К 120-летию Гейзенберга

К 120-ЛЕТИЮ ВЕРНЕРА ГЕЙЗЕНБЕРГА
 Werner Karl Heisenberg

Нет такого живущего физика-теоретика, который сделал больший вклад в нашу науку, чем он. В то же время он был доброжелателен со всеми, лишён высокомерия и составлял приятную компанию.
— E. P. Wigner. Werner K. Heisenberg (Obituary) // Physics Today. — 1976. — Vol. 29, № 4. — P. 86—87.


Ве;рнер Карл Ге;йзенберг (5 декабря 1901, Вюрцбург — 1 февраля 1976, Мюнхен) — немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира.
Гейзенберг является автором ряда фундаментальных результатов в квантовой теории: он заложил основы матричной механики, сформулировал соотношение неопределённостей, применил формализм квантовой механики к проблемам ферромагнетизма, аномального эффекта Зеемана и др. В статье «О квантово-теоретическом истолковании кинематических и механических соотношений» («Quantentheoretische Umdeutung der kinematischen und mechanischen Beziehungen», 1925) Гейзенберг построил исторически первый вариант квантовой механики — матричную механику. В основополагающей работе «О наглядном содержании квантово-теоретической кинематики и механики» («Ueber den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik», 1927) дал вывод соотношения неопределённостей, выражающего ограничения на употребление классических понятий в квантовой механике. Гейзенберг является одним из авторов протонно-нейтронной модели строения атомного ядра (1932). В дальнейшем активно участвовал в развитии квантовой электродинамики (теория Гейзенберга — Паули) и квантовой теории поля (теория S-матрицы), в последние десятилетия жизни предпринимал попытки создания единой теории поля.
Гейзенберг во время Второй мировой войны он был ведущим теоретиком немецкого ядерного проекта. Ряд работ посвящён также физике космических лучей, теории турбулентности, философским проблемам естествознания. Гейзенберг сыграл большую роль в организации научных исследований в послевоенной Германии. 
Значительное место в научном творчестве Гейзенберга занимают разработка философско-методологические проблем физики и её истории. С именем Гейзенберга связывается формулировка принципа наблюдаемости, введение понятия замкнутой физической теории, новая постановка проблемы причинности. Ряд методологических работ Гейзенберга посвящён исследованию связи современной физики с идеями античной философии, в которых он отдаёт предпочтение объективно-идеалистическим натурфилософским идеям Платона.  Отец Вернера Карла Август Гейзенберг был  профессором средневековой греческой филологии, и это, и преподавание в классической гимназии древнегреческого и латыни не могли не сказаться на образованности Вернера, о чём он позже будет не раз вспоминать с благодарностью. На Гейзенберга большое впечатление произвели диалоги Платона «Тимей» и «Парменид». Философия Платона окажется самой близкой к методологии квантовой теории и математической физики. Гейзенберг был всесторонне одарённым активным в молодости. Был прекрасным пианистом. Участвовал в молодёжном политическом движении. Во время болезни он прочитал книгу Германа Вейля «Пространство, время и материя» и был впечатлён мощью математических методов и их приложений и решил изучать математику в Мюнхенском университете, куда поступил летом 1920 года. Под руководством известного физика-теоретика А. Зоммерфельда Гейзенберг начал работу в русле так называемой «старой квантовой теории». Зиму 1922—1923 года Зоммерфельд провёл в Висконсинском университете (США), рекомендовав своему ученику поработать в Гёттингене под руководством Макса Борна. Гейзенберг уже посещал Гёттинген в июне 1922 года во время так называемого «Боровского фестиваля» - серии лекций, прочитанных Нильсом Бором. Молодому физику удалось познакомиться со знаменитым учёным и побеседовать с ним во время одной из прогулок. Как впоследствии вспоминал сам Гейзенберг, этот разговор оказал большое влияние на формирование его взглядов и подхода к решению научных проблем. Он следующим образом определил роль различных влияний в его жизни: «У Зоммерфельда я научился оптимизму, у гёттингенцев — математике, а у Бора — физике» . Весной 1925 года Гейзенберг вернулся в Гёттинген и в течение нескольких последующих месяцев добился решающего прогресса в построении первой логически согласованной квантовой теории — матричной механики…
В 1933 году Гейзенберг был удостоен Нобелевской премии по физике за 1932 год с формулировкой «за создание квантовой механики, приложения которой, в числе прочего, привели к открытию аллотропных форм водорода». Несмотря на радость, учёный выразил недоумение в связи с тем фактом, что его коллеги Поль Дирак и Эрвин Шрёдингер получили одну премию (за 1933 год) на двоих, а Макс Борн и вовсе был обойдён вниманием Нобелевского комитета.
Вскоре изменилась политическая ситуация в Германии: к власти пришёл Гитлер. Гейзенберг, решивший остаться в стране, вскоре подвергся нападкам со стороны противников так называемой «еврейской физики», к которой отнесли квантовую механику  и  теорию относительности. Помог семье Гейзенберга знакомство с семьёй рейхсканцлера Гиммлера. На протяжении 1930-х — начала 1940-х годов Гейзенберг плодотворно работал над проблемами теории атомного ядра, физики космических лучей, квантовой теории поля. С 1939 года он принимал участие в деятельности немецкого ядерного проекта в качестве одного из его лидеров, а в 1942 году был назначен профессором физики Берлинского университета и руководителем Института физики Общества кайзера Вильгельма.
В 1949 году, после создания ФРГ, Гейзенберг стал первым президентом Немецкого научно-исследовательского сообщества, которое должно было осуществлять содействие научной работе в стране. В качестве главы Комитета по атомной физике он стал одним из инициаторов начала работ по ядерным реакторам в Германии. В то же время Гейзенберг выступал против приобретения страной ядерного оружия, которое планировалось правительством Аденауэра. В 1955 году он сыграл активную роль в появлении так называемой Декларации Майнау (англ. Mainau Declaration), подписанной шестнадцатью нобелевскими лауреатами, а спустя два года — Гёттингенского манифеста (англ. G;ttingen Manifesto) восемнадцати немецких учёных. В 1958 году он подписал обращение с призывом запретить ядерные испытания, инициированное Лайнусом Полингом и адресованное генеральному секретарю ООН. Итогом этой деятельности стало присоединение ФРГ к Договору о нераспространении ядерного оружия.
Гейзенберг, Дирак, Шрёдингер как физики-теоретики, Г. Вейль, Э.Картан и А. Картан как математики придавали важнейшее значение, почти в духе Пифагора, Диофанта и Евклида, эвристической силе и эстетической мощи математики. Математическая гармония оказывалась большим признаком истинности, чем сиюминутное совпадение с результатами экспериментов.
На наш взгляд, важно ещё подчеркнуть, в какой обстановке формировался творческий подход при создании квантовой теории. Дирак в своих «Воспоминаниях о необычайной эпохе» пишет: " Хочу ещё рассказать кое-что о Нильсе Боре. Во время наших с ним дискуссий я узнал о том, какое недоразумение произошло когда-то между Бором и Томсоном. Бор сказал мне, что был горя¬чим поклонником Томсона и меньше всего собирался критиковать его или обижать. Бору хотелось получить дальнейшие разъяснения по поводу атомных моделей Томсона, но он плохо знал английский язык и не мог задать свои вопросы столь вежливо, сколь хотел. В результате Томсон понял эти вопросы неправильно. Он решил, что его критикуют, и разозлился.
Происшедший инцидент сильно и надолго огорчил Бора. Мне кажется, что он всю жизнь расстраивался из-за этой истории и в дальнейшем всегда боялся, как бы она не повторилась. Когда бы он ни расспрашивал очередного автора о его работе, он неизменно пов¬торял: «Я вовсе не собираюсь критиковать Вас, я просто хочу знать». Это выражение: “This is not to criticize but only to learn”,— стало в Копенгагене крылатым. Нередко его произносили по-не¬мецки: «Nicht um zu kritisieren, nur um zu lernen”.
Я думаю, что эта фраза оказала свое действие и на Гейзенберга, потому что в письмах, о которых я рассказывал, Гейзенберг все время повторял: «Я совершенно не сомневаюсь в правильности Ваших результатов, но мне бы хотелось, чтобы Вы подробнее объяс¬нили мне это место». Он очень боялся сказать что-нибудь такое, что я мог бы воспринять как непосредственную критику и обидеться на неё. На самом деле, Гейзенбергу вовсе не требовалось быть столь дипломатичным. Я чрезвычайно гордился перепиской с ним и ни¬когда не обиделся бы на открытую критику. Но он всегда старался не делать этого».
В конце 1950-х годов вышла монография Гейзенберга «Физика и философия», представлявшая собой текст Гиффордовских лекций в университете Сент-Эндрюс, а спустя десять лет — автобиографическое сочинение «Часть и целое», названное Карлом фон Вайцзеккером «единственным платоновским диалогом нашего времени». С философией Платона Гейзенберг познакомился ещё учеником классической гимназии. Гейзенберг на протяжении всей жизни сохранял интерес к Платону и считал, что «вряд ли можно продвинуться в современной атомной физике, не зная греческой философии». В развитии теоретической физики во второй половине XX века он видел возвращение (на ином уровне) к некоторым атомистическим идеям Платона:
«Если мы хотим сравнить результаты современной физики частиц с идеями любого из старых философов, то философия Платона представляется наиболее адекватной: частицы современной физики являются представителями групп симметрии, и в этом отношении они напоминают симметричные фигуры платоновской философии».
— В. Гейзенберг. Природа элементарных частиц // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1977. — Т. 121, вып. 4. — С. 665.
Возрождение  и развитие интеллектуализма, связанного с Акадэмом Платона, сначала в  Александрийской школе, затем в Римской империи, Багдадском халифате, в платоновской академии Лоренцо Медичи, во французской академии, учреждённой кардиналом Ришелье, а затем в академиях развитых стран, делает актуальным продолжение этой традиции. Гейзенберг и Дирак поэтому всецело поддерживали идеи  создания Всемирной Платоновской академии наук и искусств, международной системы академий и университетов Контенант и идею учреждения Всемирного союза интеллектуальной элиты на правах профсоюзного движения интеллектуалов
 (https://sites.google.com/site/wieucontenantwpu/).
120-летие Вернера Гейзенберга, а вслед за этим и 120-летие Поля Адриена Мориса Дирака дают прекрасные шансы и поводы обновить усилия по развитию интернационального интеллектуализма и пацифизма, которых опять так не хватает мировому сообществу.