Werner Heisenberg konzentrierte sich vom Anfang seiner wissenschaftlichen Laufbahn auf die theoretische Physik. Denn das Gebäude der klassischen Physik hatte Risse bekommen – die Arbeiten von Max Planck und Albert Einstein zur Quantenphysik wiesen einen neuen Weg, der mit den alten physikalischen Vorstellungen brach. Der Däne Niels Bohr hatte 1913 diesen Weg beschritten und ein Atommodell entworfen, in dem nur bestimmte Bahnen der Elektronen um den Atomkern zugelassen wurden. Der Münchner Physikprofessor Arnold Sommerfeld wertete diese Modell mathematisch aus und brachte damit Ordnung in das Chaos der Atomspektren.
Werner Heisenberg erhält den Physiknobelpreis
Sein 1919 erschienenes Buch „Atombau und Spektrallinie“ erreichte Rekordauflagen und wurde zur Bibel der Atomphysik. Bis 1925 fehlte der Quantentheorie und physikalische die philosophische Grundlage. Man rechnete in Bahnen und Umlaufzeiten der Elektronen im Atom, obwohl die Größen im atomaren Bereich nicht beobachtet werden konnten.
Werner Heisenberg schuf im selben Jahr die fehlende Grundlage der Quantentheorie, indem er solche Größen aus der Beschreibung verbannte und ein formales Begriffssystem einführte, das nur Beziehungen zwischen prinzipiell beobachtbaren Größen beinhaltete. Die neue Theorie ließ sich auf die Elektronen in Metallen ebenso wie auf die Bestandteile von Atomkernen anwenden. 1932 erhielt Heisenberg für seine wegweisenden Arbeiten im Bereich der Quantentheorie den Physiknobelpreis.
Werner Heisenberg sucht nach der Weltformel
Im Zweiten Weltkrieg war Werner Heisenberg der wissenschaftliche Leiter im so genannten Uran-Verein, der mit Hochdruck an der Entwicklung einer deutschen Atombombe arbeitete. Am Kriegsende existierte im schwäbischen Heigerloch allerdings lediglich ein beinahe fertig gestellter Versuchsatomreaktor. Nach dem Zweiten Weltkrieg war Werner Heisenberg am Wiederaufbau der deutschen Wissenschaft entscheidend beteiligt. Dabei war ihm vor allem an der Förderung der Kernphysik gelegen.
Als 1955 das Bundesministerium für Atomfragen gegründet wurde, erhielt Heisenberg die Leitung eines Arbeitskreises Kernphysik. 1958 schlug der Physiker eine „Materie-Gleichung“ vor, die als Weltformel durch die Presse geisterte. Seine „Einheitliche Theorie der Materie“ ist ein Versuch, den Urstoff und die dafür geltenden Naturgesetze als Folge mathematischer Symmetrien zu begreifen.
Kurzbiographie: Werner Heisenberg
Werner Heisenberg wurde am 5. Dezember 1901 in Würzburg geboren. Seine Schulzeit, den Ersten Weltkrieg und die Revolution erlebte er in München, wo er ab 1920 Physik studierte. Unter seinem Lehrer Arnold Sommerfeld, der unter den theoretischen Physikern einen legendären Ruf besaß, beschäftigte sich Heisenberg von Anfang an mit den aktuellsten Fragen der Atomphysik. 1925 gelang im der Durchbruch zur Quantenmechanik. Für diese Arbeit wurde ihm 1932 der Physiknobelpreis verliehen.
Im Zweiten Weltkrieg war Heisenberg als wissenschaftlicher Leiter des deutschen „Uran-Projekts“ mit der Nutzbarmachung der Kernspaltung beschäftigt. Nach dem Krieg trat er für eine intensive Erforschung und Anwendung der Atomtechnik ein. Seine wissenschaftlichen Arbeiten galten nun der Elementarteilchenphysik und einer „Einheitlichen Theorie der Materie“. Werner Heisenberg starb am 1. Februar 1976 in München.
Von Hans Klumbies