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他是量子力学的建立者之一，爱因斯坦和普朗克的晚辈；他是玻尔、玻恩和索末菲的学生，泡利的师弟兼好兄弟；他是薛定谔的竞争者，费米和奥本海默的朋友兼对手……
他就是沃纳·卡尔·海森堡，被人们称为20世纪继爱因斯坦和玻尔之后最伟大的物理学家。
伴随着海森堡的一生，有不尽的荣誉与称赞。他23岁凭借《关于流体流动的稳定和湍流》这篇博士论文，获得了慕尼黑大学的博士学位；他 26岁时成为了莱比锡大学的理论物理学教授； 他于20世纪20年代创立的量子力学，可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动，从而引发了物理界的巨大变化，开辟了20世纪物理时代的新纪元，那年，他32岁。为此，1932年，他获得了诺贝尔物理学奖。
在他的众多荣誉中，最突出的当属他的“不确定性原理”，而他的人生也如这理论一样充满了不确定性。
“不确定性原理”
20世纪20年代初，为量子论创立做出过杰出贡献的主要有三个研究中心：德国的慕尼黑大学（索末菲）、哥廷根大学（普朗克、玻恩）以及丹麦的哥本哈根大学（玻尔及哥本哈根学派）。这三个研究中心是当时各国物理学研究者向往的“圣地”。海森堡曾经有幸在这三个研究中心都学习和工作过，并让整个物理界知道了他的存在。
1920年，海森堡考入慕尼黑大学，师从阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld），攻读理论物理学。索末菲有两位非常著名的学生，一个是沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli），另一个是彼得·德拜（Peter Debye）。索末菲给海森堡布置的博士论文题目与流体力学有关，但很快海森堡发现他的兴趣慢慢转向了量子理论。
当海森堡开始他的研究时，量子理论在解决原子之谜方面的深刻不妥性正在慕尼黑刚刚开始显露出来，海森堡试图用各种方法尝试解决一些特定的问题。这种尝试性的研究与他后来在量子理论中做出的巨大贡献不无关系。
1923年，获得慕尼黑大学博士学位的海森堡，来到了哥廷根大学，成为了马克思·玻恩（Max Born）教授的门生。在量子理论的发展历程中，玻恩属于量子论的革命派，他是旧量子理论的摧毁者。海森堡在哥廷根大学浓厚的学术氛围和玻恩强大的团队中如鱼得水，继续畅游在量子理论的研究中。
海森堡在研究前人的观点时发现，玻尔在1913年提出的量子理论模型存在致命的问题。玻尔的量子理论模型是假定电子在原子核外固定的轨道上运动，在这个轨道上不辐射能量。电子从一个轨道跃迁到另一个轨道的时候会吸收或辐射一个光量子，两个轨道之间的能量差即为这个光量子的能量hv。
海森堡试图找出一个合理的解释。最终他摒弃了玻尔模型中电子轨道的概念，并将这一想法告诉了他的老师玻恩，玻恩非但没有异议反而十分支持，终于，量子力学中的一种形式——“矩阵力学”诞生了。
1926年，海森堡不断受邀到欧洲各地讲述“矩阵力学”。直到一个名叫埃尔文·薛定谔的人出现，使海森堡从天堂掉落到了人间。薛定谔认为矩阵力学太难懂，于是他构造出了用波来描述电子，让原子中的电子成为了在原子核库仑作用束缚下的一个波。物理学界像追赶潮流一样，疯狂的追捧薛定谔的波动力学。
之后，海森堡离开了哥廷根，机缘巧合来到了哥本哈根大学，加入到了玻尔教授的团队。
1927年3月22日，海森堡把一篇题为《量子理论的运动学和力学的知觉内容》的论文投给了《物理期刊》（Zeitschrift fur Physik）。这篇论文共有27页，它包含了海森堡的量子力学中的“不确定性原理”（测不准原理）的表述，和玻尔提出的互补原理以及薛定谔波函数的玻恩统计诠释。“海森堡的不确定性原理形成了量子力学的所谓哥本哈根诠释的重要部分——那种诠释就是关于量子力学的数学工具的应用及其局限性的一种阐明，它从根本上改变了我们对自然的理解以及我们和自然的关系。不确定性原理和哥本哈根诠释虽然还有争议，但却标志着物理学中至今无与伦比的一次深刻变化的终结；而且迄今也还没有任何别的理论被证实为像量子力学及其在1927年的哥本哈根诠释中完成以后的那些扩充和精化那样地对原子尺度的现象有着如此成功和如此广泛的应用。”海森堡在这篇论文的开头就说：“如果谁想要阐明‘一个物体的位置’（例如一个电子的位置）这个短语的意义，那么他就要描述一个能够测量‘电子位置’的实验，否则这个短语就根本没有意义。”海森堡在谈到诸如位置与动量，或能量与时间这样一些正则共轭量的不确定关系时说：“这种不确定性正是量子力学中出现统计关系的根本原因。”
也许这些理论对于常人来讲过于复杂，且难以理解，但是海森堡的这一理论引起了物理学界的震动。
“不确定性原理”作为“量子力学的哥本哈根诠释”的一部分，遭到了很多物理学家的反对，包括爱因斯坦。玻尔极力地维护着这个诠释，他和爱因斯坦长达多年的论战也就此开始。
希特勒的科学家
除了荣誉，伴随海森堡的一生更为突出的便是猜测与争议。为什么这个才华横溢的青年会在希特勒的统治下担任一个重要的教授职位，并在整个第二次世界大战期间为德国进行核裂变研究，而且狂热地一直工作到战争结束？
1933年，在阿道夫·希特勒还没有成为德国总理之前，德国经过大学改革和第二次工业革命已经雄踞世界科学中心的位置。世界上最优秀的顶尖人才也汇聚在此，他们是欧姆、高斯、李比希、爱因斯坦、玻尔、霍夫曼等人。
希特勒执政后，种族歧视政策与文化清洗运动，致使一大批非日耳曼血统的科学家遭到驱逐。丹麦的大物理学家玻尔离开了他心爱的哥本哈根理论物理研究所，远赴美国。德国的许多科学家也纷纷背井离乡，坚决不与纳粹势力妥协。然而，1932年诺贝尔物理学奖的获得者海森堡却选择留下来，并被纳粹德国委以重任，负责领导研制原子弹的技术工作。
其实海森堡也不认同希特勒对于犹太人的迫害，并且他也曾被党卫军抓起来审问过，经过了一年的考察他才没有被驱逐。 面对希特勒的暴行和朋友、老师的离去与不理解而依然选择留下的海森堡到底是出于何种心情呢？英国战时核研究的两位前成员鲁道耳夫·派尔斯爵士和内维耳·莫特爵士给出了下列解释：“设想海森堡希望德国得胜是有理由的。他不赞成纳粹体制的许多方面，但他是一位爱国者……多数国家的多数公民当受到召唤时都为战争出了力，而那些少数拒绝了的人们则需要非凡的勇气和非凡的信心强度。”
海森堡在战后回忆说：“我，和我的若干同道一样，被告知要在原子能的技术应用方面进行工作。”他在别的地方又说：“政府的官方口号是‘我们必须为了战争而利用物理学’。我们把它颠倒过来当作了我们的口号：‘我们必须为了物理学而利用战争’”。
也许在海森堡眼中，他并没有意识到战争的可怕与物理学将要在战争中发挥的极富破坏性的作用，但是身为一名热爱物理、热爱量子理论研究的科学家，在战争与物理学并存的时候，他选择了物理学，选择了在一个由节节胜利的德国军队主持的重要政府计划所提供的保障——免于政治烦扰和经济拮据。
而对于他在研发原子弹的道路上表现出的狂热，这可能与儿时父亲对于海森堡的教育有关。
有一个充满戏剧性的说法，海森堡出生后不久，他的父亲获得了维尔茨堡大学的讲师资格。后人认为海森堡的诞生和他父亲的被任命，这二者在时间上的巧合暗示了这个孩子的未来发展中的三个基本要素：他出生在一个重要的时间节点，他的家庭处于很高的学术阶层和文化阶层，以及在他出生后他的家庭不论社会地位还是学术氛围都是非常突出的。
海森堡是家里第二个儿子，他还有一个哥哥叫埃尔文·海森堡。由于父亲是位老师，他一直拿两个孩子进行比较，想让他们在互相竞争中共同成长。在他的眼中容不得自己的孩子学习成绩比其他人差。也确如父亲所愿，海森堡和哥哥的学习成绩在班级里一直名列前茅。
海森堡在中学时，从一开始就给他的中学老师们留下了深刻的印象。他的五年级班主任写道：“该生具有很高的天赋。”他的八年级班主任写道：“他是一个天赋很高的、很有能力的人。”
中学时，他还参加了和“童子军”组织类似的“青年运动”，当了小组长，他非常热心地参加活动。在他晚年时，有人问起那是一种什么组织时，他很轻松地说不过是大家到乡下去爬山、唱歌等等。这话不错，但却有所隐瞒。当时的“青年运动”是一种关系非常紧密的、半军事性的组织，有很严格的戒律。组织者的目的绝不是消遣去了，而是锻炼自己，以备迎接将来的各种斗争。他们的刊物叫做《白骑士》，他们所追求的是新的人和新的国……
在海森堡的人生中，一直力争上游，优秀与天赋高、能力强等词汇一直伴随着他，在他的人生字典里没有放弃和失败。也许因为这样，他的执着在外人眼里看起来是一种狂热。
1941年9月，经过层层审核，纳粹同意海森堡去哥本哈根讲学一周。当然他还有一个重要的任务——拉拢玻尔，为德国的原子弹研究服务。
昔日的师生再次相聚，各自心里却不同以往。海森堡所期望的犹如当年的那种激烈的讨论量子力学的场景，已经无法重现。不论海森堡如何劝说玻尔，玻尔只说，我们只谈物理，不谈战争。这场战争对于德国纳粹是复仇般的宣泄，对于丹麦来说却是彻头彻尾的灾难，玻尔拒绝与侵略者合作。最终谈判不欢而散，多年后双方都不愿意提起这一晚。
但出乎海森堡意料之外的是，不久玻尔逃到美国，参与了以费米和奥本海默为首的“曼哈顿计划”。海森堡的信心大受打击，他变得孤立无援。
战争结束
不论原子弹最终是否研制成功，也不论海森堡是否用自己的行动遏制了德国核武器的研究进展，人们看到的只是在科学家们都离开德国的时候，海森堡选择留下，并被委以重任。所以不论后世如何揣测当年所发生的一切，海森堡在大部分人的眼中仍然是一个“有罪”的科学家。
二战结束后，海森堡被任命为马克思-普朗克学会物理研究所的所长，领导战后德国物理学的重建工作。亲历灾难的海森堡深知核战争对人类生存的威胁。二战后，他立即加入了反对使用核武器，倡导和平利用核能的行列，并与其他18位科学家联名发表公告，反对德国发展核武器。
1957年，海森堡和玻恩、泡利、哈恩以及在哥廷根学习和工作过的另外13位著名学者联合起草了一份宣言，反对联邦德国开发核武器，支持核能的和平应用。该宣言被称作“哥廷根14”，这份宣言也算作对几年前罗素-爱因斯坦宣言的回应。
他就是沃纳·卡尔·海森堡，被人们称为20世纪继爱因斯坦和玻尔之后最伟大的物理学家。
伴随着海森堡的一生，有不尽的荣誉与称赞。他23岁凭借《关于流体流动的稳定和湍流》这篇博士论文，获得了慕尼黑大学的博士学位；他 26岁时成为了莱比锡大学的理论物理学教授； 他于20世纪20年代创立的量子力学，可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动，从而引发了物理界的巨大变化，开辟了20世纪物理时代的新纪元，那年，他32岁。为此，1932年，他获得了诺贝尔物理学奖。
在他的众多荣誉中，最突出的当属他的“不确定性原理”，而他的人生也如这理论一样充满了不确定性。
“不确定性原理”
20世纪20年代初，为量子论创立做出过杰出贡献的主要有三个研究中心：德国的慕尼黑大学（索末菲）、哥廷根大学（普朗克、玻恩）以及丹麦的哥本哈根大学（玻尔及哥本哈根学派）。这三个研究中心是当时各国物理学研究者向往的“圣地”。海森堡曾经有幸在这三个研究中心都学习和工作过，并让整个物理界知道了他的存在。
1920年，海森堡考入慕尼黑大学，师从阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld），攻读理论物理学。索末菲有两位非常著名的学生，一个是沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli），另一个是彼得·德拜（Peter Debye）。索末菲给海森堡布置的博士论文题目与流体力学有关，但很快海森堡发现他的兴趣慢慢转向了量子理论。
当海森堡开始他的研究时，量子理论在解决原子之谜方面的深刻不妥性正在慕尼黑刚刚开始显露出来，海森堡试图用各种方法尝试解决一些特定的问题。这种尝试性的研究与他后来在量子理论中做出的巨大贡献不无关系。
1923年，获得慕尼黑大学博士学位的海森堡，来到了哥廷根大学，成为了马克思·玻恩（Max Born）教授的门生。在量子理论的发展历程中，玻恩属于量子论的革命派，他是旧量子理论的摧毁者。海森堡在哥廷根大学浓厚的学术氛围和玻恩强大的团队中如鱼得水，继续畅游在量子理论的研究中。
海森堡在研究前人的观点时发现，玻尔在1913年提出的量子理论模型存在致命的问题。玻尔的量子理论模型是假定电子在原子核外固定的轨道上运动，在这个轨道上不辐射能量。电子从一个轨道跃迁到另一个轨道的时候会吸收或辐射一个光量子，两个轨道之间的能量差即为这个光量子的能量hv。
海森堡试图找出一个合理的解释。最终他摒弃了玻尔模型中电子轨道的概念，并将这一想法告诉了他的老师玻恩，玻恩非但没有异议反而十分支持，终于，量子力学中的一种形式——“矩阵力学”诞生了。
1926年，海森堡不断受邀到欧洲各地讲述“矩阵力学”。直到一个名叫埃尔文·薛定谔的人出现，使海森堡从天堂掉落到了人间。薛定谔认为矩阵力学太难懂，于是他构造出了用波来描述电子，让原子中的电子成为了在原子核库仑作用束缚下的一个波。物理学界像追赶潮流一样，疯狂的追捧薛定谔的波动力学。
之后，海森堡离开了哥廷根，机缘巧合来到了哥本哈根大学，加入到了玻尔教授的团队。
1927年3月22日，海森堡把一篇题为《量子理论的运动学和力学的知觉内容》的论文投给了《物理期刊》（Zeitschrift fur Physik）。这篇论文共有27页，它包含了海森堡的量子力学中的“不确定性原理”（测不准原理）的表述，和玻尔提出的互补原理以及薛定谔波函数的玻恩统计诠释。“海森堡的不确定性原理形成了量子力学的所谓哥本哈根诠释的重要部分——那种诠释就是关于量子力学的数学工具的应用及其局限性的一种阐明，它从根本上改变了我们对自然的理解以及我们和自然的关系。不确定性原理和哥本哈根诠释虽然还有争议，但却标志着物理学中至今无与伦比的一次深刻变化的终结；而且迄今也还没有任何别的理论被证实为像量子力学及其在1927年的哥本哈根诠释中完成以后的那些扩充和精化那样地对原子尺度的现象有着如此成功和如此广泛的应用。”海森堡在这篇论文的开头就说：“如果谁想要阐明‘一个物体的位置’（例如一个电子的位置）这个短语的意义，那么他就要描述一个能够测量‘电子位置’的实验，否则这个短语就根本没有意义。”海森堡在谈到诸如位置与动量，或能量与时间这样一些正则共轭量的不确定关系时说：“这种不确定性正是量子力学中出现统计关系的根本原因。”
也许这些理论对于常人来讲过于复杂，且难以理解，但是海森堡的这一理论引起了物理学界的震动。
“不确定性原理”作为“量子力学的哥本哈根诠释”的一部分，遭到了很多物理学家的反对，包括爱因斯坦。玻尔极力地维护着这个诠释，他和爱因斯坦长达多年的论战也就此开始。
希特勒的科学家
除了荣誉，伴随海森堡的一生更为突出的便是猜测与争议。为什么这个才华横溢的青年会在希特勒的统治下担任一个重要的教授职位，并在整个第二次世界大战期间为德国进行核裂变研究，而且狂热地一直工作到战争结束？
1933年，在阿道夫·希特勒还没有成为德国总理之前，德国经过大学改革和第二次工业革命已经雄踞世界科学中心的位置。世界上最优秀的顶尖人才也汇聚在此，他们是欧姆、高斯、李比希、爱因斯坦、玻尔、霍夫曼等人。
希特勒执政后，种族歧视政策与文化清洗运动，致使一大批非日耳曼血统的科学家遭到驱逐。丹麦的大物理学家玻尔离开了他心爱的哥本哈根理论物理研究所，远赴美国。德国的许多科学家也纷纷背井离乡，坚决不与纳粹势力妥协。然而，1932年诺贝尔物理学奖的获得者海森堡却选择留下来，并被纳粹德国委以重任，负责领导研制原子弹的技术工作。
其实海森堡也不认同希特勒对于犹太人的迫害，并且他也曾被党卫军抓起来审问过，经过了一年的考察他才没有被驱逐。 面对希特勒的暴行和朋友、老师的离去与不理解而依然选择留下的海森堡到底是出于何种心情呢？英国战时核研究的两位前成员鲁道耳夫·派尔斯爵士和内维耳·莫特爵士给出了下列解释：“设想海森堡希望德国得胜是有理由的。他不赞成纳粹体制的许多方面，但他是一位爱国者……多数国家的多数公民当受到召唤时都为战争出了力，而那些少数拒绝了的人们则需要非凡的勇气和非凡的信心强度。”
海森堡在战后回忆说：“我，和我的若干同道一样，被告知要在原子能的技术应用方面进行工作。”他在别的地方又说：“政府的官方口号是‘我们必须为了战争而利用物理学’。我们把它颠倒过来当作了我们的口号：‘我们必须为了物理学而利用战争’”。
也许在海森堡眼中，他并没有意识到战争的可怕与物理学将要在战争中发挥的极富破坏性的作用，但是身为一名热爱物理、热爱量子理论研究的科学家，在战争与物理学并存的时候，他选择了物理学，选择了在一个由节节胜利的德国军队主持的重要政府计划所提供的保障——免于政治烦扰和经济拮据。
而对于他在研发原子弹的道路上表现出的狂热，这可能与儿时父亲对于海森堡的教育有关。
有一个充满戏剧性的说法，海森堡出生后不久，他的父亲获得了维尔茨堡大学的讲师资格。后人认为海森堡的诞生和他父亲的被任命，这二者在时间上的巧合暗示了这个孩子的未来发展中的三个基本要素：他出生在一个重要的时间节点，他的家庭处于很高的学术阶层和文化阶层，以及在他出生后他的家庭不论社会地位还是学术氛围都是非常突出的。
海森堡是家里第二个儿子，他还有一个哥哥叫埃尔文·海森堡。由于父亲是位老师，他一直拿两个孩子进行比较，想让他们在互相竞争中共同成长。在他的眼中容不得自己的孩子学习成绩比其他人差。也确如父亲所愿，海森堡和哥哥的学习成绩在班级里一直名列前茅。
海森堡在中学时，从一开始就给他的中学老师们留下了深刻的印象。他的五年级班主任写道：“该生具有很高的天赋。”他的八年级班主任写道：“他是一个天赋很高的、很有能力的人。”
中学时，他还参加了和“童子军”组织类似的“青年运动”，当了小组长，他非常热心地参加活动。在他晚年时，有人问起那是一种什么组织时，他很轻松地说不过是大家到乡下去爬山、唱歌等等。这话不错，但却有所隐瞒。当时的“青年运动”是一种关系非常紧密的、半军事性的组织，有很严格的戒律。组织者的目的绝不是消遣去了，而是锻炼自己，以备迎接将来的各种斗争。他们的刊物叫做《白骑士》，他们所追求的是新的人和新的国……
在海森堡的人生中，一直力争上游，优秀与天赋高、能力强等词汇一直伴随着他，在他的人生字典里没有放弃和失败。也许因为这样，他的执着在外人眼里看起来是一种狂热。
1941年9月，经过层层审核，纳粹同意海森堡去哥本哈根讲学一周。当然他还有一个重要的任务——拉拢玻尔，为德国的原子弹研究服务。
昔日的师生再次相聚，各自心里却不同以往。海森堡所期望的犹如当年的那种激烈的讨论量子力学的场景，已经无法重现。不论海森堡如何劝说玻尔，玻尔只说，我们只谈物理，不谈战争。这场战争对于德国纳粹是复仇般的宣泄，对于丹麦来说却是彻头彻尾的灾难，玻尔拒绝与侵略者合作。最终谈判不欢而散，多年后双方都不愿意提起这一晚。
但出乎海森堡意料之外的是，不久玻尔逃到美国，参与了以费米和奥本海默为首的“曼哈顿计划”。海森堡的信心大受打击，他变得孤立无援。
战争结束
不论原子弹最终是否研制成功，也不论海森堡是否用自己的行动遏制了德国核武器的研究进展，人们看到的只是在科学家们都离开德国的时候，海森堡选择留下，并被委以重任。所以不论后世如何揣测当年所发生的一切，海森堡在大部分人的眼中仍然是一个“有罪”的科学家。
二战结束后，海森堡被任命为马克思-普朗克学会物理研究所的所长，领导战后德国物理学的重建工作。亲历灾难的海森堡深知核战争对人类生存的威胁。二战后，他立即加入了反对使用核武器，倡导和平利用核能的行列，并与其他18位科学家联名发表公告，反对德国发展核武器。
1957年，海森堡和玻恩、泡利、哈恩以及在哥廷根学习和工作过的另外13位著名学者联合起草了一份宣言，反对联邦德国开发核武器，支持核能的和平应用。该宣言被称作“哥廷根14”，这份宣言也算作对几年前罗素-爱因斯坦宣言的回应。