Heisenberg störte, daß die mathematisch-formale Seite der “Dreimännerarbeit” stark in den Vordergrund gestellt wurde. Ihm war es mehr auf den physikalisch-erkenntnistheoretischen Gehalt angekommen. Er wollte eine neue Physik schaffen. In den folgenden eineinhalb Jahren arbeitete er im engen Zusammenwirken mit Niels Bohr den physikalischen Kern der Heisenbergschen Mechanik heraus.

Im Mai 1926 ging Heisenberg als Dozent für theoretische Physik nach Kopenhagen. Das aufregendste war nun Erwin Schrödingers Wellenmechanik, mit der er überraschend hervorgetreten war. Schrödinger betrachtete das Atom als schwingendes System. Die Energiezustände des Atoms wurden als abzählbar viele Schwingungsformen interpretiert. Schrödingers Gleichung lieferte ohne Zusatzannahmen die richtigen Werte für das Wasserstoffatom.

Diese halb-klassische Interpretation war für Bohr und die Kopenhagener Kreise eine Herausforderung. Über Monate diskutierten Bohr und Heisenberg darüber, wie das in der Matrizen- und Wellenmechanik gefundene Rechenschema erkenntnistheoretisch zu interpretieren war. Die Gespräche zwischen Bohr und Heisenberg dauerten in Heisenbergs Dachwohnung oft bis tief in die Nacht an.

Heisenberg mit seiner Zim-
merwirtin, Frau Maar, und ihrer Nichte sowie Pascual Jordan in Kopenhagen

Die monatelange Anspannung bei Bohr und Heisenberg, die miteinander und gegeneinander um das richtige Verständnis der Theorie rangen, führte schließlich zu einer gewissen Gereiztheit bei beiden. Bohr fuhr Mitte Februar 1927 ohne Heisenberg nach Norwegen zum Skifahren. Bohr verfaßte während seines Urlaubs das “Komplementaritätsprinzip” und Heisenberg das Manuskript “Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik”. Die beiden Ausarbeitungen wurden die Säulen der “Kopenhagener Deutung der Quantentheorie”.

Als Bohr Mitte März zurückkehrte lag Heisenbergs Manuskript fertig vor. Seine wichtigste Aussage war die nach Heisenberg benannte “Unschärferelation”. Sie besagt, daß man den Ort eines Teilchens genau messen kann. Dann kann man aber nichts über den Impuls des Teilchens aussagen und umgekehrt. Pauli hat den Sachverhalt mit folgenden Worten ausgedrückt: “Man kann die Welt mit dem p-Auge und man kann sie mit dem q-Auge ansehen, aber wenn man beide Augen zugleich aufmachen will, dann wird man irre.”¹

Gibt man den Ort des Teilchens nur mit einer gewissen Annäherung an, mit einer sogenannten “Unschärfe”, dann gibt es eine daraus folgende Unschärfe der Geschwindigkeit. Das Produkt der beiden Unschärfen ist durch das Plancksche Wirkungsquantum bestimmt.

Bohr und Heisenberg hatten nun beide einen festen Standpunkt gewonnen, was bei den neu aufgenommenen Gesprächen zu einer schnellen Verständigung führte.

Die Kopenhagener traten mit ihrer neuen Philosophie zum ersten mal bei einer Tagung in Como an die Öffentlichkeit. Die eigentliche Bewährungsprobe, hatte die “Kopenhagener Deutung” jedoch bei der Solvay-Konferenz zu bestehen. Dieser alle zwei bis drei Jahre

Heisenberg mit Niels  Bohr in Institut

abgehaltene Kongreß war eine Art Gipfeltreffen der Physiker.

Die Kopenhagener Deutung prägte von nun an den Denkstil in den Naturwissenschaften. Der “Umsturz im Weltbild der Physik” war vollzogen. Eine geheiligte Prinzipien der “klassischen Physik” mußten aufgegeben werden. Das Kontinuitätsprinzip, die Überzeugung, daß die Natur keine Sprünge macht, und das damit zusammenhängende Prinzip der Determiniertheit alles physikalischen Geschehens mußten aufgegeben werden. Der Laplacesche Dämon war besiegt ,denn da wir die Gegenwart nicht genau kennen, können wir aus ihr auch nicht die Zukunft berechnen.

Die Kopenhagener Deutung der Quantentheorie enthält eine grundsätzliche Aussage über das Wesen der physikalischen Realität. Sie spielt eine zentrale Rolle in der Erkenntnistheorie. Albert Einstein, Max Planck, Max von Laue, Erwin Schrödinger und Louis de Broglie waren entschiedene Gegner der Kopenhagener Deutung, aber die heutigen Physiker teilen diese Bedenken nicht.

Quellen:
¹Brief von Wolfgang Pauli an Werner Heisenberg, 19.Oktober 1926

1997 Daniel Maringer