Чтение онлайн

Например, Бору и Гейзенбергу бросил вызов Альберт Эйнштейн. Он предложил теоретический эксперимент, в котором представил коробку с радиоактивным материалом, испускающим радиацию случайным образом. У коробки имеется специальный затвор, который сразу после заполнения коробки закрывается с помощью часов в определенный момент времени, позволяя уйти небольшому количеству радиации.

Эйнштейн полагал, что несмотря на то, что время точно известно, можно точно измерить и сопряженную переменную – количество энергии. Для этого достаточно провести взвешивание коробки до и после эксперимента, и соответствие между массой и энергией, согласно его теории относительности, позволит точно определить, сколько энергии осталось в коробке.

Однако великий Бор опроверг умозаключения не менее великого Эйнштейна. Согласно Бору, если энергия уйдет, тогда коробка станет легче и немного сдвинется на весах. В результате этого изменится положение часов, они отклонятся от неподвижной системы отсчета, и измерения времени будут отличаться. Соотношение Гейзенберга позволит получить правильные результаты.

Осенью 1927 года Вернера Гейзенберга пригласили занять должность профессора теоретической физики Лейпцигского университета. Ученый стал самым молодым профессором в истории Германии. В Лейпциге он проработал до 1941 года.

Изобретение Гейзенбергом принципа неопределенности и его запоминающееся название породило ряд анекдотов и смешных историй. Поговаривают, что на стенах физических факультетов ряда немецких университетов пестрела популярная в те времена надпись: «Здесь, возможно, был Гейзенберг».

Благодаря своим работам в области квантовой теории ученый получил мировую популярность. Его приглашали читать лекции различные университеты. Однако, будучи и на пике популярности, Гейзенберг не бросил свою исследовательскую деятельность.

В 1928 году совместно с Дираком Вернер Гейзенберг выдвинул идею квантового обменного взаимодействия, независимо и одновременно с Я. И. Френкелем разработал квантовомеханическую теорию спонтанной намагниченности ферромагнетиков, основанную на обменном взаимодействии электронов.

В 1929 году вместе с Вольфгангом Паули опубликовал важные работы в области квантовой электродинамики, ввел схему квантования полей, в том числе и электромагнитного поля.

Во время совместного с Дираком кругосветного путешествия в 1929 году Гейзенберг побывал в Японии, в Сибири, прочел в Чикагском университете курс лекций по «копенгагенской доктрине».

После открытия в 1932 году Джеймсом Чедвиком нейтрона Гейзенберг высказал предположение, что атомные ядра состоят из нейтронов и протонов, удерживаемых силами ядерного обменного взаимодействия. Также Гейзенберг ввел понятие изотопического спина.

В 1933 году Вернер Гейзенберг был удостоен Нобелевской премии по физике за 1932 год. Премия великому ученому была вручена «за создание квантовой механики, применение которой привело, помимо прочего, к открытию аллотропических форм водорода».

В 1941 году Гейзенберг был назначен директором института физики кайзера Вильгельма и профессором физики Берлинского университета. Хотя большинство ученых, спасаясь от фашистов, покинули Германию, Гейзенберг решил продолжить свою работу и отверг многочисленные предложения друзей эмигрировать из Германии.

Во время нацизма так называемые «арийские физики» называли Гейзенберга за его работы «белым евреем».

Вернера Гейзенберга, Отто Ганна, Карла Вайцзеккера и других физиков призвали в армейское оружейное ведомство Третьего рейха и поставили им конкретную задачу – создать для Германии атомную бомбу. Гейзенберг возглавил германский проект по атомным исследованиям.

В 1941 году Гейзенберг и Вайцзеккер поехали в Копенгаген, где пытались уговорить Нильса Бора помочь в создании немецкой атомной бомбы, но гениальный физик отверг их предложение.

Во время войны союзники не знали, как далеко продвинулись Гейзенберг и его коллеги в своих исследованиях. Американские физики, опасаясь физического гения Гейзенберга, продолжили свои интенсивные работы и первыми создали бомбу. Участникам же атомного проекта в Германии не удалось даже построить ядерный реактор. Среди факторов, помешавших это сделать – изгнание ученых-евреев из Германии, приказ Гитлера о запрещении исследований, которые не принесут результата в течение полугода, неправильные теоретические оценки необходимого для цепной реакции количества урана, уничтожение авиацией союзников завода по производству тяжелой воды в Норвегии и других важных объектов и т. д.

После окончания войны Гейзенберг, Вайцзеккер и другие участники германского атомного проекта были арестованы и интернированы в Англию.

Репутация Гейзенберга как человека сильно пострадала. Былую встречу с Бором Гейзенберг представлял не как попытку привлечь датского гения к фашистскому проекту, а как свое желание предотвратить разработку атомной бомбы. Нильс Бор отказался разглашать содержание беседы с Гейзенбергом, но после той встречи он порвал все контакты с немецким ученым и вскоре уехал в Англию, а затем в США в Лос-Аламос, где осуществлялся американский проект атомной бомбы.

На допросах Гейзенберг заявил, что всячески старался саботировать проект. Американские физики проанализировали исследования немецких ученых и сделали вывод о том, что, действительно, выбранное ими направление работ было малоперспективным. Однако до сих пор осталась так и невыясненной главная причина неудачи немцев – был ли то просчет ученых или намеренный саботаж.

Несмотря на обнаружение написанного, но неотправленного письма Нильса Бора Вернеру Гейзенбергу, ситуация с участием Гейзенберга в германском атомном проекте так и не прояснилась.

В Германию Вернер Гейзенберг вернулся в 1946 году. Он вновь возглавил Институт Макса Планка в Мюнхене (бывший институт физики кайзера Вильгельма), а также занял пост профессора физики Геттингенского университета.

В послевоенное время Гейзенберг совершил еще несколько важных открытий, но он уже не был на первых ролях в мире физики. Предложенная им единая теория поля так и не смогла объяснить экспериментальные факты и была отвергнута.

В апреле 1957 года Гейзенберг вместе с 17 немецкими физиками-ядерщиками выступил против вооружения армии Германии ядерным оружием. Он публично критиковал канцлера ФРГ Конрада Аденауэра за финансирование правительством ядерной технологии.

В 1958 году Гейзенберг стал директором университета физики и астрофизики, а также профессором Мюнхенского университета.

Вклад Вернера Гейзенберга в науку был огромным. Ученый оставил после себя работы по структуре атомного ядра, релятивистской квантовой механике, единой теории поля, теории ферромагнетизма. Среди трудов не по специальности следует выделить его статьи и книги по философским проблемам, которые остаются актуальными и на сегодняшний день.

Особенно популярными работами Гейзенберга являются «Физические принципы квантовой теории» (1930), «Физика и философия» (1958), «Физика и за ее пределами» (1971), а также его автобиография, опубликованная в 1969 году, – «Часть и целое. Беседы вокруг атомной физики». В своей автобиографии Гейзенберг анализирует свою жизнь и открытия за почти полувековой период.