Werner Heisenberg

Werner Karl Heisenberg ()pronunciada [en español] ()escucha)) (5 de diciembre de 1901 – 1 de febrero de 1976) fue un físico teórico alemán y uno de los principales pioneros de la teoría de la mecánica cuántica. Publicó su obra en 1925 en un periódico de gran alcance. En la subsiguiente serie de documentos con Max Born y Pascual Jordan, durante el mismo año, su formulación matriz de mecánica cuántica se elaboró sustancialmente. Es conocido por el principio de incertidumbre, que publicó en 1927. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 1932 "para la creación de la mecánica cuántica".

Heisenberg también hizo contribuciones a las teorías de la hidrodinámica de los flujos turbulentos, el núcleo atómico, el ferromagnetismo, los rayos cósmicos y las partículas subatómicas. Fue uno de los principales científicos del programa alemán de armas nucleares durante la Segunda Guerra Mundial. También jugó un papel decisivo en la planificación del primer reactor nuclear de Alemania Occidental en Karlsruhe, junto con un reactor de investigación en Munich, en 1957.

Después de la Segunda Guerra Mundial, fue nombrado director del Instituto Kaiser Wilhelm de Física, que poco después pasó a llamarse Instituto Max Planck de Física. Fue director del instituto hasta que se trasladó a Munich en 1958. Luego se convirtió en director del Instituto Max Planck de Física y Astrofísica de 1960 a 1970.

Heisenberg también fue presidente del Consejo Alemán de Investigación, presidente de la Comisión de Física Atómica, presidente del Grupo de Trabajo de Física Nuclear y presidente de la Fundación Alexander von Humboldt.

Vida temprana y educación

Primeros años

Werner Karl Heisenberg nació en Würzburg, Alemania, hijo de Kaspar Ernst August Heisenberg y su esposa, Annie Wecklein. Su padre era profesor de secundaria de lenguas clásicas y se convirtió en el único ordentlicher Professor (profesor ordinario) de estudios griegos medievales y modernos de Alemania en el sistema universitario.

Heisenberg se crió y vivió como cristiano luterano. Al final de su adolescencia, Heisenberg leyó el Timeo de Platón mientras caminaba por los Alpes bávaros. Relató conversaciones filosóficas con sus compañeros de estudios y profesores sobre la comprensión del átomo mientras recibía su formación científica en Munich, Göttingen y Copenhague. Más tarde, Heisenberg declaró que "Mi mente se formó al estudiar filosofía, Platón y ese tipo de cosas". y que 'La física moderna se ha decidido definitivamente a favor de Platón. De hecho, las unidades más pequeñas de materia no son objetos físicos en el sentido ordinario; son formas, ideas que pueden expresarse sin ambigüedades sólo en lenguaje matemático".

En 1919 Heisenberg llegó a Munich como miembro de los Freikorps para luchar contra la República Soviética de Baviera establecida un año antes. Cinco décadas más tarde, recordó esos días como una diversión juvenil, como 'jugar a policías y ladrones y demás; no fue nada grave en absoluto;" sus funciones se restringían a "incautar bicicletas o máquinas de escribir de 'red' edificios administrativos", y vigilancia de los sospechosos "rojos" prisioneros

Estudios universitarios

Heisenberg en 1924

De 1920 a 1923, estudió física y matemáticas en la Universidad Ludwig Maximilian de Munich con Arnold Sommerfeld y Wilhelm Wien y en la Universidad Georg-August de Göttingen con Max Born y James Franck y matemáticas con David Hilbert. Recibió su doctorado en 1923 en Munich con Sommerfeld.

En Göttingen, con Born, completó su habilitación en 1924 con una Habilitationsschrift (tesis de habilitación) sobre el efecto Zeeman anómalo.

En junio de 1922, Sommerfeld llevó a Heisenberg a Göttingen para asistir al Festival Bohr, porque Sommerfeld tenía un interés sincero en sus alumnos y sabía del interés de Heisenberg en las teorías de Niels Bohr sobre física atómica. En el evento, Bohr fue conferencista invitado y dio una serie de conferencias integrales sobre física atómica cuántica y Heisenberg conoció a Bohr por primera vez, lo que tuvo un efecto duradero en él.

La tesis doctoral de Heisenberg, cuyo tema fue sugerido por Sommerfeld, fue sobre la turbulencia; la tesis discutió tanto la estabilidad del flujo laminar como la naturaleza del flujo turbulento. El problema de la estabilidad se investigó mediante el uso de la ecuación de Orr-Sommerfeld, una ecuación diferencial lineal de cuarto orden para pequeñas perturbaciones del flujo laminar. Regresó brevemente a este tema después de la Segunda Guerra Mundial.

En su juventud fue miembro y Scoutleader de Neupfadfinder, una asociación Scout alemana y parte del Movimiento Juvenil Alemán. En agosto de 1923 Robert Honsell y Heisenberg organizaron un viaje a Finlandia con un grupo Scout de esta asociación de Munich.

Vida personal

Heisenberg disfrutaba de la música clásica y era un pianista consumado. Su interés por la música lo llevó a conocer a su futura esposa. En enero de 1937, Heisenberg conoció a Elisabeth Schumacher (1914–1998) en un recital de música privado. Elisabeth era hija de un conocido profesor de economía de Berlín, y su hermano era el economista E. F. Schumacher, autor de Lo pequeño es hermoso. Heisenberg se casó con ella el 29 de abril. Los gemelos fraternos Maria y Wolfgang nacieron en enero de 1938, después de lo cual Wolfgang Pauli felicitó a Heisenberg por su "creación de pares", un juego de palabras sobre un proceso de la física de partículas elementales, la producción de pares. Tuvieron cinco hijos más durante los siguientes 12 años: Barbara, Christine, Jochen, Martin y Verena. En 1936 compró una casa de verano para su familia en Urfeld am Walchensee, en el sur de Alemania.

Carrera académica

Gotinga, Copenhague y Leipzig

De 1924 a 1927, Heisenberg fue Privatdozent en Göttingen, lo que significa que estaba calificado para enseñar y examinar de forma independiente, sin tener una cátedra. Del 17 de septiembre de 1924 al 1 de mayo de 1925, bajo una beca de la Fundación Rockefeller de la Junta de Educación Internacional, Heisenberg fue a investigar con Niels Bohr, director del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague. Su artículo seminal, "Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen" ("Reinterpretación teórica cuántica de las relaciones cinemáticas y mecánicas"), se publicó en septiembre de 1925. Regresó a Göttingen y, con Max Born y Pascual Jordan durante un período de unos seis meses, desarrolló la mecánica matricial. formulación de la mecánica cuántica. El 1 de mayo de 1926, Heisenberg comenzó su nombramiento como profesor universitario y asistente de Bohr en Copenhague. Fue en Copenhague, en 1927, donde Heisenberg desarrolló su principio de incertidumbre, mientras trabajaba en los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica. El 23 de febrero, Heisenberg escribió una carta al también físico Wolfgang Pauli, en la que describía por primera vez su nuevo principio. En su artículo sobre el principio, Heisenberg usó la palabra "Ungenauigkeit" (imprecisión), no incertidumbre, para describirlo.

En 1927, Heisenberg fue nombrado ordentlicher Professor (professor ordinarius) de física teórica y jefe del departamento de física de la Universidad de Leipzig; allí dio su conferencia inaugural el 1 de febrero de 1928. En su primer artículo publicado en Leipzig, Heisenberg utilizó el principio de exclusión de Pauli para resolver el misterio del ferromagnetismo.

Durante el mandato de Heisenberg en Leipzig, la alta calidad de los estudiantes de doctorado y los asociados de posgrado e investigación que estudiaron y trabajaron con él queda clara a partir de la aclamación que muchos obtuvieron posteriormente. En varios momentos incluyeron a Erich Bagge, Felix Bloch, Ugo Fano, Siegfried Flügge, William Vermillion Houston, Friedrich Hund, Robert S. Mulliken, Rudolf Peierls, George Placzek, Isidor Isaac Rabi, Fritz Sauter, John C. Slater, Edward Teller, John Hasbrouck van Vleck, Victor Frederick Weisskopf, Carl Friedrich von Weizsäcker, Gregor Wentzel y Clarence Zener.

A principios de 1929, Heisenberg y Pauli presentaron el primero de dos artículos que sentaron las bases de la teoría cuántica relativista de campos. También en 1929, Heisenberg realizó una gira de conferencias por China, Japón, India y Estados Unidos. En la primavera de 1929, fue profesor invitado en la Universidad de Chicago, donde dio una conferencia sobre mecánica cuántica.

En 1928, el físico matemático británico Paul Dirac había derivado su ecuación de onda relativista de la mecánica cuántica, que implicaba la existencia de electrones positivos, que más tarde se denominarían positrones. En 1932, a partir de una fotografía de una cámara de niebla de rayos cósmicos, el físico estadounidense Carl David Anderson identificó una pista que había sido hecha por un positrón. A mediados de 1933, Heisenberg presentó su teoría del positrón. Su pensamiento sobre la teoría de Dirac y el desarrollo posterior de la teoría se expusieron en dos artículos. El primero, "Bemerkungen zur Diracschen Theorie des Positrons" ("Observaciones sobre la teoría del positrón de Dirac") se publicó en 1934, y el segundo, "Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons" ("Consecuencias de la teoría de los positrones de Dirac"), se publicó en 1936. En estos artículos, Heisenberg fue el primero en reinterpretar la ecuación de Dirac como una ecuación "clásica" ecuación de campo para cualquier partícula puntual de espín ħ/2, sujeta a condiciones de cuantificación que implican anticonmutadores. Por lo tanto, reinterpretándolo como una ecuación de campo (cuántica) que describe con precisión los electrones, Heisenberg puso la materia en el mismo plano que el electromagnetismo: descrita por ecuaciones de campo cuánticas relativistas que permitían la posibilidad de creación y destrucción de partículas. (Hermann Weyl ya había descrito esto en una carta de 1929 a Albert Einstein).

La mecánica de matrices y el Premio Nobel

El artículo de Heisenberg que establece la mecánica cuántica ha desconcertado a físicos e historiadores. Sus métodos asumen que el lector está familiarizado con los cálculos de probabilidad de transición de Kramers-Heisenberg. La nueva idea principal, las matrices que no conmutan, se justifica solo por el rechazo de las cantidades no observables. Introduce la multiplicación no conmutativa de matrices por razonamiento físico, basado en el principio de correspondencia, a pesar de que Heisenberg no estaba entonces familiarizado con la teoría matemática de las matrices. El camino que lleva a estos resultados ha sido reconstruido en MacKinnon, 1977, y los cálculos detallados están elaborados en Aitchison et al.

En Copenhague, Heisenberg y Hans Kramers colaboraron en un artículo sobre dispersión, o la dispersión de átomos de radiación cuya longitud de onda es mayor que los átomos. Demostraron que la fórmula exitosa que Kramers había desarrollado anteriormente no podía basarse en las órbitas de Bohr, porque las frecuencias de transición se basan en espaciamientos de nivel que no son constantes. Las frecuencias que ocurren en la transformada de Fourier de órbitas clásicas agudas, por el contrario, están igualmente espaciadas. Pero estos resultados podrían explicarse mediante un modelo de estado virtual semiclásico: la radiación entrante excita el electrón de valencia, o externo, a un estado virtual desde el cual se desintegra. En un artículo posterior, Heisenberg demostró que este modelo de oscilador virtual también podría explicar la polarización de la radiación fluorescente.

Estos dos éxitos, y el continuo fracaso del modelo de Bohr-Sommerfeld para explicar el problema pendiente del efecto Zeeman anómalo, llevó a Heisenberg a usar el modelo de oscilador virtual para tratar de calcular las frecuencias espectrales. El método resultó demasiado difícil para aplicarlo de inmediato a problemas realistas, por lo que Heisenberg recurrió a un ejemplo más simple, el oscilador anarmónico.

El oscilador dipolo consta de un oscilador armónico simple, que se considera como una partícula cargada en un resorte, perturbada por una fuerza externa, como una carga externa. El movimiento de la carga oscilante se puede expresar como una serie de Fourier en la frecuencia del oscilador. Heisenberg resolvió el comportamiento cuántico por dos métodos diferentes. Primero, trató el sistema con el método del oscilador virtual, calculando las transiciones entre los niveles que produciría la fuente externa.

Luego resolvió el mismo problema tratando el término potencial anarmónico como una perturbación del oscilador armónico y usando los métodos de perturbación que él y Born habían desarrollado. Ambos métodos condujeron a los mismos resultados para los términos de corrección de primer y segundo orden muy complicados. Esto sugirió que detrás de los cálculos muy complicados yacía un esquema consistente.

Así que Heisenberg se dispuso a formular estos resultados sin ninguna dependencia explícita del modelo de oscilador virtual. Para ello, reemplazó las expansiones de Fourier para las coordenadas espaciales por matrices, matrices que correspondían a los coeficientes de transición en el método del oscilador virtual. Justificó este reemplazo apelando al principio de correspondencia de Bohr y la doctrina de Pauli de que la mecánica cuántica debe limitarse a los observables.

El 9 de julio, Heisenberg entregó este artículo a Born para que lo revisara y lo enviara para su publicación. Cuando Born leyó el artículo, reconoció que la formulación podía transcribirse y extenderse al lenguaje sistemático de las matrices, que había aprendido de su estudio con Jakob Rosanes en la Universidad de Breslau. Born, con la ayuda de su asistente y exalumno Pascual Jordán, comenzó de inmediato a realizar la transcripción y ampliación, y presentó sus resultados para su publicación; el artículo se recibió para su publicación solo 60 días después del artículo de Heisenberg. Los tres autores enviaron un artículo de seguimiento para su publicación antes de fin de año.

Hasta este momento, los físicos rara vez usaban matrices; se consideraba que pertenecían al reino de las matemáticas puras. Gustav Mie las había usado en un artículo sobre electrodinámica en 1912 y Born las había usado en su trabajo sobre la teoría reticular de los cristales en 1921. Mientras que en estos casos se usaban matrices, el álgebra de matrices con su multiplicación no entraba en escena como lo hicieron en la formulación matricial de la mecánica cuántica.

En 1928, Albert Einstein nominó a Heisenberg, Born y Jordan para el Premio Nobel de Física. El anuncio del Premio Nobel de Física de 1932 se retrasó hasta noviembre de 1933. Fue en ese momento cuando se anunció que Heisenberg había ganado el Premio de 1932 "por la creación de la mecánica cuántica, cuya aplicación, entre otras cosas, condujo al descubrimiento de las formas alotrópicas del hidrógeno".

Interpretación de la teoría cuántica

El desarrollo de la mecánica cuántica y las aparentes implicaciones contradictorias con respecto a lo que es "real" tenía profundas implicaciones filosóficas, incluido el verdadero significado de las observaciones científicas. A diferencia de Albert Einstein y Louis de Broglie, que eran realistas y creían que las partículas tenían un momento y una posición objetivamente verdaderos en todo momento (incluso si ambos no podían medirse), Heisenberg era un antirrealista y argumentaba que el conocimiento directo de lo que es "real" estaba más allá del alcance de la ciencia. Escribiendo en su libro The Physicist's Conception of Nature, Heisenberg argumentó que, en última instancia, solo podemos hablar del conocimiento (números en tablas) que describen algo sobre partículas pero nunca podremos tener ningún "verdadero" acceso a las propias partículas:

Ya no podemos hablar del comportamiento de la partícula independientemente del proceso de observación. Como consecuencia final, las leyes naturales formuladas matemáticamente en la teoría cuántica ya no tratan con las propias partículas elementales sino con nuestro conocimiento de ellas. Tampoco es posible preguntar si estas partículas existen o no en el espacio y el tiempo objetivamente... Cuando hablamos de la imagen de la naturaleza en la ciencia exacta de nuestra edad, no significamos una imagen de la naturaleza tanto como una imagen de nuestras relaciones con la naturalezaLa ciencia ya no confronta a la naturaleza como observador objetivo, pero se ve como un actor en esta interacción entre el hombre y la naturaleza. El método científico de analizar, explicar y clasificar se ha vuelto consciente de sus limitaciones, que surgen del hecho de que por su intervención la ciencia altera y reequilibra el objeto de la investigación. En otras palabras, el método y el objeto ya no pueden separarse.

Investigación de las SS

Poco después del descubrimiento del neutrón por parte de James Chadwick en 1932, Heisenberg presentó el primero de tres artículos sobre su modelo neutrón-protón del núcleo. Después de que Adolf Hitler llegara al poder en 1933, Heisenberg fue atacado en la prensa como un 'judío blanco'. (es decir, un ario que actúa como un judío). Los partidarios de Deutsche Physik, o física alemana (también conocida como física aria), lanzaron ataques despiadados contra destacados físicos teóricos, incluidos Arnold Sommerfeld y Heisenberg. Desde principios de la década de 1930 en adelante, el movimiento de física antisemita y antiteórica Deutsche Physik se había preocupado por la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Tal como se aplicaba en el entorno universitario, los factores políticos tenían prioridad sobre la capacidad académica, aunque sus dos defensores más destacados fueran los premios Nobel de Física Philipp Lenard y Johannes Stark.

Hubo muchos intentos fallidos de que Heisenberg fuera nombrado profesor en varias universidades alemanas. Su intento de ser designado sucesor de Arnold Sommerfeld fracasó debido a la oposición del movimiento Deutsche Physik. El 1 de abril de 1935, el eminente físico teórico Sommerfeld, asesor de doctorado de Heisenberg en la Ludwig-Maximilians-Universität München, alcanzó el estatus de emérito. Sin embargo, Sommerfeld permaneció en su silla durante el proceso de selección de su sucesor, que duró hasta el 1 de diciembre de 1939. El proceso fue largo debido a las diferencias académicas y políticas entre la selección de la Facultad de Múnich y la del Ministerio de Educación del Reich y la partidarios de Deutsche Physik.

En 1935, la Facultad de Múnich elaboró una lista de candidatos para reemplazar a Sommerfeld como profesor ordinario de física teórica y director del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Múnich. Los tres candidatos habían sido todos antiguos alumnos de Sommerfeld: Heisenberg, que había recibido el Premio Nobel de Física; Peter Debye, que había recibido el Premio Nobel de Química en 1936; y Richard Becker. La facultad de Munich estaba firmemente detrás de estos candidatos, con Heisenberg como su primera opción. Sin embargo, los partidarios de Deutsche Physik y elementos del REM tenían su propia lista de candidatos, y la batalla se prolongó durante más de cuatro años. Durante este tiempo, Heisenberg fue atacado brutalmente por los partidarios de Deutsche Physik. Un ataque fue publicado en Das Schwarze Korps, el periódico de las SS, encabezado por Heinrich Himmler. En esto, Heisenberg fue llamado un "judío blanco" a quien se debe hacer "desaparecer". Estos ataques se tomaron en serio, ya que los judíos fueron atacados violentamente y encarcelados. Heisenberg contraatacó con un editorial y una carta a Himmler, en un intento de resolver el asunto y recuperar su honor.

En un momento, la madre de Heisenberg visitó a la madre de Himmler. Las dos mujeres se conocían, ya que el abuelo materno de Heisenberg y el padre de Himmler eran rectores y miembros de un club de senderismo bávaro. Finalmente, Himmler resolvió el asunto de Heisenberg enviando dos cartas, una al Gruppenführer de las SS Reinhard Heydrich y otra a Heisenberg, ambas el 21 de julio de 1938. En la carta a Heydrich, Himmler decía que Alemania no podía permitirse perder o silenciar a Heisenberg, como lo haría. ser útil para enseñar a una generación de científicos. A Heisenberg, Himmler le dijo que la carta llegó por recomendación de su familia y le advirtió que hiciera una distinción entre los resultados de la investigación física profesional y las actitudes personales y políticas de los científicos involucrados.

Wilhelm Müller reemplazó a Sommerfeld en la Universidad Ludwig Maximilian de Munich. Müller no era un físico teórico, no había publicado en una revista de física y no era miembro de la Sociedad Alemana de Física. Su nombramiento fue considerado una parodia y perjudicial para la educación de los físicos teóricos.

Los tres investigadores que dirigieron la investigación de las SS sobre Heisenberg tenían formación en física. De hecho, Heisenberg había participado en el examen de doctorado de uno de ellos en la Universität Leipzig. El más influyente de los tres fue Johannes Juilfs. Durante su investigación, se convirtieron en partidarios de Heisenberg, así como de su posición contra las políticas ideológicas del movimiento Deutsche Physik en la física teórica y la academia.

Programa alemán de armas nucleares

Trabajo de preguerra sobre física

A mediados de 1936, Heisenberg presentó su teoría de las lluvias de rayos cósmicos en dos artículos. Cuatro artículos más aparecieron en los próximos dos años.

En diciembre de 1938, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann enviaron un manuscrito a The Natural Sciences informando que habían detectado el elemento bario después de bombardear uranio con neutrones y Otto Hahn concluyó un estallido del núcleo de uranio; simultáneamente, Hahn comunicó estos resultados a su amiga Lise Meitner, quien en julio de ese año había huido a los Países Bajos y luego se fue a Suecia. Meitner y su sobrino Otto Robert Frisch interpretaron correctamente los resultados de Hahn y Strassmann como fisión nuclear. Frisch lo confirmó experimentalmente el 13 de enero de 1939.

En junio de 1939, Heisenberg viajó a los Estados Unidos en junio y julio, visitando a Samuel Abraham Goudsmit en la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Sin embargo, Heisenberg rechazó una invitación para emigrar a Estados Unidos. No volvió a ver a Goudsmit hasta seis años después, cuando Goudsmit era el principal asesor científico de la Operación estadounidense Alsos al final de la Segunda Guerra Mundial.

Membresía en Uranverein

El programa alemán de armas nucleares, conocido como Uranverein, se formó el 1 de septiembre de 1939, el día en que comenzó la Segunda Guerra Mundial. El Heereswaffenamt (HWA, Oficina de Artillería del Ejército) había expulsado al Reichsforschungsrat (RFR, Consejo de Investigación del Reich) del Reichserziehungsministerium (REM, Ministerio del Reich). de Educación) y comenzó el proyecto formal de energía nuclear alemán bajo los auspicios militares. El proyecto tuvo su primera reunión el 16 de septiembre de 1939. La reunión fue organizada por Kurt Diebner, asesor de la HWA, y se llevó a cabo en Berlín. Los invitados incluyeron a Walther Bothe, Siegfried Flügge, Hans Geiger, Otto Hahn, Paul Harteck, Gerhard Hoffmann, Josef Mattauch y Georg Stetter. Poco después se llevó a cabo una segunda reunión e incluyó a Heisenberg, Klaus Clusius, Robert Döpel y Carl Friedrich von Weizsäcker. El Kaiser-Wilhelm Institut für Physik (KWIP, Instituto Kaiser Wilhelm de Física) en Berlín-Dahlem, quedó bajo la autoridad de HWA, con Diebner como director administrativo, y comenzó el control militar de la investigación nuclear.. Durante el período en que Diebner administró el KWIP bajo el programa HWA, se desarrolló una animosidad personal y profesional considerable entre Diebner y el círculo íntimo de Heisenberg, que incluía a Karl Wirtz y Carl Friedrich von Weizsäcker.

Una representación visual de un evento de fisión nuclear inducido en el que un neutrón de movimiento lento es absorbido por el núcleo de un átomo de uranio-235, que fissiona en dos elementos más ligeros de movimiento rápido (productos de fisión) y neutrones adicionales. La mayor parte de la energía liberada está en forma de las velocidades cinéticas de los productos de fisión y los neutrones.

En una conferencia científica del 26 al 28 de febrero de 1942 en el Instituto de Física Kaiser Wilhelm, convocada por la Oficina de Armas del Ejército, Heisenberg presentó una conferencia a los funcionarios del Reich sobre la adquisición de energía de la fisión nuclear. La conferencia, titulada "Die theoretischen Grundlagen für die Energiegewinnung aus der Uranspaltung" ("La base teórica para la generación de energía a partir de la fisión de uranio") fue, como confesó Heisenberg después de la Segunda Guerra Mundial en una carta a Samuel Goudsmit, "adaptada al nivel intelectual de un ministro del Reich";. Heisenberg disertó sobre el enorme potencial energético de la fisión nuclear, afirmando que se podrían liberar 250 millones de electronvoltios a través de la fisión de un núcleo atómico. Heisenberg enfatizó que había que obtener U-235 puro para lograr una reacción en cadena. Exploró varias formas de obtener isótopos ²³⁵
₉₂U
en su forma pura, incluido el enriquecimiento de uranio y un método alternativo en capas de uranio normal y un moderador en una máquina. Esta máquina, señaló, podría usarse de manera práctica para alimentar vehículos, barcos y submarinos. Heisenberg enfatizó la importancia del apoyo financiero y material de la Oficina de Armas del Ejército para este esfuerzo científico. Siguió una segunda conferencia científica. Se escucharon conferencias sobre problemas de la física moderna con importancia decisiva para la defensa nacional y la economía. A la conferencia asistió Bernhard Rust, Ministro de Ciencia, Educación y Cultura Nacional del Reich. En la conferencia, el ministro del Reich, Rust, decidió quitarle el proyecto nuclear a la Sociedad Kaiser Wilhelm. El Reichs Research Council iba a asumir el proyecto. En abril de 1942, el ejército devolvió el Instituto de Física a la Sociedad Kaiser Wilhelm y nombró a Heisenberg como Director del Instituto. Con este nombramiento en el KWIP, Heisenberg obtuvo su primera cátedra. Peter Debye todavía era director del instituto, pero se había ido de permiso a los Estados Unidos después de negarse a convertirse en ciudadano alemán cuando la HWA tomó el control administrativo del KWIP. Heisenberg aún tenía su departamento de física en la Universidad de Leipzig, donde Robert Döpel y su esposa Klara Döpel habían realizado trabajos para el Uranverein.

El 4 de junio de 1942, Heisenberg fue convocado para informar a Albert Speer, ministro de Armamento de Alemania, sobre las perspectivas de convertir la investigación de Uranverein hacia el desarrollo de armas nucleares. Durante la reunión, Heisenberg le dijo a Speer que no se podía construir una bomba antes de 1945 porque requeriría importantes recursos monetarios y una gran cantidad de personal.

Después de que el proyecto Uranverein fuera puesto bajo el liderazgo del Reichs Research Council, se centró en la producción de energía nuclear y, por lo tanto, mantuvo su estatus de kriegswichtig (importancia para la guerra); por lo tanto, la financiación continuó del ejército. El proyecto de energía nuclear se dividió en las siguientes áreas principales: producción de uranio y agua pesada, separación de isótopos de uranio y Uranmaschine (máquina de uranio, es decir, reactor nuclear). Entonces, el proyecto se dividió esencialmente entre varios institutos, donde los directores dominaban la investigación y establecían sus propias agendas de investigación. El punto en 1942, cuando el ejército renunció a su control del programa alemán de armas nucleares, fue el cenit del proyecto en relación con el número de personal. Unos 70 científicos trabajaron para el programa, y unos 40 dedicaron más de la mitad de su tiempo a la investigación de la fisión nuclear. Después de 1942, el número de científicos que trabajaban en fisión nuclear aplicada disminuyó drásticamente. Muchos de los científicos que no trabajaban con los principales institutos dejaron de trabajar en la fisión nuclear y dedicaron sus esfuerzos a trabajos más apremiantes relacionados con la guerra.

En septiembre de 1942, Heisenberg presentó su primer artículo de una serie de tres partes sobre la matriz de dispersión, o matriz S, en física de partículas elementales. Los dos primeros artículos se publicaron en 1943 y el tercero en 1944. La matriz S describía solo los estados de las partículas incidentes en un proceso de colisión, los estados de las que emergen de la colisión y los estados ligados estables; no habría ninguna referencia a los estados intervinientes. Este fue el mismo precedente que siguió en 1925 en lo que resultó ser la base de la formulación matricial de la mecánica cuántica mediante el uso exclusivo de observables.

En febrero de 1943, Heisenberg fue designado para ocupar la Cátedra de Física Teórica en la Friedrich-Wilhelms-Universität (hoy, Humboldt-Universität zu Berlin). En abril se aprobó su elección a la Preußische Akademie der Wissenschaften (Academia de Ciencias de Prusia). Ese mismo mes, trasladó a su familia a su retiro en Urfeld cuando aumentaron los bombardeos aliados en Berlín. En el verano, envió a los primeros miembros de su personal en el Kaiser-Wilhelm Institut für Physik a Hechingen y su ciudad vecina de Haigerloch, al borde de la Selva Negra, por las mismas razones. Del 18 al 26 de octubre viajó a los Países Bajos ocupados por los alemanes. En diciembre de 1943, Heisenberg visitó la Polonia ocupada por los alemanes.

Del 24 de enero al 4 de febrero de 1944, Heisenberg viajó a la Copenhague ocupada, después de que el ejército alemán confiscara el Instituto de Física Teórica de Bohr. Hizo un corto viaje de regreso en abril. En diciembre, Heisenberg dio una conferencia en la Suiza neutral. La Oficina de Servicios Estratégicos de los Estados Unidos envió al agente Moe Berg a asistir a la conferencia portando una pistola, con órdenes de dispararle a Heisenberg si su conferencia indicaba que Alemania estaba cerca de completar una bomba atómica.

En enero de 1945, Heisenberg, con la mayor parte del resto de su personal, se mudó del Kaiser-Wilhelm Institut für Physik a las instalaciones en la Selva Negra.

Después de la Segunda Guerra Mundial

1945: Misión de Alsos

Replica del reactor nuclear experimental alemán capturado y desmantelado en Haigerloch

La Misión Alsos fue un esfuerzo aliado para determinar si los alemanes tenían un programa de bomba atómica y explotar las instalaciones, la investigación, los recursos materiales y el personal científico relacionados con la energía atómica alemana en beneficio de los EE. UU. El personal de esta operación generalmente entró en áreas que acababan de quedar bajo el control de las fuerzas militares aliadas, pero a veces operaban en áreas que aún estaban bajo el control de las fuerzas alemanas. Berlín había sido la ubicación de muchas instalaciones de investigación científica alemanas. Para limitar las bajas y la pérdida de equipos, muchas de estas instalaciones se dispersaron a otros lugares en los últimos años de la guerra. El Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik (KWIP, Kaiser Wilhelm Institute for Physik) había sido bombardeado, por lo que en 1943 y 1944 se trasladó en su mayor parte a Hechingen y su ciudad vecina de Haigerloch, en las afueras de la Selva Negra, que finalmente quedó incluida en la zona de ocupación francesa. Esto permitió que el grupo de trabajo estadounidense de la Misión Alsos detuviera a un gran número de científicos alemanes asociados con la investigación nuclear.

El 30 de marzo, la Misión Alsos llegó a Heidelberg, donde fueron capturados importantes científicos, incluidos Walther Bothe, Richard Kuhn, Philipp Lenard y Wolfgang Gertner. Su interrogatorio reveló que Otto Hahn estaba en su laboratorio en Tailfingen, mientras que Heisenberg y Max von Laue estaban en el laboratorio de Heisenberg en Hechingen, y que el reactor de uranio natural experimental que el equipo de Heisenberg había construido en Berlín había sido se mudó a Haigerloch. A partir de entonces, el enfoque principal de la Misión Alsos estuvo en estas instalaciones nucleares en el área de Württemberg. Heisenberg fue sacado de contrabando de Urfeld, el 3 de mayo de 1945, en una operación alpina en territorio aún bajo el control de las fuerzas de élite alemanas. Lo llevaron a Heidelberg, donde, el 5 de mayo, conoció a Goudsmit por primera vez desde la visita a Ann Arbor en 1939. Alemania se rindió solo dos días después. Heisenberg no volvería a ver a su familia durante ocho meses, ya que fue trasladado por Francia y Bélgica y volado a Inglaterra el 3 de julio de 1945.

1945: Reacción a Hiroshima

Nueve de los destacados científicos alemanes que publicaron informes en Nuclear Physics Research Reports como miembros de Uranverein fueron capturados por la Operación Alsos y encarcelados en Inglaterra bajo la Operación Epsilon. Diez científicos alemanes, incluido Heisenberg, fueron retenidos en Farm Hall en Inglaterra. La instalación había sido una casa segura de la inteligencia extranjera británica MI6. Durante su detención, sus conversaciones fueron grabadas. Las conversaciones que se consideraban valiosas para la inteligencia se transcribieron y tradujeron al inglés. Las transcripciones se publicaron en 1992. El 6 de agosto de 1945, los científicos de Farm Hall se enteraron por los informes de los medios de comunicación de que Estados Unidos había lanzado una bomba atómica en Hiroshima, Japón. Al principio, no se creía que se hubiera construido y arrojado una bomba. En las semanas que siguieron, los científicos alemanes discutieron cómo Estados Unidos podría haber construido la bomba.

Las transcripciones de Farm Hall revelan que Heisenberg, junto con otros físicos internados en Farm Hall, incluidos Otto Hahn y Carl Friedrich von Weizsäcker, se alegraron de que los aliados hubieran ganado la Segunda Guerra Mundial. Heisenberg les dijo a otros científicos que nunca había contemplado una bomba, solo una pila atómica para producir energía. También se discutió la moralidad de crear una bomba para los nazis. Solo unos pocos científicos expresaron un auténtico horror ante la perspectiva de las armas nucleares, y el propio Heisenberg se mostró cauteloso al discutir el asunto. Sobre el fracaso del programa alemán de armas nucleares para construir una bomba atómica, Heisenberg comentó: "No hubiéramos tenido el coraje moral de recomendar al gobierno en la primavera de 1942 que debería emplear a 120.000 hombres sólo para construir la cosa."

Carrera investigadora de posguerra

Busto de Heisenberg en su vejez, en exhibición en el campus de Max Planck Society en Garching bei München

Puestos ejecutivos en instituciones de investigación alemanas

El 3 de enero de 1946, los diez detenidos de la Operación Epsilon fueron transportados a Alswede en Alemania. Heisenberg se instaló en Göttingen, que estaba en la zona británica de la Alemania ocupada por los aliados. Heisenberg inmediatamente comenzó a promover la investigación científica en Alemania. Tras la destrucción de la Sociedad Kaiser Wilhelm por parte del Consejo de Control Aliado y el establecimiento de la Sociedad Max Planck en la zona británica, Heisenberg se convirtió en el director del Instituto Max Planck de Física. Max von Laue fue nombrado subdirector, mientras que Karl Wirtz, Carl Friedrich von Weizsäcker y Ludwig Biermann se unieron para ayudar a Heisenberg a establecer el instituto. Heinz Billing se unió en 1950 para promover el desarrollo de la computación electrónica. El enfoque principal de investigación del instituto fue la radiación cósmica. El instituto realizaba un coloquio todos los sábados por la mañana.

Heisenberg junto con Hermann Rein [de] fue fundamental en el establecimiento de Forschungsrat (investigación Consejo). Heisenberg previó que este consejo promovería el diálogo entre la recién fundada República Federal de Alemania y la comunidad científica con sede en Alemania. Heisenberg fue nombrado presidente del Forschungsrat. En 1951, la organización se fusionó con Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (Asociación de Emergencia de la Ciencia Alemana) y ese mismo año pasó a llamarse Deutsche Forschungsgemeinschaft (Fundación de Investigación Alemana). Tras la fusión, Heisenberg fue designado para el presidium.

En 1958, el Max-Planck-Institut für Physik se trasladó a Múnich, se amplió y pasó a llamarse Max-Planck-Institut für Physik und Astrophysik (MPIFA). Mientras tanto, Heisenberg y el astrofísico Ludwig Biermann fueron codirectores de MPIFA. Heisenberg también se convirtió en ordentlicher Professor (profesor ordinario) en la Ludwig-Maximilians-Universität München. Heisenberg fue el único director de MPIFA de 1960 a 1970. Heisenberg renunció a su cargo de director de MPIFA el 31 de diciembre de 1970.

Promoción de la cooperación científica internacional

En 1951, Heisenberg aceptó convertirse en el representante científico de la República Federal de Alemania en la conferencia de la UNESCO, con el objetivo de establecer un laboratorio europeo de física nuclear. El objetivo de Heisenberg era construir un gran acelerador de partículas, aprovechando los recursos y las habilidades técnicas de los científicos de todo el bloque occidental. El 1 de julio de 1953, Heisenberg firmó la convención que estableció el CERN en nombre de la República Federal de Alemania. Aunque se le pidió que se convirtiera en el director científico fundador del CERN, se negó. En cambio, fue nombrado presidente del comité de política científica del CERN y pasó a determinar el programa científico del CERN.

En diciembre de 1953, Heisenberg se convirtió en presidente de la Fundación Alexander von Humboldt. Durante su mandato como presidente, 550 becarios de Humboldt de 78 países recibieron subvenciones para investigación científica. Heisenberg renunció como presidente poco antes de su muerte.

Intereses de investigación

En 1946, el científico alemán Heinz Pose, jefe del Laboratorio V en Obninsk, escribió una carta a Heisenberg invitándolo a trabajar en la URSS. La carta elogiaba las condiciones de trabajo en la URSS y los recursos disponibles, así como la actitud favorable de los soviéticos hacia los científicos alemanes. Una mano de mensajería entregó la carta de contratación, fechada el 18 de julio de 1946, a Heisenberg; Heisenberg declinó cortésmente. En 1947, Heisenberg dio conferencias en Cambridge, Edimburgo y Bristol. Heisenberg contribuyó a la comprensión del fenómeno de la superconductividad con un artículo en 1947 y dos artículos en 1948, uno de ellos con Max von Laue.

En el período inmediatamente posterior a la Segunda Guerra Mundial, Heisenberg volvió brevemente al tema de su tesis doctoral, la turbulencia. Se publicaron tres artículos en 1948 y uno en 1950. En el período de posguerra, Heisenberg continuó su interés en las lluvias de rayos cósmicos con consideraciones sobre la producción múltiple de mesones. Publicó tres artículos en 1949, dos en 1952 y uno en 1955.

A finales de 1955 y principios de 1956, Heisenberg dio las Conferencias Gifford en la Universidad de St Andrews, en Escocia, sobre la historia intelectual de la física. Las conferencias se publicaron más tarde como Física y filosofía: la revolución en la ciencia moderna. Durante 1956 y 1957, Heisenberg fue presidente del Arbeitskreis Kernphysik (Grupo de Trabajo de Física Nuclear) de la Fachkommission II "Forschung und Nachwuchs" (Comisión II "Investigación y Crecimiento") de la Deutsche Atomkommission (DAtK, Comisión Alemana de Energía Atómica). Otros miembros del Grupo de Trabajo de Física Nuclear tanto en 1956 como en 1957 fueron: Walther Bothe, Hans Kopfermann (vicepresidente), Fritz Bopp, Wolfgang Gentner, Otto Haxel, Willibald Jentschke, Heinz Maier-Leibnitz, Josef Mattauch, Wolfgang Riezler [de], Wilhelm Walcher y Carl Friedrich von Weizsäcker. Wolfgang Paul también fue miembro del grupo durante 1957.

En 1957, Heisenberg fue signatario del Manifiesto de Göttinger y se pronunció públicamente en contra de que la República Federal de Alemania se armara con armas nucleares. Heisenberg, como Pascual Jordan, pensó que los políticos ignorarían esta afirmación de los científicos nucleares. Pero Heisenberg creía que el Manifiesto de Göttinger "influiría en la opinión pública" que los políticos deberían tener en cuenta. Escribió a Walther Gerlach: "Probablemente tendremos que volver sobre esta cuestión en público durante mucho tiempo debido al peligro de que la opinión pública se afloje". En 1961, Heisenberg firmó el Memorándum de Tübingen junto con un grupo de científicos que habían sido reunidos por Carl Friedrich von Weizsäcker y Ludwig Raiser. Siguió una discusión pública entre científicos y políticos. A medida que destacados políticos, autores y miembros de la sociedad se unieron al debate sobre las armas nucleares, los signatarios del memorándum se pronunciaron contra los 'inconformistas intelectuales a tiempo completo'.

A partir de 1957, Heisenberg se interesó por la física del plasma y el proceso de fusión nuclear. También colaboró con el Instituto Internacional de Física Atómica de Ginebra. Fue miembro del comité de política científica del Instituto, y durante varios años fue presidente del mismo. Fue uno de los ocho signatarios del Memorándum de Tübingen que pedía el reconocimiento de la línea Oder-Neiße como la frontera oficial entre Alemania y Polonia y hablaba en contra de un posible armamento nuclear de Alemania Occidental.

En 1973, Heisenberg dio una conferencia en la Universidad de Harvard sobre el desarrollo histórico de los conceptos de la teoría cuántica. El 24 de marzo de 1973, Heisenberg pronunció un discurso ante la Academia Católica de Baviera, aceptando el Premio Romano Guardini. Se publicó una traducción al inglés de su discurso con el título "Verdad científica y religiosa", cuya cita aparece en una sección posterior de este artículo.

Filosofía y cosmovisión

Heisenberg admiraba la filosofía oriental y vio paralelismos entre ella y la mecánica cuántica, describiéndose a sí mismo como en "total acuerdo" con el libro El Tao de la Física. Heisenberg llegó incluso a afirmar que después de las conversaciones con Rabindranath Tagore sobre la filosofía india "algunas de las ideas que parecían tan locas de repente cobraron mucho más sentido".

Con respecto a la filosofía de Ludwig Wittgenstein, a Heisenberg no le gustaba el Tractatus Logico-Philosophicus pero le gustaban "mucho las ideas posteriores de Wittgenstein y su filosofía sobre el lenguaje".

Heisenberg, un cristiano devoto, escribió: "Podemos consolarnos con que el buen Señor Dios sabría la posición de las partículas [subatómicas], por lo que permitiría que el principio de causalidad siguiera teniendo validez", en su última carta a Albert Einstein. Einstein continuó manteniendo que la física cuántica debe ser incompleta porque implica que el universo es indeterminado en un nivel fundamental.

En conferencias pronunciadas en la década de 1950 y publicadas más tarde como Física y filosofía, Heisenberg sostuvo que los avances científicos estaban conduciendo a conflictos culturales. Afirmó que la física moderna es "parte de un proceso histórico general que tiende hacia la unificación y la ampliación de nuestro mundo actual".

Cuando Heisenberg aceptó el Premio Romano Guardini [de] en 1974, pronunció un discurso: que más tarde publicó con el título Verdad científica y religiosa. Él reflexionó:

En la historia de la ciencia, desde el famoso juicio de Galileo, se ha afirmado repetidamente que la verdad científica no puede reconciliarse con la interpretación religiosa del mundo. Aunque ahora estoy convencido de que la verdad científica es inalcanzable en su propio campo, nunca he encontrado posible desestimar el contenido del pensamiento religioso como simplemente parte de una fase anticuada en la conciencia de la humanidad, una parte que tendremos que renunciar de ahora en adelante. Así en el curso de mi vida me he visto obligado repetidamente a reflexionar sobre la relación de estas dos regiones del pensamiento, porque nunca he podido dudar de la realidad de eso a la que apuntan.

—Heisenberg 1974, 213

Autobiografía y muerte

El hijo de Heisenberg, Martin Heisenberg, se convirtió en neurobiólogo en la Universidad de Würzburg, mientras que su hijo Jochen Heisenberg se convirtió en profesor de física en la Universidad de New Hampshire.

Al final de sus sesenta, Heisenberg escribió su autobiografía para el mercado masivo. En 1969 se publicó el libro en Alemania, a principios de 1971 se publicó en inglés y en los años posteriores en una serie de otros idiomas. Heisenberg había iniciado el proyecto en 1966, cuando sus conferencias públicas giraban cada vez más hacia temas de filosofía y religión. Heisenberg había enviado el manuscrito de un libro de texto sobre la teoría del campo unificado a Hirzel Verlag y John Wiley & Hijos para la publicación. Este manuscrito, escribió a uno de sus editores, fue el trabajo preparatorio de su autobiografía. Estructuró su autobiografía en temas, abarcando: 1) El fin de la ciencia exacta, 2) La problemática del lenguaje en la física atómica, 3) La abstracción en las matemáticas y la ciencia, 4) La divisibilidad de la materia o antinomia de Kant, 5) La simetría básica y su fundamentación, y 6) Ciencia y religión.

Heisenberg escribió sus memorias como una cadena de conversaciones, cubriendo el curso de su vida. El libro se convirtió en un éxito popular, pero los historiadores de la ciencia lo consideraron problemático. En el prefacio, Heisenberg escribió que había abreviado los acontecimientos históricos para hacerlos más concisos. En el momento de la publicación, Paul Forman lo revisó en la revista Science con el comentario "Ahora aquí hay una memoria en forma de diálogo racionalmente reconstruido. Y el diálogo, como bien lo sabía Galileo, es en sí mismo un recurso literario sumamente insidioso: vivo, entretenido y especialmente adecuado para insinuar opiniones mientras se evade la responsabilidad por ellas. Se habían publicado pocas memorias científicas, pero Konrad Lorenz y Adolf Portmann habían escrito libros populares que transmitieron la erudición a una amplia audiencia. Heisenberg trabajó en su autobiografía y la publicó con Piper Verlag en Munich. Heisenberg propuso inicialmente el título Gespräche im Umkreis der Atomphysik (Conversaciones sobre física atómica). La autobiografía se publicó finalmente con el título Der Teil und das Ganze (La parte y el todo). La traducción al inglés de 1971 se publicó con el título Physics and Beyond: Encounters and Conversations.

Heisenberg murió de cáncer de riñón en su casa, el 1 de febrero de 1976. La noche siguiente, sus colegas y amigos caminaron en recuerdo desde el Instituto de Física hasta su casa, encendieron una vela y la colocaron frente a su puerta. Heisenberg está enterrado en Munich Waldfriedhof.

En 1980, su viuda, Elisabeth Heisenberg, publicó La vida política de una persona apolítica (de, Das politische Leben eines Unpolitischen). En él caracterizó a Heisenberg como "primero y ante todo, una persona espontánea, luego un científico brillante, luego un artista de gran talento, y solo en cuarto lugar, por un sentido del deber, homo politicus".

Honores y premios

Heisenberg recibió varios honores:

• Doctorados honorarios de la Universidad de Bruselas, la Universidad Tecnológica de Karlsruhe y la Universidad de Eötvös Loránd.
• Orden bávara de Mérito
• Premio Romano Guardini
• Gran Cruz para el Servicio Federal con Star
• Caballero de la Orden del Mérito (clase civil)
• Elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1955
• Member of the Academies of Sciences of Göttingen, Bavaria, Saxony, Prussia, Sweden, Romania, Norway, Spain, The Netherlands (1939), Rome (Pontifical), the Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina (Halle), la Accademia dei Lincei (Roma), y la Academia Americana de Ciencias.
• 1932 – Premio Nobel de Física "para la creación de la mecánica cuántica, cuya aplicación, entre otras cosas, ha llevado al descubrimiento de las formas alotrópicas de hidrógeno".
• 1933 – Max-Planck-Medaille de la Deutsche Physikalische Gesellschaft

Informes de investigación sobre física nuclear

Los siguientes informes se publicaron en Kernphysikalische Forschungsberichte (Research Reports in Nuclear Physics), una publicación interna de la alemana Uranverein. Los informes se clasificaron como Top Secret, tenían una distribución muy limitada y los autores no podían conservar copias. Los informes fueron confiscados bajo la Operación Aliada Alsos y enviados a la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos para su evaluación. En 1971, los informes fueron desclasificados y devueltos a Alemania. Los informes están disponibles en el Centro de Investigación Nuclear de Karlsruhe y el Instituto Americano de Física.

• Werner Heisenberg Die Möglichkeit der technischer Energiegewinnung aus der Uranspaltung G-39 (6 de diciembre de 1939)
• Werner Heisenberg Bericht über die Möglichkeit technischer Energiegewinnung aus der Uranspaltung (II) G-40 (29 de febrero de 1940)
• Robert Döpel, K. Döpel y Werner Heisenberg Bestimmung der Diffusionslänge thermischer Neutronen en schwerem Wasser G-23 (7 de agosto de 1940)
• Robert Döpel, K. Döpel y Werner Heisenberg Bestimmung der Diffusionslänge thermischer Neutronen en Präparat 38 G-22 (5 de diciembre de 1940)
• Robert Döpel, K. Döpel y Werner Heisenberg Versuche mit Schichtenanordnungen von D₂O und 38 G-75 (28 de octubre de 1941)
• Werner Heisenberg Über die Möglichkeit der Energieerzeugung mit Hilfe des Isotops 238 G-92 (1941)
• Werner Heisenberg Bericht über Versuche mit Schichtenanordnungen von Präparat 38 und Paraffin am Kaiser Wilhelm Institut für Physik in Berlin-Dahlem G-93 (mayo de 1941)
• Fritz Bopp, Erich Fischer, Werner Heisenberg, Carl-Friedrich von Weizsäcker, y Karl Wirtz Untersuchungen mit neuen Schichtenanordnungen aus U-metall und Paraffin G-127 (marzo de 1942)
• Robert Döpel Bericht über Unfälle beim Umgang mit Uranmetall G-135 (9 de julio de 1942)
• Werner Heisenberg Bemerkungen zu dem geplanten halbtechnischen Versuch mit 1,5 a D₂O und 3 a 38-Metall G-161 (31 de julio de 1942)
• Werner Heisenberg, Fritz Bopp, Erich Fischer, Carl-Friedrich von Weizsäcker, y Karl Wirtz Messungen un Schichtenanordnungen aus 38-Metall und Paraffin G-162 (30 de octubre de 1942)
• Robert Döpel, K. Döpel y Werner Heisenberg Der experimentelle Nachweis der effektiven Neutronenvermehrung in einem Kugel-Schichten-System aus D₂O und Uran-Metall G-136 (julio de 1942)
• Werner Heisenberg Die Energiegewinnung aus der Atomkernspaltung G-217 (6 de mayo de 1943)
• Fritz Bopp, Walther Bothe, Erich Fischer, Erwin Fünfer, Werner Heisenberg, O. Ritter, y Karl Wirtz Bericht über einen Versuch mit 1.5 a D₂O und U und 40 cm Kohlerückstreumantel (B7) G-300 (3 de enero de 1945)
• Robert Döpel, K. Döpel y Werner Heisenberg Die Neutronenvermehrung en einem D₂O-38-Metallschichtensystem G-373 (marzo de 1942)

Otras publicaciones de investigación

• Sommerfeld, A.; Heisenberg, W. (1922). "Eine Bemerkung über relativistische Röntgendublets und Linienschärfe". Z. Phys. 10 (1): 393-398. Bibcode:1922ZPhy...10..393S. doi:10.1007/BF01332582. S2CID 123083509.
• Sommerfeld, A.; Heisenberg, W. (1922). "Die Intensität der Mehrfachlinien und ihrer Zeeman-Komponenten". Z. Phys. 11 (1): 131–154. Bibcode:1922ZPhy...11..131S. doi:10.1007/BF01328408. S2CID 186227343.
• Born, M.; Heisenberg, W. (1923). "Über Phasenbeziehungen bei den Bohrschen Modellen von Atomen und Molekeln". Z. Phys. 14 (1): 44–55. Bibcode:1923ZPhy...14...44B. doi:10.1007/BF01340032. S2CID 186228402.
• Born, M.; Heisenberg, W. (1923). "Die Elektronenbahnen im furegten Heliumatom". Z. Phys. 16 (9): 229–243. Bibcode:1924AnP...379....1B. doi:10.1002/andp.192437902.
• Nacido, M.; Heisenberg, W. (1924). "Zur Quantentheorie der Molekeln". Annalen der Physik. 74 (4): 1–31. Bibcode:1924AnP...379....1B. doi:10.1002/andp.192437902.
• Nacido, M.; Heisenberg, W. (1924). "Über den Einfluss der Deformierbarkeit der Ionen auf optische und chemische Konstanten. I". Z. Phys. 23 (1): 388-410. Bibcode:1924ZPhy...23..388B. doi:10.1007/BF01327603. S2CID 186220818.
• - (1924). "Über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmmen (Diss.)". Annalen der Physik. 74 (4): 577-627. Bibcode:1924AnP...379..577H. doi:10.1002/andp.19243791502.
• - (1924). "Über eine Abänderung der formalin Regeln der Quantentheorie beim Problem der anomalen Zeeman-Effekte". Z. Phys. 26 (1): 291–307. Bibcode:1924ZPhy...26..291H. doi:10.1007/BF01327336. S2CID 186215582.
• - (1925). "Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen". Zeitschrift für Physik. 33 (1): 879–893. Bibcode:1925ZPhy...33..879H. doi:10.1007/BF01328377. S2CID 186238950. El documento fue recibido el 29 de julio de 1925. [Traducción en inglés en: van der Waerden 1968, 12 "Reinterpretación Teórica-Quantum de las relaciones cinemáticas y mecánicas"] Este es el primer artículo en la famosa trilogía que lanzó la formulación mecánica matriz de la mecánica cuántica.
• Born, M.; Jordan, P. (1925). "Zur Quantenmechanik". Zeitschrift für Physik. 34 (1): 858-888. Bibcode:1925ZPhy...34..858B. doi:10.1007/BF01328531. S2CID 186114542. El documento fue recibido el 27 de septiembre de 1925. [Traducción al inglés en: van der Waerden 1968, "On Quantum Mechanics"] Este es el segundo papel en la famosa trilogía que lanzó la formulación mecánica matriz de la mecánica cuántica.
• Born, M.; Heisenberg, W.; Jordan, P. (1926). "Zur Quantenmechanik II". Zeitschrift für Physik. 35 (8–9): 557–615. Bibcode:1926ZPhy...35..557B. doi:10.1007/BF01379806. S2CID 186237037. El documento fue recibido el 16 de noviembre de 1925. [Traducción al inglés en: van der Waerden 1968, 15 "On Quantum Mechanics II"] Este es el tercer artículo de la famosa trilogía que lanzó la formulación mecánica matriz de la mecánica cuántica.
• - (1927). "Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik". Z. Phys. 43 (3–4): 172–198. Bibcode:1927ZPhy...43..172H. doi:10.1007/BF01397280. S2CID 122763326.
• - (1928). "Zur Theorie des Ferromagnetismus". Z. Phys. 49 (9–10): 619–636. Bibcode:1928ZPhy...49..619H. doi:10.1007/BF01328601. S2CID 122524239.
• —; Pauli, W. (1929). "Zur Quantendynamik der Wellenfelder". Z. Phys. 56 (1): 1–61. ZPhy...56....1H. doi:10.1007/BF01340129. S2CID 121928597.
• —; Pauli, W. (1930). "Zur Quantentheorie der Wellenfelder. II". Z. Phys. 59 (3–4): 168–190. Bibcode:1930ZPhy...59..168H. doi:10.1007/BF01341423. S2CID 186219228.
• - (1932). "Über den Bau der Atomkerne. I". Z. Phys. 77 (1–2): 1–11. Bibcode:1932ZPhy...77....1H. doi:10.1007/BF01342433. S2CID 186218053.
• - (1932). "Über den Bau der Atomkerne. II". Z. Phys. 78 (3–4): 156–164. Bibcode:1932ZPhy...78..156H. doi:10.1007/BF01337585. S2CID 186221789.
• - (1933). "Über den Bau der Atomkerne. III". Z. Phys. 80 (9–10): 587–596. Bibcode:1933ZPhy...80..587H. doi:10.1007/BF01335696. S2CID 126422047.
• - (1934). "Bemerkungen zur Diracschen Theorie des Positrons". Zeitschrift für Physik. 90 (3–4): 209–231. Bibcode:1934ZPhy...90..209H. doi:10.1007/BF01333516. S2CID 186232913. El autor fue citado como en Leipzig. El documento fue recibido el 21 de junio de 1934.
• - (1936). "Über die 'Schauer' en der Kosmischen Strahlung". Forsch. Fortscher. 12: 341-342.
• —; Euler, H. (1936). "Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons". Z. Phys. 98 (11–12): 714–732. Bibcode:1936ZPhy...98..714H. doi:10.1007/BF01343663. S2CID 120354480. Los autores fueron citados como en Leipzig. El documento fue recibido el 22 de diciembre de 1935. La traducción de este artículo ha sido realizada por W. Korolevski y H. Kleinert: arXiv:physics/0605038v1.
• - (1936). "Zur Theorie der 'Schauer' en der Höhenstrahlung". Z. Phys. 101 (9–10): 533–540. Bibcode:1936ZPhy..101..533H. doi:10.1007/BF01349603. S2CID 186215469.
• - (1937). "Der Durchgang sehr energiereicher Korpuskeln durch den Atomkern". Die Naturwissenschaften. 25 (46): 749-750. Bibcode:1937NW....25..749H. doi:10.1007/BF01789574. S2CID 39613897.
• - (1937). "Theoretische Untersuchungen zur Ultrastrahlung". Verh. Dtsch. Phys. Ges. 18: 50.
• - (1938). "Die Absorption der durchdringenden Komponente der Höhenstrahlung". Annalen der Physik. 425 (7): 594-599. Bibcode:1938AnP...425..594H. doi:10.1002/andp.19384250705.
• - (1938). "Der Durchgang sehr energiereicher Korpuskeln durch den Atomkern". Nuovo Cimento. 15 (1): 31–34. Bibcode:1938NCim...15...31H. doi:10.1007/BF02958314. S2CID 123209538. - (1938). "Der Durchgang sehr energiereicher Korpuskeln durch den Atomkern". Verh. Dtsch. Phys. Ges. 19 2).
• - (1943). "Die beobachtbaren Grössen in der Theorie der Elementarteilchen. I". Z. Phys. 120 (7–10): 513–538. Bibcode:1943ZPhy...120..513H. doi:10.1007/BF01329800. S2CID 120706757.
• - (1943). "Die beobachtbaren Grössen in der Theorie der Elementarteilchen. II". Z. Phys. 120 (11–12): 673–702. Bibcode:1943ZPhy...120..673H. doi:10.1007/BF01336936. S2CID 124531901.
• - (1944). "Die beobachtbaren Grössen in der Theorie der Elementarteilchen. III". Z. Phys. 123 (1–2): 93–112. Bibcode:1944ZPhy..123...93H. doi:10.1007/BF01375146. S2CID 123698415.
• - (1947). "Zur Theorie der Supraleitung". Forsch. Fortschr21/23: 243–244. - (1947). "Zur Theorie der Supraleitung". Z. Naturforsch. 2a (4): 185–201. Bibcode:1947ZNatA...2..185H. doi:10.1515/zna-1947-0401.
• - (1948). "Das elektrodynamische Verhalten der Supraleiter". Z. Naturforsch. 3a (2): 65–75. Bibcode:1948ZNatA...3...65H. doi:10.1515/zna-1948-0201.
• —; von Laue, M. (1948). "Das Barlowsche Rad aus supraleitendem Material". Z. Phys. 124 (7–12): 514–518. Bibcode:1948ZPhy..124..514H. doi:10.1007/BF01668888. S2CID 121271077.
• - (1948). "Zur statischen Theorie der Tubulenz". Z. Phys. 124 (7–12): 628–657. Bibcode:1948ZPhy..124..628H. doi:10.1007/BF01668899. S2CID 186223726.
• - (1948). "Sobre la teoría de la turbulencia estadística e isotrópica". Proceedings of the Royal Society A. 195 (1042): 402–406. Bibcode:1948RSPSA.195..402H. doi:10.1098/rspa.1948.0127.
• - (1948). "Bemerkungen um Turbulenzproblema". Z. Naturforsch. 3a (8–11): 434–7. Bibcode:1948ZNatA...3..434H. doi:10.1515/zna-1948-8-1103. S2CID 202047340.
• - (1949). "Production of mesons showers". Naturaleza. 164 (4158): 65–67. Bibcode:1949Natur.164...65H. doi:10.1038/164065c0. PMID 18228928. S2CID 4043099.
• - (1949). "Die Erzeugung von Mesonen in Vielfachprozessen". Nuovo Cimento. 6 (Supl): 493-7. Bibcode:1949NCim....6S.493H. doi:10.1007/BF02822044. S2CID 122006877.
• - (1949). "Über die Entstehung von Mesonen in Vielfachprozessen". Z. Phys. 126 (6): 569-582. Bibcode:1949ZPhy..126..569H. doi:10.1007/BF01330108. S2CID 120410676.
• - (1950). "Sobre la estabilidad del flujo laminar". Proc. International Congress Mathematicians. II: 292–296.
• - (1952). "Bermerkungen zur Theorie der Vielfacherzeugung von Mesonen". Die Naturwissenschaften. 39 (3): 69. Bibcode:1952NW....39...69H. doi:10.1007/BF00596818. S2CID 413295.
• - (1952). "Mesonenerzeugung als Stosswellenproblema". Z. Phys. 133 (1–2): 65–79. Bibcode:1952ZPhy..133...65H. doi:10.1007/BF01948683. S2CID 124271377.
• - (1955). "La producción de mesones en colisiones de alta energía". Nuovo Cimento. 12 (Supl): 96-103. Bibcode:1955NCim....2S.96H. doi:10.1007/BF02746079. S2CID 121970196.
• — (1975). "Desarrollo de conceptos en la historia de la teoría cuántica". American Journal of Physics. 43 (5): 389-394. Bibcode:1975AmJPh..43..389H. doi:10.1119/1.9833. El contenido de este artículo fue presentado por Heisenberg en una conferencia en la Universidad de Harvard.

Libros publicados

• (1949) [1930]. Los principios físicos de la teoría cuántica. Traductores Eckart, Carl; Hoyt, F.C. Dover. ISBN 978-0-486-60113-7.
• - (1955). Das Naturbild der heutigen Physik. Rowohlts Enzyklopädie. Vol. 8. Rowohlt.
• - (1966). Problemas filosóficos de la ciencia nuclear. Fawcett.
• — (1971). Física y Más allá: Encuentros y Conversaciones. Harper & Row. ISBN 9780061316227.
• —; Busche, Jürgen (1979). Quantentheorie und Philosophie: Vorlesungen und Aufsätze. Reclam. ISBN 978-3-15-009948-3.
• - (1979). Problemas filosóficos de la física cuántica. Ox Bow. ISBN 978-0-918024-14-5.
• - (1983). Tradición en la ciencia. Seabury Press.
• — (1988). Physik und Philosophie: Weltperspektiven. Ullstein Taschenbuchvlg.
• - (1989). Encuentros con Einstein: y otros ensayos sobre personas, lugares y partículas. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02433-2.
• - Northrop, Filmer (1999). Física y Filosofía: La Revolución en la Ciencia Moderna (Great Minds Series). Prometeo.
• - (2002). Der Teil und das Ganze: Gespräche im Umkreis der Atomphysik. Piper. ISBN 978-3-492-22297-6.
• - (1992). Rechenberg, Helmut (ed.). Deutsche und Jüdische Physik. Piper. ISBN 978-3-492-11676-3.
• - (2007). Physik und Philosophie: Weltperspektiven. Hirzel.
• - (2007). Física y Filosofía: La Revolución en la Ciencia Moderna. Harper Perennial Modern Classics (reprint ed.). HarperCollins. ISBN 978-0-06-120919-2. (texto completo de la versión de 1958)

En la cultura popular

El apellido de Heisenberg se usa como el alias principal de Walter White (interpretado por Bryan Cranston), el personaje principal de la serie de drama criminal de AMC Breaking Bad a lo largo de White&#39.;s transformación de un profesor de química de la escuela secundaria en un cocinero de metanfetamina y un capo de la droga. En la serie precuela derivada Better Call Saul, un personaje llamado Werner dirige la construcción del laboratorio de metanfetamina perteneciente al antagonista Gus Fring en el que Walt cocina durante gran parte de Breaking Bad..

Werner Heisenberg fue el objetivo de un asesinato por parte del espía Moe Berg en la película The Catcher Was a Spy, basada en hechos reales.

A Heisenberg se le atribuye la construcción de la bomba atómica utilizada por el Eje en la adaptación de la serie de Amazon Prime TV de la novela El hombre en el castillo alto de Philip K. Dick. Las bombas atómicas en este universo se conocen como Dispositivos Heisenberg.

Daniel Craig interpretó a Heisenberg en la película de 2002 Copenhague, una adaptación de la obra de teatro de Michael Frayn del mismo nombre.

Heisenberg es el homónimo del antagonista secundario de Resident Evil Village, Karl Heisenberg. La investigación de Heisenberg sobre el ferromagnetismo sirvió de inspiración para las habilidades magnéticas del personaje.