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沃纳·卡尔·海森堡
原图链接图片来源于哔哩哔哩网
出生	1901年12月5日
国籍	德国
别名	沃纳·卡尔·海森伯格
职业	学者、物理学家
知名于	不确定性原理、矩阵力学
知名作品	《量子论的物理学基础》 《关于流体流动的稳定和湍流》

中文名 ：沃纳·卡尔·海森堡

外文名： Werner Karl Heisenberg

别 名： 沃纳·卡尔·海森伯格

国 籍： 德国

民 族： 日耳曼人

出生地 ：德国维尔茨堡

出生日期 ：1901年12月5日

逝世日期 ：1976年2月1日

职 业 ：学者、物理学家

毕业院校：慕尼黑大学（学士），哥廷根大学（硕士，博士）

主要成就：不确定性原理、矩阵力学

代表作品 ：《量子论的物理学基础》《关于流体流动的稳定和湍流》 博士导师阿诺德·索末菲 博士学生费利克斯·布洛赫，爱德华·特勒

性 别； 男

学 历： 博士

沃纳·卡尔·海森堡 （德文原名：Werner Karl Heisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），德国著名物理学家，1925年创立量子力学，哥本哈根学派的代表人物，1932年诺贝尔物理学奖获得者。

量子力学是整个科学史上最重要的成就之一，他的《量子论的物理学基础》是量子力学领域的一部经典著作。

鉴于他的重要影响，在美国学者麦克·哈特所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》，海森堡名列第43位。

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“海森堡”顶德国10个师，差点帮希特勒造出原子弹

海森堡对量子力学的建立作出过重大贡献，三十一岁就获得了诺贝尔奖。他在青年时代非常崇拜爱因斯坦，曾奉为自己的学术思想导师。玻尔等人提出量子力学的统计解释以后，爱因斯坦竭力反对，海森堡不顾爱因斯坦的反对，毅然加入了以玻尔为首的“哥本哈根学派”，竭力宣扬统计解释，他提出的“测不准原理”进一步揭示了量子力学的统计性质，终于成为物理学界所公认的量子力学正统。这种“吾爱吾师，更爱真理”的精神，充分表现了海森堡才识过人，在学术上很有主见。

海森堡厌恶纳粹，并不认同希特勒。但他自认为非常爱国，希望德国强大。德国当时持这种心态者不仅是海森堡，还有在他周围的一群非犹太裔知识分子精英，都自以为是民族主义者和爱国主义者而感到自豪。

第二次世界大战初期，德军以闪电战横扫欧洲大陆，所向披靡。海森堡他们为前线传来的捷报而欢欣鼓舞，过分乐观地以为最后胜利在望。

这些德国的精英们是为了“真正的德国”–––德意志文化而希望德国胜利，但这并不意味著他们希望希特勒的纳粹统治胜利。他们天真地设想：德国取得胜利后，就可以将那些“纳粹恶棍”赶下台。

原图链接图片来源于哔哩哔哩网1901年，海森堡出生于德国乌兹伯格市的一个书香世家，他父亲是慕尼黑大学的一名精通希腊语的古文史教授，他外祖父曾任马克希米廉斯中学（慕尼黑的名校）的校长，海森堡母亲也具有良好的古语文学修 养

后来当德国的侵略军遭到欧洲各国人民的抵抗，战局逆转时，这些德国的精英分子就开始行动，于1944年在幕后筹划了一次未成功的对希特勒的行刺。他们的目的是希望使世界知道在“希特勒的德国”之外还存在“另一个德国”。

就是在这种“民族主义”和“爱国主义”情结的驱使下，海森堡早在1936年就志愿加入了德国的山地步兵部队，成为一名后备役下士，并差一点应征去进攻捷克。了解到这些历史背景，后来他为希特勒制造原子弹效劳，就不那么太费解了。

其实海森堡为希特勒效劳并非完全出于自愿，也有身不由己的苦衷。早在战前，希特勒就开始迫害犹太人，导致大批犹太裔科学家逃亡，其中不乏与海森堡交好的朋友、同事和学生。

1937年纳粹的反犹太运动持续升温，矛头竟指向非犹太裔的海森堡，胡说海森堡从事研究和讲授的量子力学和相对论等理论物理学是什么“犹太物理学”！而海森堡本人则被诬为“白色犹太人”和“爱因斯坦精神在新德国的代理人”。纳粹发行的刊物曾暗示海森堡是叛徒，集中营是他应该去的地方。纳粹特务机关“盖世太保”对他进行了长达一年的审查，经过特务头子希姆莱的亲自过问，海森堡虽然被宣告无罪，但对他心灵的伤害已经造成。

从此海森堡为了撇清自己，处处向官方表现“积极”。例如，除了1941年9月去哥本哈根会见玻尔的那次著名的访问以外，在1941年至1944年间，海森堡对被德军占领的欧洲各国至少进行过十次类似的访问。

他积极参加各种官方的活动，并被任命为原子弹计划的负责人。对此海森堡为自己辩解道：“官方的口号是利用物理学为战争服务，我们的口号是利用战争为物理学服务。”他曾对另一位德国物理学家贝特说：“我的真正目的是借此为德国保存一批优秀的青年物理学家，使他们免于被征召上前线，为战后德国物理学复兴作准备。”这是他的真心话还是粉饰之词？现在已是死无对证了。

拯救救世界

原图链接图片来源于搜狐网量子力学的主要创始人海森堡

海森堡除了在量子理论领域有很突出的成就之外，在和反应堆理论上也有很高深的造诣。德国人在核反应的研究上向来就有优秀的传统。

德国人奥托哈恩（世界上最出色的放射化学家，获诺贝尔化学奖，也是德国铀俱乐部的一员）发现了铀的裂变。之后，又是两个德国人Paul Harteck和Georg Joos，意识到了这种能量在军事上的价值，分别上书德国军事部和教育部，指出这种核爆炸物的价值。

经过大量德国人之间的讨论，德国的原子弹研发机构“铀俱乐部”正式成立了，而时间才刚刚走到1939年。也就在这一年，伟大的海森堡也受邀加入了铀俱乐部，在他的天才和学界威望的指导下，这个计画初期执行的异常顺利。

在德国人的核计画已经万事俱备的时候，如果能在1942年，哪怕1944年以前制造出原子弹，那么对二战有什么影响就不用多说了，起码伦敦和莫斯科肯定会沦陷。

如果德国和美国都成功研制出原子弹，恐怕当时就世界末日了。

但是，德国人在原子弹制造计画开始的三年后，停止了这个计画，直到战争快结束才匆匆重启，却为时已晚。究竟是什么原因让疯狂的纳粹停止了原子弹研发的计画呢？原因是这样的：海森堡无意中犯了一个致命的错误，他将临界质量算错了整整三个数量。

为了维持链式反应，裂变材料需要一个最小的品质，这个品质就是临界值量。简单地说，海森堡认为至少需要以吨来计算的铀235，而事实上，几十公斤就已经足够了。

在当年的条件下，分离出如此多的铀235是不可能完成的工作，海森堡充分相信德国和竞争对手们都无法得到如此多的原材料，并将这一结果告知了军部。因为海森堡的巨大声望和在铀俱乐部中的领导地位，德国随后基本放弃了制造原子弹的计画。

后来有些戏剧家把这个故事改编成了话剧《哥本哈根》。在这个话剧中，海森堡变成了一位死都要阻止纳粹阴谋的伟大领袖。于是，对待海森堡问题，世人有著两种截然相反的观点。 不过有这些争议也是很正常的。

在德国投降之后，海森堡曾发表过一个声明，大概意思是，我们伟大的德意志在技术上其实一直领先（至少是不落后）于盟军。最重要的原因是我们伟大的德意志科学家爱好和平、道德高尚、多年经受八荣八耻的熏陶、为了全人类的全面协调可持续发展，有意放水，放弃了这个计画。

盟军们不用太感谢我。不过，后来的一些史料却告诉我们，海森堡真的是“无意中”拯救了世界。

战后德国参与铀俱乐部的科学家被转移到了英国的一座庄园内，而机智的英国秘密安全局对他们的谈话进行了全天候的窃听并将内容记录在案，这些记录在上个世纪90年代被公开。记录中德国科学家在得知广岛原子弹爆炸后震惊的对话，和他们对临界质量的推算过程统统被记录了下来。海森堡刚开始甚至以为这是个假消息，可见他有多么确信自己的判断。

不过无论如何，因为这位帅气的科学家，我们的地球才没有被原子弹毁灭。

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眼看原子弹马上就要制作成功，主持工作的海森堡却焦虑万分

量子力学的基础早由普朗克提出（1918年诺贝尔物理奖），爱因斯坦后来用以解释光电效应（1921年诺贝尔物理奖）；这表明光波带有粒子特性。波尔提出了原子能阶模型（1922年诺贝尔物理奖），德布罗意也提出了粒子波假说去解释波耳的原子模型（1929年诺贝尔物理奖）；这表明粒子带有波动特性。

基于以上“波粒二象性（wave-particle duality）”，上世纪初科学家们迎来了一场修改经典力学的物理革命。物理学家渴望寻找新的基本方程去计算量子世界发生的现象，这追寻终被两位物理学家所解决。其中一位是埃尔温．薛丁格（Erwin Schrödinger），我们将在下一章介绍他的理论；另一位就是海森堡。

量子力学与经典力学不同，并不描述物件的位置和速度。量子力学之中，物件位置并不能够被肯定。相反，在量子力学方程之中，每个位置都被赋予机率，这个机率会随时间而改变。因此，一个物件或物理系统的演化只能够以求计算这个机率来描述。

海森堡和薛丁格各自发展出计算这个机率演化的方程。薛丁格利用比较“直观”的波动方式去计算，而海森堡则利用数学概念“矩阵（matrix）”去计算，因此他们两者也被称为“波动力学（wave mechanics）”和“矩阵力学（matrix mechanics）”。后来，物理学家和数学家们都证明，这两种方程都是等价的，只不过表达方式不同而且。某些情况下，利用波动方程去计算会比较方便，而另一些情况下则可能用矩阵去计算会比较简单。

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二战过后，对于德国没有制造出原子弹事情上，海森堡有没有功劳

海森堡对量子力学最著名的贡献，莫过于发现‘测不准原理’（uncertainty principle）。

测不准原理充分表现出量子世界的奇异特性：如果我们精确测量一个粒子的位置，我们就不可能精确测量它的动量；反之亦然。数学上，测不准原理说∆x∆p≥h/4π，其中∆x是位置的误差，∆p是动量的误差，h是普朗克常数。

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这位德国伟人，二战时一个决定拯救了世界千万人

1927年至1941年期间，海森堡在莱比锡大学担任理论物理学教授。

在学术上，海森堡不仅开拓了量子力学的发展道路，而且为物理学的其他分支(如量子 电动力学、涡动力学、宇宙辐射性物理和铁磁性理论等)都做出了杰出的贡献。除此以外，他还是一个杰出的哲学家。

1927年，海森堡发表了《量子理论运动学和力学的直观内容》一文，提出了深具影响力的“测不准原则”，奠定了从物理学上解释量子力学的基础。

他认为，当我们的工作从宏观领域进入微观领域时，我们的宏观仪器(观测工具)必然会对微观粒子(研究对象)产生干扰。平时．人们只能用反映宏观世界的经典概念来描述宏观仪器所测量到的结果，这样，所测量到的结果就同粒子的原来状态不完全相同。

根据这个原理，海森堡宣称，人们不可能同时准确地确定一个物理的位置和速度，其中一个量测定得越准确，则另一个量就越不准确。因此，在确定运动粒子的位置和速度时一定存在一些误差。

这些误差对于普通人来说是微不足道的，但在原子研究中却不容忽视。“测不准原则”原则上可以影响到物理学上或大或小的各种现象，但它的重要性在物理学上的微观领域表现得更加明显。通常，在实践中，如果研究中涉及的数量很大，那么统计的方法就为研究活动提供可靠的保障；然而如果涉及的数量很小时，那么测不准原理会让我们改变原有的物理因果关系的观点，并且接受测不准原理。

在测不准原理发现之前，很多人认为，如果能预先测量到自然界中每个粒子在任何时刻运动的位置和速度，那么对于整个宇宙的历史，无论是过去，还是将来，原则上来说都是可以计算出来的。然而，测不准原理却否定了这种情况存在的可能性。

因为事实上，人们并不能在同一时刻准确地测量到粒子运动的位置和速度。测不准原理在一定程度上说明了科学测量存在的局限性，它说明物理学上的基本定律有时也不能让科学家在理想的状况下正确认识研究体系，因而无法完全预测这一体系将要发生的变化。

这一原理的提出具有巨大而深远的意义，它是对科学上的基本哲学观——决定论思想的一次重大革新：它告诉人们，测量仪器的不断改进，也不可能克服实际存在的误差。因而，在实践中，这一原理被越来越多的科学家所接受。

在海森堡的一生中，他还撰写了一系列物理学和哲学方面的著作，如《原子核科学的哲学问题》、《物理学与哲学》，《自然规律与物质结构》、《部分与全部》、《原子物理学的发展和社会》等等，为现代物理学和哲学做出了不可磨灭的贡献。

人生评价

除了获得马克斯·普朗克奖章、德国联邦十字勋章等奖章，诺贝尔物理学奖等奖项外，海森堡还被布鲁塞尔大学、卡尔斯鲁厄大学和布达佩斯大学授予荣誉博士头衔。

他是伦敦皇家学会的会员、以及哥廷根、巴伐利亚、萨克森、普鲁士、瑞典、罗马尼亚、挪威、西班牙、荷兰、罗马、美国等众多科学学会的成员，德国科学院和意大利科学院的院士。

1953年成为洪堡基金会的主席，欧洲核研究委员会德国代表团团长，日内瓦和平利用原子能会议上西德的代表。