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Werner Karl Heisenberg

Por Marià Baig

Publicado el: 2015-05-03

    

Alemania inició el siglo XX manteniendo la gran expansión industrial iniciada en la época del canciller Bismark. En el año 1900 la producción industrial alemana superaba...

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Werner Karl Heisenberg

Sus dos grandes pasiones, la física atómica y Alemania

Por Marià Baig
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Alemania inició el siglo XX manteniendo la gran expansión industrial iniciada en la época del canciller Bismark. En el año 1900 la producción industrial alemana superaba a la de sus países vecinos y el imperialismo militarista soñaba con una Europa unida bajo su influencia. En este mismo año, el físico alemán Max Planck elaboraba la hipótesis cuántica que marcaría la evolución de la física del nuevo siglo. En 1901, un joven y desconocido físico alemán llamado Albert Einstein encontraba consuelo en la música, mientras esperaba conseguir una modesta posición de profesor auxiliar. El 2 de diciembre del mismo año se producía una vacante en la oficina de patentes de Berna, como ingeniero de segunda. Einstein conseguiría esta plaza desde la cual elaboraría su teoría de la relatividad. El 5 de diciembre del mismo año, en la ciudad alemana de Würzburg, en casa del Dr. August Heisenberg, profesor de filología griega, nacía el segundo hijo de su matrimonio con Anna Wecklein, llamado Werner Karl.

La vida del joven Werner Karl Heisenberg estaría profundamente marcada por los acontecimientos que acabamos de detallar, que se traducirían en su pasión por la nueva física -a la que dedicaría toda su vida- y su amor a Alemania -que le llevaría a enfrontarse con sus colegas de profesión, en una decisión que marcaría una inflexión en su vida durante la segunda guerra mundial.

El 1911 Heisenberg empezó sus estudios en el Maximilian Gymnasium de Munich. En esta escuela se preparaba a los alumnos para sus futuros estudios universitarios. Los principales temas de estudio eran las lenguas clásicas, latín y griego, en los que Heisenberg obtuvo las más altas calificaciones. Esta preparación humanística se reflejó, más adelante, en su forma de abordar los problemas físicos y su preocupación por las implicaciones filosóficas de la nueva mecánica cuántica. Al mismo tiempo estudió música, piano clásico, afición que mantuvo a lo largo de toda su vida. Precisamente, Heisenberg conoció a Elisabeth Shumacher en el año 1937 en Leipzig, durante una velada de música de cámara. Werner interpretaba el trío para piano en sol mayor de Beethoven y Elisabeth asistía como espectadora, formando parte de un selecto grupo de invitados en casa del editor Bücking. Elisabeth era hija del profesor de economía política de la Universidad de Bonn Hermann Shumacher. Tres meses después se casaban en Berlín. Heisenberg tenia 35 años y su esposa 22.

El colapso de Alemana después de la derrota en la primera guerra mundial impulsó la tradición romántica alemana. Se propugnaba un retorno a la Naturaleza como medio de recuperar la esencia de la cultura alemana. Heisenberg lideró un grupo juvenil asociado a los Boy Scouts denominado Bund Deuscher Neupfadfinder. Este grupo de adolescentes potenciaba las salidas al aire libre, especialmente a la montaña, al tiempo que prohibía el fumar y beber. Este espíritu romántico marcó definitivamente su personalidad y permite comprender muchas de sus actuaciones posteriores.

Durante sus estudios en la Universidad de Munich, Heisenberg se decantó decididamente por la física, sin renunciar a su interés por la matemática pura. En aquellos momentos, no obstante, la física se consideraba esencialmente una ciencia experimental y la falta de habilidad de Heisenberg para los trabajos de laboratorio complicarían el proceso de su doctorado. Arnold Sommerfeld, su director de tesis, reconocía sus extraordinarias capacidades para la física matemática pero había una cierta oposición a su graduación por causa de su inexperiencia en física experimental. Finalmente, Heisenberg se doctoró en 1923, presentando un trabajo sobre turbulencia de los fluidos. En estos años de doctorado conoció a Wolfgang Pauli, con quien colaboraría estrechamente en el desarrollo de la mecánica cuántica.

De Munich, Heisenberg pasó a la universidad de Göttingen, en donde enseñaba Max Born y en 1924 pasó al Instituto de Física Teórica de Copenhagen dirigido por Niels Bohr. Allí Heisenberg conoció entre otros prominentes físicos a Albert Einsten e inició su período más fecundo y original, que dio como resultado la creación de la mecánica de matrices. Este logro se vería reconocido con la consecución del premio Nobel de física del año 1932.

En 1936 la física teórica en general, y Heisenberg en particular, empezaron a ser atacados por la prensa Nazi, que calificaba a la relatividad y a la mecánica cuántica como ciencia judía. Gracias a la mediación de su familia ante Himler, el 21 de julio del 1938 Heisenberg fue exonerado de todos los cargos apuntados por las SS. En estos momentos Heisenberg tuvo que afrontar una difícil decisión. La guerra se veía inminente. Muchos físicos alemanes de origen judío se veían desposeídos de sus posiciones académicas y optaban por la emigración. En julio de 1939 Heisenberg viajó a los Estados Unidos, en donde se le persuadiría para que se quedase allí. Heisenberg, no obstante, decidió regresar en Alemania. El 1 de septiembre empezó la guerra y el 26 del mismo mes se unía al grupo que trabajaba en un proyecto de fisión nuclear en Berlín.

Recordemos que la fisión del núcleo atómico había sido descubierta experimentalmente pocos años antes, concretamente en el año 1932, por parte de Otto Hahn y Fritz Strassmann e interpretada teóricamente por parte de Lise Meitner y Otto Frish. Era, por tanto, un descubrimiento alemán. La publicación de estos resultados tuvo lugar durante el mes de febrero del 1939, poco antes de la visita de Heisenberg a los Estados Unidos. El 2 de agosto del mismo año Einstein, ya asilado en los Estados Unidos, firmaba la carta alertando al Presidente Roosevelt de la posibilidad de que en Alemania se procediera a la construcción de un arma nuclear. El 6 de diciembre del 1939 Heisenberg enviaba un primer informe al ejército alemán sobre las posibilidades de la aplicación de la energía nuclear.

Durante los años de conflicto bélico Heisenberg, sin abandonar la física teórica, dirigió el grupo de trabajo sobre energía nuclear. Fueron unos años difíciles en donde el interés por la ciencia, el patriotismo germánico y la necesidad de sobrevivir bajo el régimen nacional socialista debieron mantenerse bajo un difícil equilibrio. Heisenberg no estaba afiliado al partido Nazi, pero sus viajes a los países ocupados por Alemania no fueron bien vistos por sus colegas de los países aliados. En septiembre del 1941 Heisenberg visitó a Niels Bohr en Copenhagen. Esta entrevista representa uno de los momentos más enigmáticos de la actuación pública de Heisenberg durante los años de conflicto. Los recuerdos de la misma son muy distintos de una parte y de otra. Es definitivo, no obstante, que Bohr restó profundamente alarmado por los comentarios de Heisenberg sobre los progresos alemanes en la energía nuclear. Cuando poco tiempo después Bohr emigró a los Estados Unidos, estaba plenamente convencido de que los alemanes preparaban un arma nuclear y apoyó decididamente el proyecto atómico americano.

En mayo de 1940 las tropas alemanas ocuparon Noruega y se apoderaron de la planta de producción de agua pesada de Vemork. Durante 1941 prosiguieron los trabajos experimentales sobre la fisión, tanto en Alemania como en los Estados Unidos. En febrero de 1942, Heisenberg, Hahn y otros físicos presentaron una serie de lecturas sobre física nuclear en la sede del ministerio de educación del Reich en Berlín. En julio del mismo año, se inicia la construcción de un reactor nuclear en Berlín. Un año después, las instalaciones de Berlín deben trasladarse a un lugar más seguro por causa de los masivos bombardeos aliados. Se decide continuar las investigaciones en Baviera, fuera del alcance de los ataques aéreos. Se opta por la pequeña localidad de Haigerloch. Finalmente, el 23 de abril del 1945 las tropas americanas del grupo ALSOS ocupan las instalaciones experimentales y capturan a los científicos involucrados en la investigación nuclear.

Durante medio año, Heisenberg y otros científicos relacionados con el proyecto nuclear alemán fueron confinados en Farm Hall, un edificio en la ciudad británica Godmanchester, cerca de Cambridge, estrechamente vigilados -y espiados- por los servicios de inteligencia militar aliados. Sus conversaciones fueron grabadas y puntualmente comunicadas al general Groves, director del proyecto Manhattan. Fue durante esta reclusión que Heisenberg y Hahn conocieron la noticia de la explosión de las bombas de Hiroshima y Nagasaki.

Después de la guerra, Heisenberg se ocupó de la reconstrucción de la ciencia alemana. Fue nombrado director del instituto de física Kaiser Wilhem, más tarde denominado instituto Max Planck, y presidente del consejo alemán para la investigación. Continuó, también, sus trabajos de física y propuso una teoría unificada para las partículas elementales. En la década de los años 50 encabezó la delegación alemana que inició la fundación del CERN, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire -más tarde denominado Organisation Européene pour la Recherche Nucléaire- con sede en Ginebra, que ha sido uno de los centros más importantes en el progreso de la física de altas energías.

Heisenberg murió el 1 de febrero de 1976 en su casa de Munich.

La biografía de Heisenberg más completa escrita hasta este momento es la que bajo el título de "Uncertainty, the life and science of Werner Heisenberg" publicó en 1992 David C. Cassidy (W. H. Freeman and Company, New York). No obstante, es muy recomendable la lectura de las memorias autobiográficas del propio Heisenberg tituladas "DER TEIL UND DAS GANZE. Gespräche im Umfreis der Atomphysik", publicadas por R. Piper & Co. Verlag, München 1969 de las que existe una versión castellana titulada "Diálogos sobre la Física Atómica",




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