu seiner Mutter hatte er eine enge Beziehung und entwickelte sich zu einem äußerlich ruhigen, innerlich aber getriebenen Jugendlichen, in dem sich die starke Persönlichkeit des Vaters und dessen akademische Ambitionen widerspiegelten. Ab September 1911 besuchte er das Maximilians-Gymnasium eine renommierte Einrichtung, die von seinem Großvater mütterlicherseits geleitet wurde. Neun Jahre später schloß er die Schule ab. Nach dem Ersten Weltkrieg nahm er an der deutschen Jugendbewegung teil und unterstützte 1919 aktiv die Niederschlagung der kommunistischen Revolutionsbewegungen in Bayern. Später versuchte sich Heisenberg aus der Politik herauszuhalten mit zweifelhaftem Erfolg. Heisenberg traf zu einem günstigen Zeitpunkt auf die Physik. 1920 begann er sein Studium in München; 1922, das Jahr, in dem er MAX BORN kennenlernte, traf er in Göttingen mit Niels Bohr zusammen. Nach einem gemeinsamen Spaziergang über den Hainberg sagte Bohr über Heisenberg: »Er versteht alles.« 1923 promovierte er in München, im darauffolgenden Jahr ging er nach Kopenhagen, um an Bohrs Institut für Physik seine Arbeiten fortzusetzen. 1925 entwickelte Heisenberg die Matrizenmechanik die als einer der wichtigsten Einschnitte in der modernen Physik gilt. Anfang der 20er Jahre waren beim neuen Atommodell von Rutherford und Bohr schwerwiegende Probleme aufgetaucht. Trotz des Erfolgs, den das Modell hatte, waren damit eine Reihe von experimentell entdeckten Phänomenen nicht zu erklären. 1924 begann sich Heisenberg mit einer möglichen Theorie zu beschäftigen, bei der meß und beobachtbare Größen wie Lichtintensität und frequenz die einzigen Variablen darstellten. So wie ALBERT EINSTEIN beschlossen hatte, die in den Newtonischen Gesetzen implizit vorhandenen unendlichen Größen als Fiktion zu betrachten, so erzwang Heisenberg das Eingeständnis, daß einzelne Elektronen nicht mit Sicherheit zu messen waren. »Sie hielten an den wesentlichen Dingen wie der Existenz von Quantensprüngen und Diskontinuitäten innerhalb des Atoms fest«, schreibt David Cassidy zu Heisenberg und seinen Kollegen, »und wiesen die Vorstellung eines anschaulichen Atommodells zurück.« Kurz nachdem Heisenberg die Matrizenmechanik entwickelt hatte so genannt, da sie zur Beschreibung des Elektrons die Matrizenrechnung verwendet , schlug der österreichische Physiker ERWIN SCHRÖDINGER ein anderes Modell vor die Wellenmechanik. Zunächst konnte man sich nicht einigen, welches von beiden Modellen das korrekte sei. Später wurde nachgewiesen, daß sie mathematisch äquivalent sind trotz der Tatsache, daß eine Theorie das Elektron als Teilchen, die andere als Welle charakterisiert. In seiner berühmten, 1927 veröffentlichten Arbeit »Über den intuitiven Gehalt der Quantenkinematik und Quantenmechanik« lieferte Heisenberg eine Interpretation dieses scheinbaren Widerspruchs; er schlug ein Konzept vor, das von nun an mit seinem Namen gleichgesetzt wurde: die »Unschärferelation«. Sie besagt nur, daß es nicht möglich ist, sowohl die Position wie die Bewegung eines Elementarteilchens mit letzter Gewißheit zu bestimmen. Mit anderen Worten: Je genauer man die Geschwindigkeit eines Elementarteilchens mißt, desto ungewisser ist sein Aufenthaltsort. Damit wurde einer Vorstellung Nachdruck verliehen, die nicht neu war - daß nämlich die gewöhnliche Sprache nicht ausreicht, um das Atom zu beschreiben. Das Atom kann nur gemessen werden, und dieser Messung wohnt inhärent eine Unschärfe inne, die ihren Ursprung in den Grenzen der menschlichen Wahrnehmung hat. In den folgenden Jahren wurde Heisenberg zum wichtigsten Vertreter dieser neuen »Kopenhagener Deutung« der Quantenmechanik. Zusammen mit Niels Bohr und anderen wurde er in Europa und den Vereinigten Staaten äußerst einflußreich. Von 1927 bis 1941 war Heisenberg Professor für Physik an der Universität Leipzig, wo er mit Wolfgang Pauli und anderen an der Entwicklung der Quantenelektrodynamik und der Quantenfeldtheorie arbeitete und damit die Grundlage für die Nuklearforschung schuf. 1933 wurden ihm, Erwin Schrödinger und PAUL DIRAC der Nobelpreis für das Jahr 1932 verliehen. Heisenbergs Weigerung, unter Hitler Deutschland zu verlassen, und seine Arbeit zur Nuklearenergie während des Zweiten Weltkriegs waren in den letzten Jahren Thema einiger kritischer Studien. In Heisenbergs politischen Entscheidungen spiegeln sich sowohl sein Patriotismus wie seine, von vielen anderen Deutschen geteilte Auffassung wider, daß Hitler siegreich aus dem Krieg hervorgehen würde. 1937 sah sich Heisenberg aus ideologischen Gründen Angriffen der SS ausgesetzt, wurde aber vom SS-Führer Heinrich Himmler entlastet. Laut Elisabeth Schumacher, Heisenbergs Ehefrau, war für ihn die Politik wie ein »Schachspiel«, in dem die Gefühle und Leidenschaften der Menschen dem vorgezeichneten Lauf der politischen Ereignisse untergeordnet werden wie die Schachfiguren den Regeln des Spiels. 1941 wurde Heisenberg zum Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik in Berlin ernannt. Er arbeitete ander Kernspaltung und leitete Hitlers Uranprojekt. Obwohl manche der Meinung sind, Heisenberg hätte absichtlich die Entwicklung einer deutschen Atombombe vereitelt oder zumindest verzögert, liegt hier noch vieles im dunklen. Bei einem Treffen mit Niels Bohr 1941, kurz vor dessen Flucht in die USA, diskutierten die beiden Fragen zu Kernreaktionen. Heisenberg mag vielleicht das Bild eines Atomreaktors gezeichnet haben - ob dies jedoch als Warnung, Übertreibung oder Bestätigung seiner friedlichen Absichten geschah, ist bis zum heutigen Tag unklar. Nach Kriegsende wurde Heisenberg von den Alliierten verhaftet und mit anderen Wissenschaftlern für sechs Monate in England interniert. 1946 wurde ihm die Rückkehr nach Deutschland gestattet, wo er zum Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik in Göttingen ernannt wurde, aus dem später das Max-Planck-Institut hervorging. Für Heisenberg, der in jungen Jahren seine großen Entdeckungen gemacht hatte, begann nun eine lange Nachkriegskarriere. Als Wissenschaftler, der im Rampenlicht der Öffentlichkeit stand, führte er die deutsche Delegation bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) an. Er schrieb mehrere Bücher, darunter Das Naturbild der heutigen Physik und das autobiographische Schritte über Grenzen. 1970 trat er von seinem Posten am Max-Planck-Institut zurück'. Sechs Jahre später, am 1. Februar 1976, starb er an Krebs. Freunde und Kollegen veranstalteten, als sie von seinem Tod erfuhren, einen Fackelzug zu seinem Haus. Da er glaubte, daß es begriffliche Probleme mit der Vorstellung von Elementarteilchen wie Quarks gebe, distanzierte sich Heisenberg im hohen Alter von der Teilchenphysik und arbeitete an einer einheitlichen Feldtheorie. »Wir werden die Philosophie des Demokrit und die Vorstellung von fundamentalen Elementarteilchen aufgeben müssen, schrieb er in Tradition in der Wissenschaft. »Und wir sollten statt dessen die Vorstellung fundamentaler Symmetrien akzeptieren, eine Vorstellung, die sich von der Philosophie Platons ableitet.« Am Ende seines Lebens war er wieder zum Platonismus zurückgekehrt, den er als Jugendlicher kennengelernt hatte und in dem letztendlich das Erbe seiner Familie und der Tradition, in der er aufgewachsen war, miteinander verschmolzen. |
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