베르너 하이젠베르크

3. 교육 경력

베르너 하이젠베르크는 뷔르츠부르크에서 아버지 카스파 에른스트 아우구스트 하이젠베르크와^[189] 어머니 애니 베클레인^[189] 사이에서 태어났다. 그의 아버지는 현대 그리스어 연구 분야의 정교수(ordentlicher Professor)였다.^[190]

하이젠베르크는 루터교 신자로 자랐으며^[191], 십대 시절 플라톤의 《티마이오스》를 읽고 철학에 관심을 가졌다.^[192] 그는 뮌헨, 괴팅겐, 코펜하겐에서 과학 교육을 받으며 원자 이해에 대한 철학적 대화를 나누었다.^[192] 그는 "현대 물리학은 확실히 플라톤에게 유리하게 결정되었다"고 언급했다.^[194]

1919년, 하이젠베르크는 바이에른 평의회 공화국에 맞서 싸우기 위해 자유군단의 일원으로 뮌헨에 도착했다. 그는 당시를 "경찰, 강도 놀이"와 같은 젊음의 즐거움으로 회상했다.^[195]

3. 1. 괴팅겐, 코펜하겐, 라이프치히

• 에리히 바게(Erich Bagge)^[36]
• 펠릭스 블로흐(Felix Bloch)^[36]
• 우고 파노(Ugo Fano)^[36]
• 지그프리트 플뤼게(Siegfried Flügge)^[36]
• 윌리엄 버밀리온 휴스턴(William Vermillion Houston)^[36]
• 프리드리히 훈트(Friedrich Hund)^[36]
• 로버트 멀리컨(Robert S. Mulliken)^[36]
• 루돌프 파이얼스(Rudolf Peierls)^[36]
• 조지 플라체크(George Placzek)^[36]
• 아이작 라비(Isidor Isaac Rabi)^[36]
• 프리츠 자우터(Fritz Sauter)^[36]
• 존 슬레이터(John C. Slater)^[36]
• 에드워드 텔러(Edward Teller)^[36]
• 존 밴블렉(John Hasbrouck van Vleck)^[36]
• 빅터 바이스코프(Victor Frederick Weisskopf)^[36]
• 카를 프리드리히 폰 바이츠제커(Carl Friedrich von Weizsäcker)^[36]
• 그레고어 벤트첼(Gregor Wentzel)^[36]
• 클래런스 제너(Clarence Zener)^[36]

3. 2. 행렬 역학과 노벨상

3. 3. 양자 이론의 해석

3. 4. 친위대(SS) 조사

4. 독일 핵무기 프로그램

하이젠베르크는 독일의 원자폭탄 개발팀인 우라늄클럽(Uranverein)의 일원이었다. 1939년 독일의 핵무기 개발 계획인 우란베라인이 결성되자,^[174][175] 이 계획의 핵심 구성원으로 활동했으며,^[174][175] 1942년 카이저 빌헬름 물리학 연구소 소장으로 임명되었다.

1941년, 덴마크의 보어를 방문하여 "이론적으로는 개발이 가능하지만, 기술적으로나 재정적으로 어려우며, 원자폭탄은 이 전쟁에는 시간 내에 개발이 불가능하다"라고 전하고, 어떤 메모를 건넸다. 보어는 그 메모를 미국의 한스 베테에게 전달했는데, 베테에 따르면 그것은 원자로의 그림이었다.

하이젠베르크의 싱크로트론 화재 사건은 세계적인 뉴스가 되었는데, 알베르트 아인슈타인은 이 뉴스를 보고 "하이젠베르크가 마침내 원자로 개발에 성공했으므로, 원자폭탄을 만드는 것은 시간 문제다"라고 생각했다. 그러나 보어에게서 베테에게 전달된 하이젠베르크의 메모에는 중수로의 개략도가 있었고, 아인슈타인은 원자폭탄 개발 경쟁이 망상에 불과했음을 깨달았다. 하이젠베르크는 나치 고위 관계자에게 전력 부족 해결책으로 중수로를 사용하는 방법을 제시했지만, 스스로는 중수로 개발을 사보타주했다.^[180]

종전 후 다른 개발자들과 함께 영국 정보국 비밀정보부에 의해 영국의 팜홀에 감금되었고, 히로시마·나가사키의 원폭 투하 소식을 거기서 들었다. 하이젠베르크는 그 소식을 듣고 불가능하다고 놀랐다고 한다.

다음은 독일 우란프로옉트(우라늄 프로젝트)의 내부 간행물인 핵물리학 연구보고서 (Kernphysikalische Forschungsberichte)에 게재된 하이젠베르크의 보고서들이다.^[174][175]

4. 1. 전쟁 전 물리학 연구

4. 2. 우란베라인의 멤버쉽

5. 제2차 세계 대전 이후

1939년 6월과 7월, 하이젠베르크는 미국을 방문하여 미시간 대학교의 사무엘 아브라함 고우드스미트를 만났지만, 미국으로 이민 갈 것을 거절했다.^[31][81][82] 1938년 12월, 독일 화학자 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 우라늄에 중성자를 충돌시킨 후 바륨 원소를 검출했다는 보고서를 『자연과학』에 보냈고, 한은 우라늄 원자핵의 '분열'이 발생했다고 결론지었다.^[77] 리제 마이트너와 그녀의 조카 오토 로버트 프리슈는 한과 슈트라스만의 결과를 핵분열로 정확하게 해석했고,^[79] 프리슈는 1939년 1월 13일에 이를 실험적으로 확인했다.^[80]

5. 1. 1945: 알소스 임무

5. 2. 1945: 히로시마에 대한 반응

6. 전후 연구 경력

1936년 중반, 하이젠베르크는 우주선 소나기 이론에 관한 두 편의 논문을 발표했다.^[253] 이후 2년 동안 네 편의 논문이 추가로 발표되었다.^{[254][255][256][257][214][258]}

1938년 12월, 독일의 화학자 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 우라늄에 중성자를 충돌시킨 후 바륨 원소를 검출했다는 논문을 발표했다. 오토 한은 우라늄 원자핵의 '폭발(bursting)'을 결론지었고, 동시에 그해 7월 네덜란드를 거쳐 스웨덴으로 피신한 리제 마이트너에게 이 결과를 알렸다.^[260] 마이트너와 그녀의 조카 오토 로버트 프리슈는 한과 슈트라스만의 실험 결과를 핵분열로 올바르게 해석했으며,^[261] 프리슈는 1939년 1월 13일 실험을 통해 이를 확인했다.^[262]

1939년 6월과 7월, 하이젠베르크는 미국 미시간 대학교의 사무엘 구드스미트를 방문하기 위해 미국으로 갔다. 그러나 하이젠베르크는 미국 이민 초청을 거절했다. 그는 6년 후 구드스미트가 알소스 작전(Alsos Mission)의 수석 과학 고문이 되기 전까지 그를 다시 보지 못했다.^{[214][263][264]}

6. 1. 독일 연구 기관의 임원 직위

6. 2. 국제 과학 협력 촉진

6. 3. 연구 관심사

7. 철학과 세계관

하이젠베르크는 동양철학에 관심을 가졌고, 양자역학과 동양 철학 사이에 유사점이 있다고 보았다. 그는 라빈드라나트 타고르와의 대화를 통해 이전에는 이해하기 어려웠던 개념들이 더 명확해졌다고 언급했다.^[150] 그는 "자연법칙'이라는 개념은 완전히 객관적일 수 없으며, '법칙'이라는 단어는 순전히 인간의 원리이다"라고 말했다.^[151]

하이젠베르크는 루트비히 비트겐슈타인의 초기 저작인 《논리철학 논고》는 싫어했지만, 후기 사상과 언어 철학은 매우 좋아했다.^[152]

독실한 루터교 신자였던^[153][154] 하이젠베르크는 알베르트 아인슈타인에게 보낸 편지에서 "우리는 선하신 주 하나님께서 [원자보다 작은] 입자들의 위치를 알고 계실 것이라는 점에 위안을 삼을 수 있습니다. 따라서 그는 인과율 원리가 계속 유효하도록 하실 것입니다."라고 썼다.^[155]

그는 과학과 종교의 조화를 추구했으며, 1974년 로마노 구아르디니 상을 수상하면서 "과학적 진리와 종교적 진리"라는 연설을 했다. 그는 이 연설에서 과학적 진리는 그 영역에서 부정할 수 없지만, 종교적 사상을 구시대적인 것으로 치부할 수 없다고 강조하며, 두 사상 영역의 관계에 대해 깊이 고민했다고 밝혔다.^[158]

하이젠베르크는 자연을 "하나님의 두 번째 책"(첫 번째는 성경)이라고 언급했고, "물리학은 창조에 대한 신성한 사상에 대한 성찰이며, 따라서 물리학은 신성한 봉사이다"라고 믿었다.^[159]

8. 자서전과 사망

하이젠베르크는 60대 후반에 대중을 위한 자서전을 집필했다. 1969년 독일에서 《부분과 전체(Der Teil und das Ganze)》라는 제목으로 출판되었고, 1971년 초에는 영어로 《물리학 및 그 너머 (Physics and Beyond): 만남과 대화 (Encounters and Conversations)》라는 제목으로 출판되었으며, 그 후 여러 언어로 번역되었다.^[160] 그는 1966년부터 이 프로젝트를 시작했는데, 당시 그의 공개 강연은 점차 철학과 종교라는 주제로 옮겨가고 있었다. 하이젠베르크는 자서전을 1) 정확한 과학의 목표, 2) 원자 물리학에서 언어의 문제, 3) 수학과 과학에서의 추상화, 4) 물질의 가분성 또는 칸트의 이율배반, 5) 기본 대칭, 6) 과학과 종교 등의 주제로 구성하였다.^[161]

하이젠베르크는 회고록을 일련의 대화 형식으로 썼고, 그의 생애를 망라했다. 이 책은 대중적인 성공을 거두었지만 과학사가들에게는 골칫거리로 여겨졌다. 서문에서 하이젠베르크는 역사적 사건을 더 간결하게 만들기 위해 요약했다고 썼다.^[162]

하이젠베르크는 1976년 2월 1일 자택에서 신장암으로 사망했다.^[164] 다음 날 저녁, 그의 동료와 친구들은 물리학 연구소에서 그의 집까지 추모 행진을 하고, 촛불을 켜서 그의 문 앞에 놓았다.^[165] 하이젠베르크는 뮌헨 발트프리트호프(Munich Waldfriedhof)에 묻혔다.^[166]

9. 서훈과 수상

• 1932년 - "양자역학의 창안, 그 응용은 특히 수소의 동소체 발견으로 이어졌다"는 업적으로 노벨 물리학상 수상.^[234]
• 1933년 - 독일 물리학회의 막스 플랑크 메달.^[184]
• 브뤼셀 자유 대학교, 카를스루에 공과대학교, 외트뵈시 로란드 대학교에서 명예박사학위 수여.^[184]
• 바이에른 공로 훈장.^[184]
• 로마노 구아르디니 상.^[330]
• 스타와 함께 연방 서비스를 위한 대십자.^[184]
• 공로 기사단(시민 계급).^[184]
• 1937년 미국철학학회 국제 회원.^[348]
• 1955년 왕립학회 외국인 회원(ForMemRS).^[188]
• 1958년 미국 예술 과학 아카데미 국제 명예 회원.^[349]
• 괴팅겐, 바이에른, 작센, 프로이센, 스웨덴, 루마니아, 노르웨이, 스페인, 네덜란드(1939),^[350] 로마, 나투르포르셰르 레오폴디나 독일 아카데미, 린체이 아카데미, 미국 과학 아카데미의 회원.^[351]
• 1929년 마테우치 메달
• 1930년 바너드 메달
• 1970년 지그문트 프로이트 상

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