По результатам опроса научной элиты, проведенного журналом Physics World, Гейзенберг занял пятое место в ряду выдающихся физиков всех времен. Больший вклад в развитие физики внесли, по мнению респондентов, только Эйнштейн, Ньютон, Максвелл и Бор.
В околонаучной среде Гейзенберг известен прежде всего как один из создателей квантовой механики и руководитель немецкого атомного проекта. Менее известно, что немецкий физик был еще и крупным философом, причем в этой своей ипостаси он был высоко оценен не кем-нибудь, а Мартином Хайдеггером.
Решение посвятить свою жизнь физике, принятое Гейзенбергом в юности, было тесно переплетено с его увлечением греческой философией. Несколько небольших глав учебника, по которому изучали физику в Максимилиановской гимназии, рассказывали об атомной теории. При этом упоминались взгляды греческих философов, согласно которым атомы представляют собой мельчайшие неделимые частицы материи. Текст сопровождала иллюстрация, изображающая несколько атомов. Местами атомы были связаны в группы при помощи крючков и петель, которые, вероятно, должны были представлять химические связи. Эта картинка вызвала тогда резкий протест Гейзенберга, возмутившегося присутствием в учебнике явной, по его мнению, глупости. Ведь если форма атомов столь сложна, что они имеют даже крюки и петли, рассуждал будущий нобелевский лауреат, то они никак не могут быть мельчайшими неделимыми частицами материи. Несколько месяцев спустя, в июне 1919 года, Гейзенбергу пришла мысль почитать что-нибудь из Платона, тем более что знание древнегреческого языка позволяло ему знакомиться с трудами философа в подлиннике. Под руку попался "Тимей", где и излагались основы атомистической теории. "Хотя выдвинутое Платоном в 'Тимее' утверждение, что атомы представляют собой правильные тела, и не было мне вполне ясно, тем не менее хорошо было уже то, что у них не было крючков и петель", - вспоминал позднее Гейзенберг. Именно тогда у ученого появилось убеждение, что вряд ли возможно продвинуться в атомной физике, не зная греческой натурфилософии. Позднее он писал: "Достижения Нового времени, идеи Ньютона и его последователей я воспринимал как непосредственное продолжение устремлений греческих философов и математиков, так же как мне и в голову не могло прийти видеть в естествознании и технике нашего времени мир, принципиально отличный от философского мира Пифагора или Эвклида".
Карьера физика
Окончив гимназию, в 1920 году Гейзенберг поступил в Мюнхенский университет и начал изучать физику под руководством знаменитого Арнольда Зоммерфельда. Уже через три года Гейзенберг защитил докторскую диссертацию, посвященную теории переноса энергии. Следующий год он провел в Геттингенском университете, работая ассистентом у Макса Борна, а затем, получив стипендию Рокфеллеровского фонда, отправился к Нильсу Бору в Копенгаген, где оставался вплоть до 1927 года.
Молодой немецкий физик постоянно вел с Бором страстные споры о квантовой теории. "Я вспоминаю, - писал позднее Гейзенберг, - о многочисленных дискуссиях с Бором, которые длились до поздней ночи и которые мы заканчивали почти в полном отчаянии. После таких дискуссий я снова и снова повторял вопрос о том, может ли природа действительно быть такой абсурдной, какой она кажется нам в атомных экспериментах".
В 1925 году, приходя в себя после приступа сенной лихорадки, Гейзенберг открыл совершенно новый подход, позволяющий разрешить все противоречия, которыми страдала модель атома Бора.
Гейзенберг отказался от представлений об электронных орбитах с определенными радиусами и периодами обращения, поскольку эти величины нельзя было наблюдать экспериментально. Процессы в атоме не могли быть наглядно представлены в виде механических моделей, демонстрирующих, например, обращение планет вокруг Солнца. Традиционные понятия пространства и времени не годились для описания микромира. Вместо наглядных, но по сути неверных образов Гейзенберг предложил математическую модель атома, основанную на использовании наблюдаемых экспериментально величин. Атом Гейзенберга по сути превратился в систему уравнений, в которые входили частоты спектральных линий и другие измеряемые характеристики. Позже Макс Борн узнал в таблицах Гейзенберга давно известные математикам матрицы и показал, что операции над ними можно производить по правилам матричной алгебры. Борн, его студент Паскуаль Джордан и Гейзенберг развили эту концепцию в матричную механику. Через несколько месяцев Эрвин Шредингер описал атомные явления на языке волновых понятий, тем самым предложив другую формулировку квантовой механики. Позднее было показано, что матричная и волновая механика по существу эквивалентны. Взятые вместе, они и составляют квантовую механику.
В 1927 году Гейзенберг становится профессором теоретической физики Лейпцигского университета и вскоре публикует работу с изложением знаменитого принципа неопределенности, ограничивающего возможность одновременного точного измерения разных физических величин. Так, невозможно одновременно достаточно точно установить местоположение и скорость движения частицы. Чем точнее измерена одна из этих величин, тем меньше возможностей определить другую. Аналогичным образом связаны энергия определенного атомного состояния и время его жизни. В обычной жизни погрешности измерений достаточно велики, так что принцип неопределенности не проявляется, однако для описания микромира он играет ключевую роль.
Капрал запаса
Многие уехавшие из Германии после 1933 года ученые считали, что все, кто не последовал их примеру, поддерживают Гитлера. Однако, хотя Гейзенберг предпочел остаться в Германии, его, безусловно, нельзя зачислить в ряды ярых сторонников НСДАП. Великий физик скорее был консерватором. Уже после войны он как-то высказался с почти киплинговским пафосом по поводу того, что научно-техническим прогрессом мир обязан Западу, представителям которого помогла "присущая западной цивилизации вера в нашу задачу в этом мире".
Отношение к фашистской Германии у Гейзенберга, как и у других патриотически настроенных интеллектуалов (например, Мартина Хайдеггера), было неоднозначным. Характерна фраза, сказанная Гейзенбергом во время поездки в США в 1939 году в ответ на предложение остаться: "Ваш брат может украсть серебряные ложки, но от этого он не перестает быть вашим братом".
Гейзенберг рассматривал фашизм как необходимый противовес коммунизму, с которым столкнулся в юношеские годы: он был в Баварии, когда там вспыхнуло восстание рабочих. Приехав в 1943 году в Голландию, Гейзенберг при встрече со своим коллегой, известным физиком Гендриком Казимиром, старался убедить того, что Европа под Гитлером - меньшее зло, чем коммунизм советского типа, что только так можно защитить западную культуру. Не отрицая и не оправдывая нацизм, на отвратительные черты которого ссылался Казимир, он лишь утверждал, что после войны следует ожидать изменений к лучшему. Уже после поражения Германии ученый позволил себе заявить: "Нацистов следовало бы оставить у власти еще лет на пятьдесят, они стали бы вполне приличными".
В качестве одной из причин, по которой он остался в гитлеровской Германии, Гейзенберг назвал "желание оберегать немецкую науку, воспитывать молодых ученых и делать все, чтобы наука не деградировала окончательно и могла возродиться после войны". В пользу решения остаться в стране сыграло и поведение старших коллег Гейзенберга - Макса Планка и Макса фон Лауэ, отказавшихся эмигрировать из тех же соображений.
Впрочем, новая идеология признавала только узкоприкладную науку. Теоретическая физика считалась бесплодным умствованием, квантовая механика и теория относительности - вредоносными порождениями чуждого духа. Из университетов были изгнаны люди неарийского происхождения. Высшим критерием оценки специалиста стала его верность режиму, а не профессионализм. Треть университетских кафедр физики в те годы была занята лицами несоответствующей квалификации либо не занята вовсе. (Характерный факт - только 3 сентября 1944 года вышло постановление, запрещающее призывать научных работников на военную службу. В СССР такое решение было принято уже через четыре месяца после начала войны.)
Немецкие академические круги традиционно старались держаться вне политики. По мере возможности придерживался этого принципа и Гейзенберг. Ему, конечно, приходилось начинать свои лекции с обязательного приветствия "Хайль Гитлер!" и им же заканчивать официальные письма. Однако его подписи нет ни под одним из всевозможных обращений во славу национал-социализма, заполонивших в 30-е годы страницы немецких газет. Гейзенберг никогда не писал о своей помощи преследовавшимся коллегам, но после смерти ученого стали известны и такие случаи. Так, польский физик Э. Гора назвал свои воспоминания "Спасенный Гейзенбергом". В 1939 году, когда немецкие войска заняли Варшаву и был отдан приказ об уничтожении польской интеллигенции, Гора обратился за помощью к Гейзенбергу. Тот пригласил его в Лейпциг и помог устроиться на работу - трамвайным кондуктором, а затем дал и возможность вести исследования.
Научные взгляды Гейзенберга представлялись нацистам весьма подозрительными. В 1937 году со страниц официального органа СС "Дер шварце корпс" на ученого обрушились прямые политические обвинения. Чистокровный ариец Гейзенберг был назван в статье "белым евреем", "носителем духа Эйнштейна" в новой Германии. Гейзенберг и ему подобные, заключал автор статьи, "являются представителями еврейства в немецкой духовной жизни и должны быть устранены, как ранее были устранены сами евреи". Гейзенбергу пришлось обратиться к Генриху Гиммлеру с просьбой разобраться в ситуации: или подтвердить изложенные в статье обвинения - и тогда он оставит должность профессора, или опровергнуть их и защитить его от нападок и оскорблений. Матери Гейзенберга и Гиммлера были знакомы, так что ученому удалось без проволочек передать письмо адресату. Вскоре была учреждена специальная комиссия, Гейзенберга неоднократно допрашивали в гестаповских подвалах Берлина. Комиссия работала больше года, дома у ученого были установлены скрытые микрофоны, а его лекции и семинары регулярно посещали секретные агенты. Летом 1938 года, во время Судетского кризиса, Гейзенберг, капрал запаса, был вынужден продемонстрировать лояльность режиму - выразить свою готовность пойти в действующую армию. Видимо, этот жест произвел впечатление на нацистскую верхушку. Гиммлер написал Гейзенбергу личное письмо, в котором снял с него все обвинения. Только после этого ученый смог вздохнуть относительно свободно. Впрочем, Гейзенбергу так и не дали занять столь желанную для него кафедру в Мюнхене, хотя Зоммерфельд перед уходом на пенсию усиленно рекомендовал на этот пост своего ученика. Кафедру отдали посредственному специалисту в гидродинамике, зато члену нацистской партии - тот свел весь курс теоретической физики к одной лишь классической механике. Тем не менее Гейзенбергу вскоре представился шанс сделать карьеру и при новом режиме.
Более глубокий слой
В декабре 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассманн открыли деление ядер урана, и уже осенью 1939 года немецкое военное командование запустило программу создания ядерного оружия. К этой работе были привлечены почти 60 физиков и химиков из различных учреждений, в том числе и Гейзенберг. Его, как самого авторитетного на тот момент в Германии специалиста по "новой" физике, назначили научным руководителем проекта. Казалось бы, у Германии были все шансы создать атомную бомбу раньше СССР и США. Немцы первыми начали свой проект, в конце 1940 года у них было столько урана, сколько у американцев появилось лишь через два года. Были и интеллектуальные ресурсы для создания новой бомбы: в первой трети прошлого века Германия по праву считалась центром мировой науки. Правда, после прихода Гитлера к власти многие ученые решили эмигрировать: уехали более десяти нобелевских лауреатов. И все же интеллектуальный потенциал страны оставался достаточно высоким. Но после того, как Гитлер запретил разрабатывать виды оружия, которые "не могут быть готовы для использования в ближайшее время", немецкий атомный проект стали потихоньку сворачивать. В середине 1942 года министр вооружений Альберт Шпеер спросил Гейзенберга, возможно ли создать атомную бомбу в ближайшие девять месяцев, и получил отрицательный ответ. Тогда усилия физиков решили переключить на конструирование энергетического реактора.
После поражения Германии Гейзенберг и девять его коллег, работавших над атомной программой, были интернированы. Ученых вывезли в Великобританию и в течение полугода содержали в поместье Фарм-Холл, недалеко от Кембриджа. Все их разговоры прослушивались: англичане пытались понять, насколько Германия продвинулась в создании ядерного оружия.
В послевоенный период Гейзенберг совместно с Паули работал над единой квантовой теорией элементарных частиц, однако его усилия не увенчались успехом. Великий физик пытался также осмыслить философские основы естественных наук. В 1962 году он публикует книгу "Физика и философия", а в 1971 году - "Шаги за горизонт". Скончался ученый от рака. Это случилось в Мюнхене 1 февраля 1976 года.
Прожив большую часть своей жизни в "самую идеологизированную эпоху", Гейзенберг так и не "вписался" ни в одну из идеологий. Его допрашивали гестаповцы и интернировали западные демократы, очень настороженно к нему относилась советская власть. Возможно, так происходило не вследствие того, что Гейзенберг вообще был далек от любой идеологии. И не только потому, что занимался точным естествознанием (широко известен гейзенберговский афоризм, что дурная философия - а что такое идеология, как не дурная философия? - губит хорошую физику), а потому, что он был философом.
В одном из писем Хайдеггеру Гейзенберг писал: "Я не вижу, чтобы в той части современного мира, в которой, по-видимому, совершаются наиболее сильные сдвиги, а именно в естествознании, существовала тенденция отхода от идей и ценностей. Наоборот, истолкование действительности в свете идей и ценностей происходит с величайшей интенсивностью, только в каком-то более глубоком слое".
Авторы выражают признательность академику В. А. Белоконю за помощь в подготовке материала
