Werner Heisenberg – nhà khoa học gây tranh cãi

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'werner heisenberg – nhà khoa học gây tranh cãi', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Werner Heisenberg – nhà khoa học gây tranh cãi

Werner Heisenberg – nhà khoa h c gây tranh cãi Michael Eckert (m.eckert@deutsches-museum.de) Hơn 100 năm ã trôi qua k t khi cha c a nguyên lí b t nh chào i, nhưng các nhà l ch s khoa h c v n ti p t c tranh cãi v vai trò c a con ngư i này trong Th chi n th hai. Hãy c b t c l i gi i thích nào cho s phát tri n c a n n v t lí h c h i u th k 20, b n s h u như ch c ch n th y r ng ư c s ng c là i u b t bu c i v i b t kì nhà v t lí tr có tham v ng nào. M t nhà v t lí c tr nên n i ti ng là ông th y c a m t th h nh ng ngư i h c trò xu t s c là Arnold Sommerfeld. Vào mùa hè năm 1922, không bao lâu sau khi chàng trai tr Werner Heisenberg n u quân dư i trư ng c a ông, Sommerfeld ã vi t cho Paul Epstein, m t c u sinh viên lúc y ã tr thành giáo sư v t lí lí thuy t t i Vi n Công ngh California: “Tôi ch i nh ng thành t u to l n t Heisenberg, anh chàng tôi tin là có nhi u năng khi u nh t trong s h t th y h c trò c a mình, k c Debye và Pauli”. Ch 10 năm sau ó, Heisenberg ã ư c trao gi i Nobel v t lí cho vi c “sáng l p ra cơ h c lư ng t ”. y ban Nobel trao riêng danh d m t gi i thư ng cho m t mình ông. Werner Heisenberg, nhà khoa h c gây nhi u tranh cãi V y thì t i sao Heisenberg v n gây tranh lu n c 100 năm sau ngày sinh c a ông ? Trong m t chuyên kh o m i ây c a mình, Heisenberg và D án bom nguyên t ca c Qu c xã, nhà s h c ngư i Mĩ Paul Rose ã làm tăng thêm nh ng nghi ng nghiêm tr ng v o c cá nhân c a Heisenberg. Ông ư c mô t là m t ngư i có c m xúc hoang d i và có nhi u tham v ng, m t k “không th nào vùng thoát kh i tâm lí bài ch nghĩa Semitic c ư c”. V m t khoa h c, ông cũng b cho là có nh n th c sai l m. Werner Heisenberg | Trang 1/11
Ki n th c v t lí t i và o c suy i, theo Rose, lên t i nh i m trong s óng góp không hoàn ch nh c a Heisenberg cho d án bom nguyên t c a c qu c xã, s th t b i c a d án sau này l i ư c b a t là m t n l c có cân nh c nh m phá ho i d án. Hơn n a, Rose tin r ng tâm lí c c a Heisenberg và b n bè c a ông ư c vun b i thêm b i s c m nh kh ng khi p c a s o tư ng và duy lí, ã làm cu n xoay chu i t l a d i b n thân, ưa n nh ng gi i thích khác nhau v s ki n Heisenberg. Và ông cho r ng s k t h p này gi a s b a t và s ph nh n nh ng r c r i v óng góp c a Heisenberg v bom nguyên t , v n t n t i cho t i ngày nay. Cu c i c a Heisenberg mang n nhi u món h i cho các nhà l ch s v t lí. David Cassidy ã vi t m t cu n ti u s có th tin ư c, S b t nh: Cu c i và Khoa h c c a Werner Heisenberg, mang n m t cái nhìn ch t ch và có s c thuy t ph c v nh ng ch gây bàn cãi nh t xung quanh cu c i c a Heisenberg cho t i cu i Th chi n th hai. Trong khi ó, câu chuy n v d án bom nguyên t c a ngư i c – n u nó có th g i như v y – l i ư c k b i nhà s h c Mark Walker và nh ng ngư i khác. Nhưng nh ng tranh lu n xung quanh Heisenberg v n ti p di n, có l vì cu c i c a ông t nó không mang n m t câu tr l i ơn gi n. Cũng như nguyên lí b t nh, s ph c t p là m t khái ni m v t lí khác óng vai trò là m t phép n d cho cu c i c a Heisenberg. Sau h t th y, chúng ta bi t r ng tính ch t v t lí c a m t h ph c t p không th hi u ơn gi n là s hành x t p th c a nh ng ph n riêng bi t c u thành nên h . Thay vì nghiên c u nh ng quan i m ã có t trư c v nhà khoa h c c này, chúng ta s nh m t i vi c “ph i c nh” cu c i c a ông nh m hi u ông hơn. K tìm ư ng Werner Heisenberg sinh ngày 5/12/1901, Würzburg, mi n b c Bavaria, và chuy n n Munich vào năm lên 9 khi cha ông tr thành giáo sư ti ng Hy L p t i trư ng ih c ó. Trong cu n ti u s c a mình, Cassidy ã mô t chi ti t khung c nh xã h i trong ó cu c s ng c a Heisenberg b t u bén r . Trư c h t, cái có v là m t tình ti t ngoài l trong nh ng năm tháng trư ng thành c a ông – vi c gia nh p m t nhóm tr g i là Pfadfinder (Pathfinder – K tìm ư ng) – hóa ra l i là m t manh m i tìm hi u cách x s c a Heisenberg sau Th chi n th nh t. Cha và con. Heisenberg (ph i) cùng cha và anh trai Werner Heisenberg | Trang 2/11
Nh ng năm tháng “tìm ư ng” sau năm 1919 là quãng th i gian Heisenberg nh n th c sâu s c v môi trư ng xã h i c a ông. ây chúng ta tìm th y nh ng thành t hình thành nên giá tr tính cách c a ông: s n i d y ch ng l i nh ng giá tr phi lí tư ng, như ch nghĩa tư b n, ch nghĩa duy v t, thói o c gi và suy i o c; s tham gia vào nhóm nh ng ngư i b n có cùng quan i m h p thành nhóm “ti ng v ng linh h n”; tình yêu thiên nhiên; và ni m am mê sâu s c n n văn hóa c. M t s ý tư ng này không xa l m v i h tư tư ng Qu c xã v a m i xu t hi n. Ch nghĩa dân t c, m c dù không ph i là c trưng rõ ràng c a nhóm Pathfinder, nhưng nh t nh ư c a s các thành viên trong nhóm ánh giá cao, xem là b n ph n hi n nhiên i v i t nư c h . Các nghi l dân t c – m t s có liên quan n vi c ng i quây qu n bên ng n l a tr i cùng mơ ư c v m t “ ch th ba” huy n bí và ngư i hi p sĩ áo tr ng y ma l c tư ng trưng cho s trong tr ng c a ngư i c– ư c cao trong m t s nghi l c a nhóm Pathfinder. Tư tư ng ch ng Semit cũng là tài th o lu n thư ng xuyên, ngoài nh ng tài khác: nhóm Pathfinder Munich b t ng chia thành hai phe ng h Do Thái và bài Semit. Tuy nhiên, b t ch p nh ng tương ng như trên, th t khá sai l m khi nh n bi t nh ng tư tư ng Pathfinder v i ch nghĩa qu c xã. S gia nh p c a Heisenberg v i phong trào c a gi i tr không ph i là s dan díu nh t th i gi a th i kì niên thi u và th i kì trư ng thành. Ông tr thành th lĩnh c a nhóm tr khi vào tu i 17. Gruppe Heisenberg, như tên g i c a nhóm, h p nh t vào m t nhóm l n hơn trong ó các th y giáo và h c sinh trung h c là lãnh o và thành viên c a nhóm. Mùa xuân năm 1919, nhóm ã tích tham gia nh ng ho t ng bán quân s ch ng l i C ng hòa Xô vi t Munich – m t c g ng ng n h n nh m thi t l p ch c ng s n sau phong trào cách m ng l n x n cu i Th chi n th nh t. Nh ng ho t ng này, cùng v i nh ng kinh nghi m t Th chi n th nh t mà các th y giáo ã truy n t cho h c sinh c a mình, hình thành cơ s cho nhóm phô trương trư c xã h i i m i. Nhi u thành viên chia s quan i m ch ng l i chính quy n cơ s . Trư ng h p Heisenberg là i n hình, c v m t ngu n g c xã h i và quan i m chính tr c a ông. “Tôi chưa bao gi nghĩ t i vi c chính tôi b lôi cu n vào ho t ng chính tr ”, ông vi t thư cho m t ngư i b n Pathfinder vào năm 1923, “vì i v i tôi, nó có v là m t công vi c kinh doanh thu n túy”. M c dù cơ c u t ch c c a Pathfinder thay i hàng năm, nhưng Heisenberg v n kiên quy t t n tâm v i các thành viên trong nhóm c a ông c sau khi công b bài báo n i ti ng c a ông v cơ h c lư ng t vào năm 1925. H ti p t c g p nhau m i tu n m t l n t i nhà Heisenberg. Và vào cu i tu n, h thư ng i dã ngo i Alps ho c m t h nư c g n Munich, t i ó h i thuy n bu m, chơi bóng, ném lao và tham gia nh ng trò chơi mang tính c nh tranh khác. Th t ra, theo Cassidy, cư ng làm vi c không th tin n i c a Heisenberg trong nh ng năm u th p niên 1920 có l ch b i vì ông có th thư giãn hoàn toàn trong nh ng chuy n i dã ngo i này. Heisenberg có vài ngư i b n và c m t s ngư i quen không thân không thu c phong trào thanh niên c a ông. Pathfinder còn quan tr ng m t khía c nh khác. “Ngoài nhi u tác d ng khác, chúng tôi còn khám phá khoa h c n a”, Heisenberg vi t vào nh ng năm sau này. Ông chú tâm t i nh ng lĩnh v c khoa h c xa r i áp d ng th c t , có l do nh ng Werner Heisenberg | Trang 3/11
ngư i b n c a ông ã kh c sâu khoa h c, và c bi t là v t lí, là “ch nghĩa duy v t cơ gi i”. Như ông nh l i: “Th m chí trong khoa h c, h ng thú c a chúng tôi cũng t p trung vào nh ng lĩnh v c không ơn gi n là tr l i cho nh ng phát tri n ti p theo c a nh ng cái ã bi t”. K t qu là Heisenberg v n gi ư c h ng thú lâu dài trong vi c khám phá nh ng phương pháp m i v cơ b n trong v t lí h c – nơi mà thành công là không ch c ch n – ch không theo u i nghiên c u theo nh ng l i mòn ã có s n. Trư ng ih cv yg i Khi Heisenberg bư c vào i h c h i tháng 10 năm 1920, v t lí h c không ph i là ch n l a u tiên c a ông. ã thành công r c r trư ng trung h c, ông d nh nghiên c u toán h c và l p t c b t tay vào nghiên c u cao c p. Th t ra, cha c a ông ã s p t v i nhà toán h c n i ti ng Ferdinand von Lindemann, hi v ng a con trai có nhi u tham v ng c a ông s ư c nh n vào l p c a Lindemann, ó anh ta s b t u nghiên c u cao c p ngay. Nhưng cu c ph ng v n không ti n tri n t t p i v i chàng trai tr Heisenberg. Lidemann, lúc y ã 68 tu i và hơi lãng tai, g n như không hi u Heisenberg nói gì. Và t ch không hi u, ông k t lu n r ng phương pháp không chính th ng c a chàng trai tr không ph i là th ông ưa thích. C g ng th hai c a Heisenberg nh m ư c nh n vào nghiên c u cao c p mà không ph i qua thi sơ kh o như thư ng l ưa ông n v i Arnold Sommerfeld, v giáo sư v t lí lí thuy t t i Munich. T ng có kinh nghi m v i nh ng sinh viên ngo i h ng, Sommerfeld, lúc y ã 52 tu i, ph n ng có khác: “Có th là anh bi t m t vài th gì ó, cũng có th là anh ch ng bi t gì c . Chúng ta s th y ngay thôi”. Heisenberg không th tìm ư c ngôi nhà nào thích h p hơn cho tham v ng c a mình. T i ây, ông ã g p các sinh viên tâm u ý h p, như Wolgang Pauli, khi ó 20 tu i và ang h c h c kì th năm. Th t ra, tên tu i nh ng ngư i h c trò c a Sommerfeld c gi ng như là cu n Ai là ai vi t v các nhà v t lí lí thuy t hi n i: Alfred Landé, Peter Paul Ewald, Karl Herzfeld, Gregor Wentzel, Otto Laporte, Adolf Kratzer và Wilhelm Lenz, ây ch m i k nh ng cái tên mà Heisenberg tr nên quen thu c trong th i kì nghiên c u ban u c a ông. Heisenberg và b n h c trư ng Werner Heisenberg | Trang 4/11
Lúc y, Sommerfeld ang m mình vào thuy t nguyên t . Năm 1915, ông m r ng m u nguyên t Bohr b ng cách ưa thuy t tương i h p vào, và b ng cách lư ng t hóa c chuy n ng phương v và xuyên tâm c a các electron qu o. M t năm sau ó, ông cũng lư ng t hóa s nh hư ng c a qu o electron. Ông có th tính ư c năng lư ng electron, làm tăng thêm s v ch trong ph nguyên t . C u trúc tinh t này ư c xác nh n b i nhà quang ph h c Friedrich Paschen, ngư i thư ng xuyên trao i thư t v i Sommerfeld su t th i gian Th chi n th nh t. Chuyên lu n c i n c a Sommerfeld, C u trúc nguyên t và các v ch ph , xu t b n l n u năm 1919, ư c tái b n b n l n trong th i gian Heisenberg Munich, cho th y s phát tri n nhanh chóng i v i thuy t nguyên t trong quãng th i gian ó. S ng gi a nh ng sinh viên cùng khuynh hư ng, và dư i s hư ng d n c a ông th y kính m n, Heisenberg c m th y trong ngôi nhà c a Sommerfeld cũng tho i mái gi ng như trong ngôi nhà Pathfinder lúc trư c. Sommerfeld s m nh n th y tài năng c a ngư i h c trò m i c a ông. Năm 1922, ông cho chàng trai 21 tu i Heisenberg làm ng tác gi c a hai bài báo v thuy t nguyên t c a ph tia X và cái g i là hi u ng Zeeman d thư ng. S tách v ch ph trong t trư ng ã ư c quan sát ch ng 25 năm trư c ó b i nhà v t lí ngư i Hà Lan Pieter Zeeman, và ư c gi i thích b ng s tương tác c a xung lư ng góc c a electron qu o v i trư ng ngoài. Tuy nhiên, vi c quan sát th y s tách v ch thêm vào là m t thách chính trong nh ng ngày u c a cơ h c lư ng t và sau này ươc công nh n là h qu c a xung lư ng góc n i hay “spin” c a electron. Năm 1921, Sommerfeld ng ý cho Heisenberg có th công b m t bài báo v hi u ng Zeeman d thư ng, m c dù ông còn hoài nghi v cơ s v t lí c a lí thuy t c a Heisenberg. “Mô hình Zeeman c a anh ta nói chung là i l p, c bi t là v i Bohr”, Sommerfeld vi t trong b c thư g i Epstein. “Nhưng tôi nh n th y thành công c a nó to l n n m c tôi ã gi l i ch dành trư c cho nó xu t b n”. Mô hình c a Heisenberg g m các s lư ng t bán nguyên mà ông gán cho h t nhân nguyên t . Tuy nhiên, mô hình c a ông không phù h p v i nh ng k t qu theo l i kinh nghi m c a Landé v s tách v ch ph trong t trư ng, và quan tr ng là nó ã ph v ni m tin v các s lư ng t nguyên. Nh ng nhà tiên phong c a cơ h c lư ng t Werner Heisenberg | Trang 5/11
Mùa hè năm 1922, Heisenberg g p Bohr l n u tiên và khi n ông ta ph i ương u v i ý tư ng không chính th ng v nguyên t c a ông. Cu c g p di n ra trong m t tu n thuy t gi ng c a Bohr Göttingen – t c “festival Bohr” như nó n i ti ng ư c g i – và làm bi n chuy n Heisenberg thành m t nhân v t n i ti ng trong c ng ng nh c a các nhà lí thuy t nguyên t . Nhưng Heisenberg không chuyên môn v thuy t nguyên t và công trình xu t b n th hai c a ông là v các xoáy qua l i trong ch t l ng g i là xoáy Kármán. Th t ra, Sommerfeld và h c trò c a ông nhi u l n chú tâm vào các v n ng h c ch t lưu, như s chuy n t dòng ch y thành l p ph ng l ng sang ch y nhi u lo n. Do ó, không có gì ph i ng c nhiên khi mà lu n án ti n sĩ c a Heisenberg là v cơ h c ch t lưu, ch không ph i thuy t nguyên t . Trên con ư ng hình thành cơ h c lư ng t Trư c khi Heisenberg hoàn t t nghiên c u c a ông t i Munich vào năm 1923, ông ã tr i qua 6 tháng Vi n Max Born t i Göttingen. Born ch m i b t u chương trình nghiên c u nhi u tham v ng v thuy t nguyên t , khai thác phương pháp nhi u lo n trong cơ h c thiên th trong m t c g ng i v i bài toán nhi u v t trong nguyên t , b ng cách làm tương t v i bài toán nhi u v t trong cơ h c c i n. Nghiên c u này là k t qu c ng tác gi a Heisenberg và Born v lí thuy t nguyên t helium. Born cũng ngh Heisenberg n Göttingen làm ph tá cho ông sau khi hoàn thành nghiên c u Munich. Nhưng kì thi ti n sĩ c a Heisenberg h u như có k t qu th m h i. Ông không th tr l i nh ng câu h i c a nhà th c nghi m Wilhelm Wien v năng su t phân gi i c a các d ng c quang h c và cách th c ho t ng c a pin. Wien ch cho ông qua sau khi Sommerfeld c c l c bênh v c ngư i h c trò c a mình. Sau s ki n au bu n này, Heisenberg vui v n Göttingen, ó ông t p trung hoàn toàn vào thuy t nguyên t . Trong vòng vài tháng, ông ã có tư cách là nhà thuy t gi ng sau khi công b bài báo trong ó ông ã i u ch nh các quy lu t c a cơ h c lư ng t gi i quy t v n hi u ng Zeeman d thư ng. Tháng 9 năm 1924, Heisenberg t m th i ngh Göttingen và chuy n t i Copenhagen, nơi Bohr m i ông n làm c ng s nghiên c u. Copenhagen, nghiên c u c a Heisenberg t p trung vào thuy t lư ng t b c x . Bohr, ngư i ph tá ngư i Hà Lan c a ông, Hendrik Kramers, và m t v khách m i nghiên c u ngư i Mĩ, John Slater, ã phát tri n m t lí thuy t bán c i n, tr nên n i ti ng là lí thuy t BKS. Nhưng gi thuy t ó s m g p ph i nh ng khó khăn nghiêm tr ng và b b rơi. Theo thuy t tán s c c i n, các nguyên t ph n ng l i trư ng i n t b ng cách dao ng t n s c a b c x h p th ho c phát ra. Tuy nhiên, m t lí thuy t như v y không th gi i thích các c trưng lư ng t c a nguyên t Bohr và hành tr ng gi ng như h t c a b c x trong nh ng môi trư ng nh t nh. Bi n c i BKS c a thuy t tán s c c i n v n là c i n, trong ch ng m c nào ó, nó cho r ng b c x i n t là gi ng sóng và không bao g m các lư ng t , m c dù nó th t s gi i thích các bư c nh y lư ng t . Gi i pháp là m t “trư ng b c x o”, m t lo i trư ng ma qu ch a các t n s kh dĩ cho các s chuy n tr ng thái lư ng t c a nguyên t trong m t tr ng thái cơ b n cho trư c. M c dù nó vi ph m nh ng nguyên lí v t lí ã ư c thi t l p, như quan h nhân qu và b o toàn năng lư ng, nhưng trư ng o xu t m t cơ c u toán h c m i Werner Heisenberg | Trang 6/11
n i k t th gi i c i n và th gi i lư ng t . Do ó, nó tr thành ch ưc xem xét kĩ lư ng b i Bohr và Heisenberg khi sau này ông quay l i Göttingen. ây là y u t tiên quy t thu c khái ni m mà t ó Heisenberg hình thành nên cơ h c lư ng t c a ông. óng góp có tính quy t nh c a ông cho chương trình này là bài báo c a ông “V cách hi u l i lí thuy t lư ng t v m i quan h gi a ng h c và cơ h c”, ngày nay ư c xem là bư c t phá trong n n cơ h c lư ng t hi n i. Bài báo c a Heisenberg ánh d u s xa r i t n g c r kh i nh ng n l c trư c ó nh m gi i bài toán nguyên t b ng cách ch s d ng các i lư ng quan sát ư c. “C g ng hoàn toàn xoàng xĩnh c a tôi là ti n t i lo i b và thay th phù h p khái ni m v các ư ng qu o mà ngư i ta không th quan sát ư c”, ông vi t trong m t b c thư ngày 9/7/1925. khía c nh này, công trình c a ông vư t kh i nh ng n l c c a Born t ư c m t s tương t lư ng t c a cơ h c nguyên t . Thay vì chi n u v i s ph c t p c a các qu o ba chi u, Heisenberg l i làm vi c v i cơ h c c a m t h dao ng m t chi u – m t dao ng t i u hòa. Và ông ã kh o sát hành tr ng c a các i lư ng quan sát ư c – các t n s b c x - theo di s n BKS, xu t hi n t “dao ng t o” c a nguyên t . K t qu thu ư c là công th c trong ó các s lư ng t liên h t n s và cư ng b c x quan sát ư c. Born lưu ý r ng công th c c a Heisenberg có th ư c bi u di n dư i d ng súc tích b ng các ma tr n. Vì lí do này mà lí thuy t m i cũng còn ư c bi t n v i tên là “cơ h c ma tr n”. S phát tri n nhanh chóng c a cơ h c lư ng t Sau bư c t phá c a Heisenberg, cơ h c lư ng t nh hình v i bư c i nhanh chóng n không ng . Born, cùng v i ngư i ph tá m i c a ông, Pascual Jordan, tái c u trúc l i công trình c a Heisenberg thành h th ng công th c ma tr n, làm n i b t m i liên h gi a các “bi n liên h p”, như xung lư ng và t a , và năng lư ng và th i gian. Trong cơ h c lư ng t , nh ng m i quan h này tr thành m i quan h ngh ch o gi a các ma tr n liên h p. Giây phút vinh quang. Schrodinger, Dirac và Heisenberg Trong khi ó, Paul Dirac, khá c l p v i nhóm Göttingen, bi u di n cơ h c lư ng t b ng lo i ngôn ng các toán t m i. Zurich, Erwin Schrödinger có cách ti p c n khác, và năm 1926 phát tri n cơ h c sóng – m t hình th c khác c a cơ h c lư ng t , ư c xem là tương ương v i phương pháp ma tr n. Werner Heisenberg | Trang 7/11
Năm 1926, Heisenberg th ch Kramers làm ph tá cho Bohr Copenhagen. Trư ng thành trong trư ng l p c a Sommerfeld và t ng c ng tác v i Born, Heisenberg ã quen thu c v i tinh th n ch d n c a thuy t lư ng t gi ng như m t vài lí thuy t khác. Làm vi c Vi n Bohr, ông ã thi t l p nguyên lí b t nh vào tháng 3 năm 1927, t ó t n n t ng cho cái ư c m nh danh là trư ng phái Copenhagen c a cơ h c lư ng t . Không lâu sau ó, vào tháng 10/1927, tu i 26, ông tr thành giáo sư v t lí lí thuy t t i trư ng i h c Leipzig. Ch trong vài năm, Heisenberg ã xây d ng Leipzig thành m t trung tâm v t lí lí thuy t hi n i, cùng v i ngư i h c trò khác c a Sommerfeld, Peter Debye, ngư i tr thành giáo sư v t lí lí thuy t ngo i h ng vào năm 1929. u th p niên 1930, m t th h nhà lí thuy t m i – như Felix Bloch, Rudolf Peierls, Edward Teller, Victor Weisskopf và Carl Friedrich von Weizsäcker – ã truy n bá chân lí c a “trư ng phái Heisenberg” m i. Sinh viên và ng nghi p nghiên c u t kh p nơi trên th gi i b cu n hút n Leipzig, như Ettore Majorana n t Italy, Laszlo Tisza n t Hungary, và Seishi Kikuchi, Shin-Ichiro Tomonaga và Satoshi Watanabe n t Nh t B n. Nhi u ngư i trong s h ã ki m ư c vinh quang hàn lâm u tiên cho mình dư i s giám h c a Heisenberg, b ng cách áp d ng cơ h c lư ng t cho v t lí ch t r n, r i m c tiêu nguyên th y là gi i các bài toán cũ b ng công c m i. Chính Heisenberg cũng b ra m t s công s c hình thành lí thuy t cơ lư ng t c a v t lí ch t r n b ng cách gi i câu v s t t , nhưng h ng thú chính c a ông là khai phá nh ng lĩnh v c m i, ch không ph i áp d ng nh ng phương pháp ã có s n. c bi t, ông t p trung vào vi c làm xu t hi n ngành v t lí cao – trong th i kì chưa có máy gia t c h t dành cho b c x vũ tr và năng lư ng h t nhân – nơi mà các ý tư ng v lí thuy t trư ng lư ng t tương i tính có th so sánh ư c v i các quan tr c th c nghi m. Th gi i th t là x u xa, nhưng công vi c thì tuy t v i “Th t au lòng”, Heisenberg vi t g i Sommerfeld vào tháng 2/1938, “vào lúc n n v t lí có nh ng ti n b tuy t v i như th và ngư i ta có th hài lòng óng góp cho nh ng phát tri n ti p theo c a nó, thì ngư i ta cũng tr nên b lôi cu n vào chính tr mãi mãi”. Vi c gi b n thân ông xa r i n n chính tr không còn ư c bao lâu n a sau khi Hitler lên n m quy n vào năm 1933. M c dù Heisenberg, gi ng như nhi u ngư i c khác, có kh năng nhìn nh n lòng hăng hái dân t c ch nghĩa c a Hitler v i m t chút thông c m, ông ph i kinh s trư c s tàn kh c c a ch khi nó i vào th c t , như vi c thanh l c nh ng ng nghi p không ph i ngư i Aryan ra kh i các trư ng i h c. Trong hoàn c nh này, Heisenberg ã h i lão già c th c a n n khoa h c c, Max Planck, xin m t l i khuyên. Planck thuy t ph c ông r ng n n v t lí s ư c b o v t t hơn b i nh ng n l c th m l ng phía sau h u trư ng ch không ph i s ph n i trư c ti n tuy n. “Planck nói – tôi nghĩ tôi có th nói ti p v c này v i anh – v i lãnh o chính quy n”, Heisenberg vi t cho Born, m t ngư i Do Thái, vào tháng 6/1933, sau khi Planck t i thăm Hitler, “và t ư c s m b o r ng không có gì ch c ch n là lu t l công dân m i s làm ngăn tr n n khoa h c c a chúng ta”. Werner Heisenberg | Trang 8/11
M c dù Born không b sa th i chính th c, nhưng ông ã r i Göttingen và s n sàng di cư. Cho dù là ông ư c phép l i do m t i u ch nh c bi t mi n tr vi c sa th i i v i nh ng ngư i Do Thái ã t ng ph c v trong Th chi n th nh t, Born nói không có tương lai gì cho con cái c a ông nư c c c . “Tôi mu n ông khoan hãy quy t nh v i”, Heisenberg khuyên can ngư i c v n cũ c a mình, “mà hãy i và xem t nư c chúng ta s như th nào vào mùa thu”. Born b qua l i yêu c u kh n thi t c a Heisenberg và di cư sang Anh, ông ó 17 năm cho t i khi tr l i nư c c vào năm 1953. Chi n lư c “ch và xem” này tr thành m t c trưng c a ph n ng c a Heisenberg v i chính tr . Năm 1935, ông ti n g n nh t n m t s ph n i công khai ch ng l i chính quy n qu c xã khi các ng nghi p t khoa tri t t i trư ng Leipzig b sa th i trong làn sóng thanh l c l n th hai. Heisenberg và nh ng ngư i khác ã m t h t tinh th n và bi u th s ph n i c a h t i cu c h p khoa. H u qu duy nh t c a s ph n i này là m t khi n trách mang tính nghi th c dành cho nh ng k bi t giáo b i nhà lãnh o a phương c a ch c, lu t thanh l c v n ư c thi hành. M t l n n a kinh hoàng trư c chính quy n, Heisenberg l i m t l n n a rút lui. Trong b c thư g i cho m ông vào mùa thu năm 1935, ông vi t: “Con ph i c m th y hài lòng v i vi c quán sát m t lĩnh v c nh c a khoa h c mà nh ng các tác d ng s tr nên quan tr ng trong tương lai. ó là i u rõ ràng nh t cho con làm trong th i bu i o iên này. Th gi i ngoài kia th t là x u xa, nhưng công vi c thì tuy t v i”. Nhưng thoái lui trong khoa h c ch không ph i trong chính tr là m t i u không th ch p nh n ư c i v i nhà khoa h c l ng danh. Khi Sommerfeld n tu i v hưu năm 1935, Heisenberg là ng c viên hi n nhiên k nghi p ông Munich. Nhưng ý th c h qu c xã b y gi cũng ang cu ng n trong ngành v t lí: Johannes Stark và Philip Lenard, c hai ngư i cùng at gi i Nobel, ã mô t các lí thuy t hi n i như thuy t tương i và cơ h c lư ng t là “n n v t lí Do Thái”. Stark phàn nàn v i chính quy n r ng m c dù Einstein ã r i c n Mĩ, nhưng v n còn có nh ng nhà v t lí ho t ng theo tinh th n Einstein. Hơn n a, ông ph n i “nhà sáng l p lí thuy t Heisenberg, ngư i có tinh th n Einstein, lúc này l i ư c trao thư ng b ng m t a v n a”. ây là khúc u c a chi n d ch ch ng l i Heisenberg và Sommerfeld, k t thúc vào năm 1939 khi Wilhelm Müller ư c ghi tên là ngư i k t c Sommerfeld. Müller, m t nhà khí ng l c h c, b Sommerfeld ánh giá là “m t th ng ng c toàn di n”. Heisenberg b y t i ch th t v ng trong ti n trình u tranh này. B ng nh ng ti p xúc riêng gi a ông và gia ình c a Heinrich Himmler, ông tìm ư c s mb ot phía qu c xã r ng quan i m chính th c c a h v ông không gi ng như chi n d ch b t u ch ng l i ông. Ông còn nghĩ t i chuy n di cư khi mà vi c i u tra trư ng h p c a ông có d u hi u kéo dài mãi. Phía sau h u trư ng, trư ng h p c a Heisenberg – hay l p trư ng c a ch qu c xã v v t lí nói chung – ư c các nhóm khác nhau ánh giá khác nhau. S c m nh quân s hùng m nh c a Himmler, SS, cu i cùng ng h Heisenberg và n n v t lí lí thuy t hi n i vì lí do th c d ng, còn nh ng nhà lãnh o ng phái và các v i bi u c a các trư ng i h c qu c xã thì nh n m nh ý th c h hơn tính th c d ng. Nh ng k cu ng tín trong s các nhà v t lí, thư ng ư c gom vào m t nhóm dư i Werner Heisenberg | Trang 9/11
cái tên"Deutsche Physik” (N n v t lí c), b t ch p nh ng xu hư ng ph bi n trong h , ã thành công trong vi c ngăn c n Heisenberg k v Sommerfeld. Nhưng trư ng h p Heisenberg ánh d u i m b t u s k t thúc phong trào c a h . V i s bùng n c a Th chi n th hai, ch phát xít ã xem tr ng công d ng c a n n v t lí hơn là ý th c h . Nh ng năm tháng chi n tranh Heisenberg ư c chính ph th a nh n sau khi Th chi n th hai bùng n , và ư c B Giáo d c giao tr ng trách giám c khoa h c c a Vi n V t lí Kaiser Wilhelm Berlin, cùng v i Otto Hahn. Vi n này t dư i s qu n lí c a Phòng h u c n quân i vì vai trò quan tr ng c a nó trong vi c ph i h p m t d án chi n tranh bí m t. Cùng v i nh ng nhà khoa h c h t nhân khác, nh ng ngư i t g i mình là Câu l c b Uranium, Heisenberg b t u nghiên c u công d ng th i chi n có th c a khám phá phân h ch c a Otto Hahn. Nh ng ng d ng ó bao g m các lò ph n ng h t nhân dùng cho ng cơ y tàu ng m và kh năng ch t o m t lo i bom m i “có s c công phá m nh hơn s c công phá c a nh ng lo i ch t n m nh nh t n vài b c l n”, như Heisenberg di n gi i trong m t báo cáo sơ b vào tháng 12/1939. Cho n t n bây gi , các nhà v t lí và l ch s v t lí v n bàn cãi v ng cơ và vai trò c a Heisenberg trong n l c này. S th a hi p c a ông v i ch qu c xã – có l có th gi i thích ư c v m t tâm lí trong hoàn c nh cu c u tranh c a ông nh m kh ng nh tên tu i c a mình – làm tăng thêm s hoài nghi v tính cách c a ông. Có hàng ngàn bài báo vi t v “chi n tranh c a Heisenberg”, nhưng không thu ư c s ng thu n nào c . Theo m t bài báo, ư c b o v c l p b i các nhà báo Robert Jungk và Thomas Powers, Heisenberg ã cân nh c trì hoãn ti n trình c a d án vì ông c m th y ghê t m trư c ý nghĩ v m t qu bom nguyên t n m trong tay Hitler. Nhưng nhà s h c Paul Rose có quan i m ngư c l i. Ông cho r ng Heisenberg ã c h t s c ch t o bom nguyên t , nhưng th t b i vì ông ta không hi u nguyên lí v t lí m t cách úng n. Theo chính Heisenberg thì ông và các nhà khoa h c ng nghi p trong Câu l c b Uranium ã t n ti n trong quy t nh vì h không có ti n b do hoàn c nh chi n tranh. Còn Mark Walker thì ch trích l i “ho c en ho c tr ng” mà nghi v n ư c tr l i. Ông bi n lu n r ng không ph i Heisenberg không có năng l c làm cho d án ti n tri n, mà là Phòng H u c n quân i ã m t h ng thú vào năm 1942, do d án không mang l i k t qu k p th i nh hư ng n c c di n cu c chi n. Trong nghiên c u c a ông, N n khoa h c qu c xã, Walker ưa ra m t câu tr l i, có l là g n v i s th t nh t trong v n r i r m này: “Ngư i c có th t s c g ng ch t o bom nguyên t ko ?”, ông h i. M t m t, ông bi n h r ng ngư i c không b ra hành t ô la xây d ng nh ng nhà máy kh ng l và phát tri n các d ng c n . Nhưng h th t s ch t o ư c lo i ch t ư c xem là có kh năng n h t nhân ti m tàng nhanh chóng mà không gây tr ng i n n l c cu c chi n. Không h có câu tr l i ơn gi n nào c , ông k t lu n. Tranh lu n v n ti p di n Cu c s ng c a Heisenberg sau chi n tranh không phát sinh nhi u chú ý, m c dù nó cũng mang t i cái tranh lu n. Heisenberg ã th t b i trong vi c tìm s ng h c a Werner Heisenberg | Trang 10/11
các nhà khoa h c ng nghi p khi ông c g ng thành l p H i ng nghiên c u c v i vai trò là trung tâm qu c gia c a n n chính tr khoa h c. M c dù Konrad Adenauer, th tư ng u tiên c a Tây c, ti p nh n l i khuyên c a Heisenberg v v n nguyên t , nhưng vai trò c a ông là “ông vua nguyên t ” c ã g p ph i s nh o báng c a v b trư ng u tiên ph trách v n nguyên t , Franz Josef Strauss. V m t khoa h c, nh ng nghiên c u th i h u chi n c a ông cũng g p ph i thái hoài nghi và hình như cũng kém hi u qu hơn, trái v i n i dung ăng trên các bài báo gây tin gi t gân r ng “Weltfomel” – lí thuy t trư ng th ng nh t các h t cơ b n c a ông – ã chào i vào năm 1958. Nói m t cách nghiêm túc thì nh ng bàn cãi v cách hành x c a Heisenberg trong th i kì qu c xã cũng là m t câu chuy n th i h u chi n. Nó b t u vào năm 1947 khi nhà v t lí ngư i Mĩ Samuel Goudsmit công b Alsos, m t l i gi i thích tàn nh n v n l c chi n tranh h t nhân c a ngư i c. Goudsmit ã dùng trư ng h p Heisenberg minh h a cho s th t b i c a ch c tài trong khoa h c. Tuy nhiên, năm 1956, Heisenberg l n u tiên ư c miêu t là m t bi u tư ng o c trong cu n sách c a Jungk, Sáng hơn m t ngàn M t Tr i, trong th i kì chi n tranh l nh và phương Tây th c hi n chính sách ch ng c ng iên cu ng McCathy. Nhưng Walker sau ó k t lu n r ng “thuy t thông mưu” c a Jungk là m t s n ph m c a th i gian, khi mà, m t l n n a, n n chính tr l i can thi p vào khoa h c và các nhà khoa h c. Cu c bàn cãi xung quanh Heisenberg l i n i lên v i Copenhagen, m t v k ch xoáy vào chi n vi ng thăm c a ông t i Copenhagen vào năm 1941, ó ông ã g p Bohr và v c a Bohr, bà Margrethe. H ng thú v Heisenberg c a nhà so n k ch Micheal Frayn ư c khu y ng sau khi c cu n sách c a Powers, Cu c chi n c a Heisenberg, ông mô t Heisenberg – như Jungk mô t - là m t v anh hùng ã làm trì hoãn nghiên c u v bom nguyên t c a c. Tuy nhiên, vai Heisenberg trong v k ch kém mang tính anh hùng hơn, và tính cách c a ông ư c nh n m nh tr ng thái không xác nh mang tính ngh thu t cao, ng ý t i c s b t nh lư ng t và s b t nh trong l ch s t n t i như m t h qu c a s thi u b ng ch ng g c v cu c g p năm 1941. M t s ánh sáng m i có l s soi sáng v n khi nh ng b c thư c a Bohr ư c công b trên t p chí Physics World (tháng 9/2001). Heisenberg c a Frayn không ph i là “ngư i c x u xa” như Rose miêu t , cũng không ph i là v anh hùng như trong sách c a Jungk hay Powers. ùa gi n v i phép n d b t nh t quá kh t i hôm nay, bên trong l n bên ngoài lĩnh v c v t lí, cu c i Heisenberg t nó ã tr thành m t phép n d : m t ngư i s ng dư i áp l c mâu thu n, m t bi u tư ng c a cái có v là nguyên lí vư t xa kh i vương qu c lư ng t . “Cái mà ngư i ta nói v nh ng cu c v n ng và m c ích riêng c a h , c khi h không v l y nh ng cái b y gài Heisenberg, luôn luôn là tài gây nghi v n – cũng là tài gây nghi v n như cái mà nh ng ngư i khác nói v h ”, Frayn k t lu n trong k ch b n Copenhagen c a ông. hiepkhachquay d ch (theo Physics World, tháng 12/2001) Werner Heisenberg | Trang 11/11