Physiker Werner Karl Heisenberg. Eine umstrittene Persönlichkeit und ein genialer Wissenschaftler

Werner Karl Heisenberg bleibt eine recht kontroverse Figur. Einige Historiker halten ihn für unmoralisch aufgrund seiner Verbindung zum nationalsozialistischen Deutschland. Der Wissenschaftler war direkt am Atomprojekt beteiligt. Es gibt jedoch auch eine andere Sichtweise, nach der Heisenberg das Projekt bewusst zum Scheitern brachte. Werner leitete das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik in Berlin, wo Forschungen an Kernreaktoren und Atombomben durchgeführt wurden. Dennoch gelang es Deutschland nie, eine solche Bombe zu bauen, schreibt munichname.eu.

Physiker

Werner Heisenberg wurde in Würzburg in eine Philologenfamilie hineingeboren. 1910 zog die Familie nach München. In der Schule zeigte der Junge großes Talent in Mathematik, Grammatik und Physik. 1918 musste er seine Ausbildung unterbrechen, als er und andere Jugendliche auf einer Farm arbeiten mussten. Parallel dazu begeisterte sich Heisenberg für Philosophie, insbesondere für Kant und Platon.

Nach dem Ersten Weltkrieg wechselte Deutschland von einer politischen Macht zur anderen. Werner war zeitweise Mitglied einer Bewegung gegen die bestehende Regierung und veraltete Ordnungen. Doch sein Hauptinteresse galt nicht der Politik. Er war ein talentierter Pianist und besonders an Physik und Mathematik interessiert.

Bemerkenswert ist, dass Heisenberg sich sein Wissen größtenteils autodidaktisch aneignete, und sein Bildungsstand weit über das schulische Niveau hinausging. So entschied sich Werner 1920, Mathematik an der Universität München zu studieren. Der bekannte theoretische Physiker Arnold Sommerfeld nahm den jungen Mann in seine Gruppe auf, wo Werner auch Wolfgang Pauli kennenlernte, der sein enger Freund wurde.

In den 1920er Jahren riet Sommerfeld Werner, unter der Leitung von Max Born in Göttingen zu arbeiten. Dies war der Beginn einer spannenden Zusammenarbeit zweier talentierter Wissenschaftler. Später erinnerte sich Werner daran, dass er bei Sommerfeld Optimismus, bei den Göttingern Mathematik und bei Bohr Physik gelernt hatte.

Im Frühjahr 1925 kehrte Heisenberg nach Göttingen zurück und erzielte bedeutende Fortschritte in der Quantenmechanik der Matrizenmechanik. Die Theorie wurde später, mit Beteiligung von Born und Pascual Jordan, weiterentwickelt. 1926 zog Werner nach Dänemark, wo er als Dozent an der Universität Kopenhagen und als Assistent von Niels Bohr arbeitete. 1927 formulierte er das Heisenbergsche Unschärfeprinzip.

Nobelpreisträger

1927 arbeitete Werner als Professor in Leipzig. Er begann ein Programm zur Entwicklung der Quantenfeldtheorie, wodurch er die Quantenmechanik mit der Relativitätstheorie vereinte. Der Physiker untersuchte, wie Teilchen und Kraftfelder interagieren. Zudem beschäftigte sich Heisenberg mit der Theorie des Atomkerns, nachdem 1932 das Neutron entdeckt wurde.

Er entwickelte ein frühes Modell der Wechselwirkung zwischen Proton und Neutron, das später als starke Wechselwirkung bekannt wurde. Für seine wissenschaftlichen Leistungen erhielt Heisenberg 1932 den Nobelpreis. Das Unschärfeprinzip spielte eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Quantenmechanik und der modernen philosophischen Gedankenwelt.

Heisenberg leistete einen bedeutenden Beitrag zur Theorie des Atomaufbaus. Bereits 1925 begann er, ein System der Quantenmechanik (Matrixmechanik) zu entwickeln. Zu seinen wichtigen Arbeiten zählen: „Die physikalischen Prinzipien der Quantenmechanik“ und „Kosmische Strahlung. Physik, Philosophie und Einführung in die einheitliche Theorie der Elementarteilchen“.

Als der Wissenschaftler 1925 die Matrizenmechanik der Quantenmechanik entwickelte, basierte sein Ansatz auf Pragmatismus. Er konzentrierte sich auf die Entwicklung physikalischer Systeme und legte den Schwerpunkt auf die Gewinnung von Informationen, obwohl er nur den Anfangs- und Endzustand der Systeme kannte. So kam er auf die Idee, diese Informationen in einer doppelseitigen Tabelle darzustellen und formulierte das Unschärfeprinzip.

Das Uranprojekt

Unter diesem Namen liefen Forschungen zur Kernphysik und zur Entwicklung von Kernwaffen in Deutschland in den Jahren 1939 bis 1945. Das Projekt wurde von den Professoren der Universität Hamburg, Paul Harteck und Wilhelm Groth, initiiert, die einen Brief an das Kriegsministerium des Dritten Reiches schrieben, um auf die neuen Entdeckungen in der Kernphysik aufmerksam zu machen.

Ihren Forschungen zufolge bestand die Möglichkeit, Sprengstoffe von zerstörerischer Kraft herzustellen, die herkömmliche Waffen bei weitem übertreffen würden. Die Wissenschaftler glaubten, dass das Land, das die Errungenschaften der Kernphysik zu nutzen verstand, eine enorme Überlegenheit über andere gewinnen würde. Ähnliche Erkenntnisse gewannen auch Wissenschaftler anderer Länder, nachdem die deutschen Physiker Otto Hahn und Fritz Straßmann 1938 bedeutende Ergebnisse erzielt hatten.

Deutschland war in jenen Jahren nach den USA weltweit führend in Metallurgie, Maschinenbau und Elektrotechnik, und in der Chemieindustrie sogar weltweit führend. Diese Erfolge ermöglichten es dem Land, materielle und finanzielle Ressourcen für die Kernforschung einzusetzen. Auch in der Wissenschaft, insbesondere in der Physik, nahm Deutschland eine führende Rolle ein.

Das Uranprojekt wurde mit Nachdruck vorangetrieben. Anfang der 1940er Jahre erzielten die deutschen Physiker größere Fortschritte als die Wissenschaftler anderer Länder. Die nötigen theoretischen und experimentellen Forschungen zur Entwicklung eines Kernreaktors und zur Erzeugung einer Kettenreaktion waren abgeschlossen.

Unter den Physikern war auch Werner Heisenberg, der als erster erkannte, dass im Reaktor ein neues chemisches Element entstehen würde – das später Plutonium genannt wurde. Zudem gelang es in Deutschland erstmals, Uranmetall in industriellem Maßstab herzustellen. Laut Heisenberg sahen die Wissenschaftler 1941 einen Weg, der zur Entwicklung einer Atombombe führen könnte.

Der umstrittene Werner

Am 26. September führte das Heereswaffenamt eine Sitzung mit führenden deutschen Physikern durch: Paul Harteck, Hans Wilhelm Geiger, Walther Bothe, Kurt Diebner, Werner Heisenberg und Karl Friedrich von Weizsäcker. In dieser Sitzung wurde der Plan für das Uranprojekt entwickelt, das nun Teil militärischer Forschungen wurde.

Einige Quellen behaupten, das Projekt sei vom jungen Physiker Otto Haxel vorgeschlagen worden. Nach der Besetzung Belgiens im Jahr 1940 erhielt Deutschland 1200 Tonnen Uranerz. Am 4. Juli 1942 fand eine Sitzung über das Uranprojekt statt, bei der Heisenberg feststellte, dass die Umsetzung des Plans zwei bis fünf Jahre in Anspruch nehmen würde.

Nach 1942 übernahm Heisenberg als Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik in Berlin die Leitung dieser Forschungen. Der Kontakt zum NS-Regime machte ihn jedoch umstritten. Er und seine Kollegen konnten keinen Durchbruch erzielen; einige Berichte stellten Heisenberg als inkompetent dar, andere glaubten, er habe das Projekt absichtlich verzögert.

Aus Heisenbergs Arbeit wird deutlich, dass er zu bestimmten Zeitpunkten erhebliche Fehler gemacht hatte. Das deutsche Atomprojekt war weniger ambitioniert als das in den USA und litt unter bürokratischer Zersplitterung und Isolation von der internationalen Forschung. Essenzielle Materialien waren in Deutschland nicht verfügbar.

Auch die massiven Bombenangriffe der Alliierten auf die deutschen Transportwege behinderten das Uranprojekt. Auf einer Konferenz 1942 kam man zu dem Schluss, dass die Forschung am Atomreaktor fortgesetzt werden solle, aber Zweifel bestanden, ob die Bombe bis Kriegsende einsatzfähig sei.

Heisenberg reiste weiterhin nach Dänemark und in die Niederlande, um dort Vorträge zu halten, was von einigen Kollegen in den besetzten Gebieten als Zeichen der Akzeptanz durch die NS-Führung interpretiert wurde. Der Vorfall in Kopenhagen im September 1941, bei dem Heisenberg von der Atomforschung sprach und Bohr möglicherweise beleidigte, bleibt kontrovers. Heisenberg selbst erklärte, es habe sich um ein Missverständnis gehandelt.

In den letzten Kriegstagen erholte sich der Physiker in Bayern, wo er von der amerikanischen Militärpolizei gefangen genommen wurde. Gespräche nach dem Bombenangriff auf Hiroshima zeigten, dass Heisenberg keine genauen Kenntnisse über die Konstruktion der Atombombe besaß. Er wusste zum Beispiel nicht über die kritische Masse Bescheid. Dennoch konnte Heisenberg seine Fehler binnen weniger Tage korrigieren.