Werner Karl Heisenberg, (5 décembre 1901 - 1^er février 1976) était un physicien, fondateur de la mécanique quantique et lauréat du prix Nobel.

Mécanique quantique

Il développa la première formalisation de la mécanique quantique, en 1925, en même temps qu'Erwin Schrödinger. Toutefois le formalisme mathématique était différent, Heisenberg utilisa une formalisation matricielle, alors que Schrödinger utilisa une approche par les équations différentielles. Ceci permit de penser, tout d'abord, que les théories étaient distinctes, mais l'année suivante, Schrödinger démontra l'équivalence mathématique des deux formulations.

Son principe d'incertitude, découvert en 1925, stipule que la détermination de certains couples de valeurs, par exemple la position et la quantité de mouvement, ne peut se faire avec une précision infinie. On peut le formaliser sous la forme d'un produit: où représente l'erreur sur la quantité de mouvement et l'erreur sur la position. Ce produit ne peut être inférieur à la constante h, et donc toute précision dans la mesure d'une des deux quantités se fait au détriment de l'autre. À partir de 1929, il travailla avec Wolfgang Pauli à l'élaboration de la théorie des champs.

Il reçut le prix Nobel de physique en 1932 pour "la création de la mécanique quantique et de ses applications qui ont permis la découverte des formes allotropiques de l'hydrogène (l'orthohydrogène et le parahydrogène)".

Son travail pendant la guerre

La fission nucléaire fut découverte en Allemagne en 1938. Heisenberg resta en Allemagne durant la Seconde Guerre mondiale et travailla sous le régime nazi. Il dirigea le programme allemand d'armement nucléaire au Kaiser Wilhelm Institut de Berlin, mais la réalité de sa collaboration est sujette à controverse.

Il révéla l'existence du programme à Niels Bohr lors d'une conférence à Copenhague en septembre 1941. Cette réunion mis fin à la très longue amitié entre Heisenberg et Bohr, qui rejoignit le projet Manhattan. Cependant, les Allemands ne réussirent pas à produire d'arme nucléaire.

Il y eut beaucoup de controverses pour savoir si Heisenberg avait vraiment tenté de ralentir le projet. Heisenberg, lui-même, affirma après la guerre qu'il aurait freiné ce programme s'il avait eu une chance de réussir. Le livre Heisenberg's War de Thomas Power, et la pièce de théâtre Copenhague de Michael Frayn exposent cette vision des choses.

En février 2002, on retrouve une lettre écrite par Bohr, mais jamais envoyée, datée 1957 et destinée à Heisenberg. Dans celle-ci, Bohr raconte qu'Heisenberg, lors de leur rencontre en 1941, n'exprima aucun scrupule moral concernant le projet allemand de bombe atomique, et que, d'ailleurs, il avait passé les deux dernières années avant cette rencontre à travailler exclusivement sur ce projet. Il était convaincu qu'elle déciderait de l'issue de la guerre.

De nombreux historiens des sciences prennent cette lettre comme une preuve de l'implication d'Heisenberg dans le programme allemand, mais plusieurs personnes ont avancé l'hypothèse que Bohr n'avait pas compris les intentions d'Heisenberg lors de cette réunion.