Werner Heisenberg

Werner Karl Heisenberg ( le 5 décembre , &ndash de 1901 ; Le le 1er février , le 1976 ) étaient un physicien allemand célèbre du et le Prix Nobel , un de des fondateurs de la mécanique quantique De et ont reconnu pour être l'un des physiciens les plus importants du 20ème siècle. Heisenberg était le chef du projet nucléaire allemand sous le régime nazi du , cependant la nature de ce projet, et son travail dans cette capacité, a été fortement discuté. Il est le plus bien connu pour découvrir un des principes centraux de la physique moderne, le principe d'incertitude de Heisenberg , et pour le développement de la mécanique quantique De , pour laquelle il a été attribué le prix Nobel de dans la physique en 1932.

Famille

Il était le fils de Dr. août Heisenberg, du professeur de la langue de Grec moyen et moderne à l'université de de Munich , de l'Allemagne et de l'Annie Heisenberg (née Wecklein). En 1937, il a marié Elisabeth Schumacher avec qui il a eu sept enfants, y compris le Martin Heisenberg de neurobiologiste et de généticien.

La mécanique quantique

En tant qu'étudiant, il a rencontré le Niels Bohr dans le Göttingen en 1922. Longue une collaboration fructueuse et de la vie s'est développée entre les deux.

Il a inventé la mécanique de Matrix , la première formalisation de la mécanique quantique dans le 1925 , qu'il a développé avec l'aide du soutenu maximum et du Pascual Jordanie . Son principe d'incertitude , développé en 1927, déclare que la détermination simultanée de deux a appareillé les quantités, par exemple la position et l'élan d'une particule, a une incertitude inévitable. En même temps que Bohr, il a formulé l'interprétation de Copenhague de de la mécanique quantique.

Il a reçu le prix Nobel de dans la physique dans le pour la création de la mécanique quantique, l'application dont a entre autres mené à la découverte des formes Allotropic du de " de l'hydrogène ;.

Vers la fin des années 20 et du début des années 30, Heisenberg a collaboré avec le Wolfgang Pauli , et avec le Paul Dirac , a développé une version tôt de l'électrodynamique de Quantum de . Cependant, lorsque, personne ne pourrait se débarasser des infinis infestant la théorie, et c'était seulement après la deuxième guerre mondiale qu'une technique appelée la renormalisation a été inventée pour prendre soin des infinis.

Après la découverte du neutron par le James Chadwick en 1932, Heisenberg a proposé le modèle de proton-neutron du noyau atomique et l'a employé pour expliquer le spin nucléaire des isotopes .

Pendant les débuts du régime nazi du en Allemagne, Heisenberg a été harcelé comme " ; Jew" blanc ; pour des théories de enseignement que le Albert Einstein , un juif en avant , avait conçu. Enseignement de ces théories était en contradiction au mouvement Nazi-sanctionné de Deutsche Physik de . Après une recherche de caractère que Heisenberg lui-même a incitée et a passée, le en chef Heinrich Himmler du solides solubles a interdit toute autre attaque politique sur le physicien.

Travail pendant la guerre

La fission nucléaire a été découverte en Allemagne en 1938. Heisenberg est resté dans le Allemagne pendant la deuxième guerre mondiale , pour aider en apparence à reconstruire la science allemande après que l'exode des compétences étendu qui s'est produit dans les années 30 en raison des politiques nazies interdisant des juifs des travaux de gouvernement, qui ont mené à l'expulsion des professeurs juifs de physique à partir des universités de l'Etat. Heisenberg par tout rend compte était fidèle en Allemagne, mais pas le régime nazi. L'institut de Kaiser Wilhelm de pour la physique (dont il était le directeur) a été approprié par le nazi Heereswaffenamt (panneau d'artillerie d'armée) du . Il a appartenu à une équipe menée par le Walther Bothe développer un de l'Allemagne beaucoup l'arme nucléaire /les programmes énergie nucléaire , mais l'ampleur de sa coopération dans le développement des armes a été un sujet de beaucoup de polémique. Le travail de Heisenberg s'est composé de divers efforts de créer des réactions soutenues de fission. Un projet rival de bombe atomique a été mené par le Kurt Diebner pour Heereswaffenamt, qui, avec le Paul Harteck travaillé à l'enrichissement en uranium en et à une bombe atomique uranium-basée. Ni l'une ni l'autre équipe n'était réussie avant la fin de la guerre, en raison de divers facteurs comprenant des complications de diverses invasions vers la fin de la guerre et du manque de financement à partir du gouvernement.

Il y a eu de spéculation que Heisenberg a eu des scrupules moraux et a essayé de ralentir le projet. Heisenberg lui-même a pu avoir essayé de peindre ce tableau après la guerre, et la guerre de Heisenberg de du livre des puissances de Thomas et le Copenhague jeu de s de Frayn Michael le 'a adopté cette interprétation. C'est parce qu'au cours d'une réunion du juin 1942 avec le Albert Speer , le ministre des munitions nazies, Heisenberg n'a pas soutenu le projet d'une manière qui lui a obtenu beaucoup d'attention ou de placement (que le Samuel Goudsmit du projet d'Alsos a interprétés en tant qu'étant partiellement parce que Heisenberg lui-même ne se rendait pas entièrement compte de la praticabilité d'une bombe atomique). Au mieux, il a essayé de gêner le projet allemand ; au pis aller, il ne pouvait pas simplement créer une bombe atomique.

La discussion au sujet des vues de Heisenberg sur l'utilisation des armes atomiques est portée la période de 1939-1942, et pendant ce temps l'Allemagne a pris une décision pour ne pas poursuivre un programme d'armes nucléaires. Au cours de cette période, plusieurs événements donnent la perspicacité dans le rôle de Heisenberg dans cette décision. À de divers points l'évidence au cours de la période a suggéré que Heisenberg ait délibérément orienté les efforts des recherches de l'Allemagne vers développer l'énergie nucléaire, plutôt que les armes nucléaires. De l'évidence suggère que Heisenberg ait essayé de communiquer ces vues aux alliés. Par exemple, en avril 1941 un physicien juif allemand, Fritz Reiche , est arrivé aux Etats-Unis soutenant un message du Fritz Houtermans du collègue et de l'ami de Heisenberg qui a été transmis par relais aux fonctionnaires américains dans la note manuscrite suivante : " de ; un collègue digne de confiance qui travaille à un laboratoire de recherche technique lui a demandé de nous faire savoir qu'un grand nombre de physiciens allemands travaillent intensivement sur le problème de la bombe en uranium sous la direction de Heisenberg, ce Heisenberg lui-même essaye de retarder le travail autant que possible, craignant les résultats catastrophiques d'un success." ; (Puissances de Thomas, la guerre de Heisenberg de : L'histoire secrète de la bombe allemande .)

Après, il y avait la visite de Heisenberg avec un vieil ami Niels Bohr dans le occupé Copenhague en septembre 1941, le but dont a été le sujet de la grande discussion. De plus, le scientifique allemand Hans Peter Jensen a rendu visite à Niels Bohr à Copenhague pendant 1943, dont Bohr a écrit ce " de de Jensen ; efforts parlés d'augmenter la production de l'eau lourde en Norvège et laissé entendre à cet égard que les physiciens allemands considéraient seulement l'énergie technique générale generation." ;

En conclusion, en mai 1943, l'espion allemand Erwin Respondek a passé un rapport aux bois de Sam, un fonctionnaire consulaire américain à Zurich, ce " de ; le groupe Heisenberg de Kaiser Wilhelm était chef de travail théorique dans des « difficultés » exprès augmentées de Berlin pour ralentir le travail sur le project." ; (Puissances de Thomas, la guerre de Heisenberg de : L'histoire secrète de la bombe allemande .)

Selon quelques critiques de Heisenberg, les efforts allemands de guerre ont calé en 1940 pas en raison des scrupules moraux, mais parce que Heisenberg avait fait une sur-estimation brute du " ; mass" critique ; de la matière fissible (uranium 235) requise pour une bombe. Une évaluation de cette quantité était cruciale à la décision au sujet de procéder à un programme d'armes nucléaires sérieux en raison de l'énormes difficulté et dépenses de séparer le U235 du U238 qui compose la vaste partie de l'uranium normal et de la durée où il prendrait pour développer un réacteur capable de convertir l'uranium en plutonium . Selon quelques critiques, Heisenberg avait calculé mal le " ; mass" critique ; en ne tenant pas compte du " ; " de la promenade de l'ivrogne de ; la trajectoire des neutrons lents émis, surestimant de ce fait la quantité a eu besoin en tant qu'étant dans l'ordre des kilogrammes des tonnes pas de même qu'en fait le cas.

Cependant, la controverse que Heisenberg avait incorrectement déterminé en 1940 qu'une bombe en uranium n'était pas techniquement faisable est en désaccord avec l'autre évidence. D'abord, pendant la visite 1941 avec Bohr, Heisenberg a déclaré ce " de ; en années précédentes avait consacré l'individu presque exclusivement à la question et était tout à fait certain qu'elle pourrait être faite, " ; et cela il " ; senti certain que la guerre, si elle durait suffisamment longtemps, serait décidée avec weapons." atomique ;

Selon les notes postérieures de Bohr, " de ; Heisenberg a indiqué explicitement qu'il n'a pas souhaité entamer les détails techniques mais que Bohr devrait comprendre qu'il a su de ce qu'il parlait car il avait passé 2 ans fonctionnant exclusivement sur ce question." ; Il est peu clair pourquoi Heisenberg rapporterait à Bohr en 1941 que ses efforts de recherches l'avaient mené conclure qu'une arme nucléaire utilisable était faisable si, en fait, une erreur de calcul dans 1940 l'avait mené conclure qu'elle n'était pas faisable.

En second lieu, après la guerre, Heisenberg et d'autres physiciens allemands ont été portés par les Anglais à la ferme Hall , où leurs conversations ont été surveillées. Les transcriptions, cependant, sont sujettes ambiguës et à la discussion. Aux points, il s'est avéré que Heisenberg avait calculé mal la masse critique d'uranium exigée pour un bomb&mdash atomique ; l'écoute clandestine secrète a indiqué que, sur entendre parler du bombardement allié de d'Hiroshima , il était d'abord convaincu lui était un tour de la propagande , ainsi était sure lui qui la masse critique était inutilisable grande. Quelques historiens ont remis en cause la fiabilité des transcriptions, comme Heisenberg a probablement su qu'il était surveillé.

En effet, il y a des indications que Heisenberg avait effectué le calcul correct plus tôt. En juin 1942, Heisenberg a répondu à une question au sujet de la taille du noyau fissible d'une bombe en tenant ses mains pour suggérer quelque chose la taille d'un football ou d'un ananas, qui auraient été rudement exacts. En effet, après présentation du " ; incorrect" ; calcul aux scientifiques de Hall de ferme (ceux y compris sympathiques au régime nazi), un des confidents de Heisenberg, Otto Hahn , la remarque de Heisenberg interrogé qui " ; tons" ; d'U-235 étaient nécessaires pour une bombe, " ; Mais me dire pourquoi vous aviez l'habitude de me dire qu'on a eu besoin de 50 kilogrammes de 235 afin de faire n'importe quoi. Maintenant vous dites qu'on a besoin de deux tons." ;

Plus tard, Heisenberg a indiqué le Hahn , " de ; Tout à fait honnêtement je ne l'ai dehors jamais travaillé comme je n'ai jamais cru qu'on pourrait obtenir 235 purs. J'ai toujours su qu'il pourrait être fait avec 235 avec les neutrons rapides. C'est pourquoi 235 seulement peuvent être employés comme explosif. On peut ne jamais faire un explosif avec les neutrons lents, pas même avec le réacteur nucléaire allemand de machine d'eau lourde, pendant qu'alors les neutrons sont seulement assortis à la vitesse thermique, avec le résultat que la réaction est si lente que la chose éclate plus tôt, avant que la réaction soit complete." ;

Finalement, en voyant les rapports du bombardement d'Hiroshima, Heisenberg a indiqué son ami, " de de von Weizsäcker ; J'ai été absolument convaincu de la possibilité de notre faire un moteur en uranium mais je n'ai jamais pensé que nous ferions une bombe et au fond de mon coeur j'étais vraiment heureux qu'il était d'être un moteur et pas une bombe. Je dois admettre that." ;

Celui qui la cause, il soit claire que le 4 juin , le 1942 , Heisenberg a rencontré le allemand Albert Speer de ministre au sujet des utilisations possibles de la recherche nucléaire de Heisenberg, et en particulier sa convenance potentielle au développement des armes nucléaires. Malgré Heisenberg le rapport du septembre 1941 au Bohr qu'il s'est senti que certaines armes nucléaires pourraient être construites et assez puissantes pour conclure la guerre si elle durait assez longtemps, au cours de cette réunion avec Speer il a accentué les difficultés techniques et le vastes temps et matériaux priés pour séparer l'uranium requis pour le projet.

C'était cette réunion, et rapport de Speer là-dessus au Hitler , qui a effectivement couru précipitamment toutes les demandes militaires de son travail, et au travail de Heisenberg limité pendant le reste de la guerre aux utilisations théoriques de l'énergie nucléaire. Comme Speer a écrit, " de ; Des difficultés ont été composées, Heisenberg ont expliqué, par le fait que l'Europe a possédé seulement un cyclotron , et celui de la capacité minimale. D'ailleurs, elle a été située dans le Paris et en raison du besoin de secret ne pourrait pas être employé à plein advantage." ;

Curieusement, quoique peut-être tellingly, Heisenberg n'a pas mentionné le cyclotron dans le Copenhague comme source possible pour enrichir l'uranium.

Heisenberg (1946) a également proposé un perfectionnement le modèle de s de Kolmogorov de 'de la turbulence , pour expliquer le mécanisme du transfert de l'énergie à partir de grand à de petits remous.

Biographie et polémique

En 1956, le Robert Jungk de journaliste a édité un livre intitulé plus lumineux que les mille soleils , qui ont peint Heisenberg en tant qu'après avoir déraillé d'une seule main et exprès le projet allemand pour des raisons morales. Pour justifier la réclamation, dans l'édition danoise du livre, Jungk a imprimé un extrait d'une lettre personnelle de Heisenberg. L'extrait, cependant, a été pris fortement hors du contexte, et dans la pleine lettre Heisenberg était bien plus réservé au sujet de s'il avait pris une position morale forte. Après lecture de l'extrait, on a tout naturellement agité Bohr que Heisenberg (apparemment) prétendait avoir exprès déraillé le projet nazi de bombe, car il n'a pas assorti sa propre perception du travail de la guerre de Heisenberg du tout.

Quelques historiens de la science ont pris les projets de lettre de Bohr comme évidence contre la controverse de Heisenberg qu'il avait rencontrée Bohr au signal que les scientifiques de l'Allemagne ne poursuivraient pas le développement des armes nucléaires. D'autres ont argué du fait que Bohr a profondément mal compris les intentions de Heisenberg lors de la réunion de 1941, et que sa réaction au travail de Jungk était terminée passionnée. De manière significative, les projets de lettre de Bohr confirment pratiquement tout le souvenir de Heisenberg à Jungk de la substance de la réunion. Cependant, car une preuve les lettres ne peut pas apporter une réponse à la question de pourquoi Heisenberg a abordé la matière de nucléaire arme-mais de non leur technique aspect-avec Bohr, ou de si Bohr a formé le " correct ; impression" ; de quel Heisenberg a voulu indiquer. Les motifs de Heisenberg continueront le plus certainement à être discutés, mais il ne peut pas interroger qu'il a su que Bohr allait s'échapper aux alliés quand il lui a parlé en 1941, et que Heisenberg risquait sa vie en parlant à n'importe qui au sujet de la puissance atomique ou des armes atomiques.

On pense que cela également que la mèche italienne de Gian Carlo de de scientifique a approché Heisenberg en janvier 1944 en tant qu'émissaire pour le OSS en tant qu'élément du lever de soleil d'opération de , négocierait la capitulation des scientifiques nazis à l'opération Alsos du des alliés. L'intelligence alliée par le Stockholm a continué à déclencher l'alarme au sujet de la recherche en uranium nazie jusqu'à l'extrémité de la guerre, mais ce faisait partie le projet de s de Diebner de ', pas Heisenberg.

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