沃納·卡爾·海森堡簡介
公元1901～公元1976
德國物理學家沃納·卡爾·海森堡由於在取得整個科學史上的最重要的成就之──量子力學的創立中所起的作用，於1932年獲得諾貝爾物理獎。
力學是研究物體運動普遍規律的物理學分支。它是物理學的最基本分支，又是最基礎學科。在20世紀初的年月里，人們逐漸認識到公認的力學定律不能描寫極其微小物體如原子和亞原子粒子的行為；他們對此感到迷惑不解，忐忑不安，因為公認的定律套用於巨觀物體（即比個體原子大得多的物體）時是白璧無瑕，完美無缺的。
1925年，沃納·海森堡提出了一個新的物理學說，一個在基本概念上與經典牛頓學說有著根本不同的學說。這個新學說──在海森堡的繼承人做了某些修正後──取得了光輝的成果，今天被公認為可以套用於所有的物理體系，而不管其類型如何或規模大小。
用數學能演證出：在只涉及巨觀體系的情況下，量子力學的預測不同於經典力學的預測，不過由於兩者在量上差別太小而無法度量出來（由於這種原因，經典力學──在數學上比量子力學簡單得多──仍可用於大多數的科學運算）。但是在涉及原子量綱體系的情況下，量子力學的預測與經典力學的預測迥然各異；實驗表明在這樣的情況下，量子力學的預測是正確的。
海森堡學說所得出的成果之一是著名的“測不準原理”。這條原理由他在1927親自提出，被一般認為是科學中所有道理最深奧、意義最深遠的原理之一。測不準原理所起的作用就在於它說明了我們的科學度量的能力在理論上存在的某些局限性，具有巨大的意義。如果一個科學家用物理學基本定律甚至在最理想的情況下也不能獲得有關他正在研究的體系的準確知識，那么就顯然表明該體系的將來行為是不能完全預測出來的。根據測不準原理，不管對測量儀器做出何種改進都不可能會使我們克服這個困難！
測不準原理表明從本質上來講物理學不能做出超越統計學範圍的預測（例如，一位研究放射的科學家可能會預測出在三兆個原子中將會有兩百萬個在翌日放射υ射線，但是他卻無法預測出任何一個具體的鐳原子將會是如此）。在許多實際情況中，這並不構成一種嚴重的限制。在牽涉到巨大數目的情況下，統計方法經常可以為行動提供十分可靠的依據；但是在牽涉到小數目的情況下，統計預測就確實靠不住了。事實上在微觀體系里，測不準原理迫使我們不得不拋棄我們的嚴格的物質因果觀念。這就表明了科學基本觀發生了非常深刻的變化；的確是非常深刻的變化以致於象愛因斯坦這樣的一位偉大的科學家都不願意接受。愛因斯坦曾經說過：“我不相信上帝在和宇宙投骰子。”然而這卻基本上是大多數現代物理學家感到必須得採納的觀點。
顯而易見，從某種理論觀點來看，量子學說改變了我們對物質世界的基本觀念，其改變的程度也許甚至比相對論還要大。然而量子學說帶來的結果並不僅僅是人生觀的變化。
在量子學說的實際套用的行列之中，有諸如電子顯微鏡、雷射器和半導體等現代儀器。它在核物理學和原子能領域裡也有著許許多多的套用；它構成了我們的光譜學知識的基礎，廣泛地用於天文學和化學領域；它還用於對各種不同論題的理論研究，諸如液態氦的特性、星體的內部構造、鐵磁性和放射性等等。
沃納·海森堡於1901年出生在德國，1923年在慕尼黑大學獲得理論物理學博士學位。從1924年到1927年他在哥本哈根與偉大的丹麥物理學家尼爾斯·玻爾共事。他的關於量子力學的第一篇重要論文發表於1925年，他對測不準原理論述的結果於1927年問世。海森堡1976年溘然長逝，享年七十四歲，他留下了妻子和七個兒女。
就量子力學的重要性而論，讀者可能要問為什麼不把海森堡的名次在本冊中排得更加高些。然而海森堡並不是量子力學創立中的唯一重要的科學家，為此做出了有深遠意義貢獻的有他的前輩馬克斯·普朗克、阿伯特·愛因斯坦、尼爾斯·玻爾和法國科學家路易·德·布羅格利。此外，在海森堡的那篇具有獨創性的論文發表不久以後的年月里，許多其他科學家其中包括奧地利人歐文·施羅丁格和英國人p·a·m迪拉克都對量子學說做出了重要的貢獻。但是我認為海森堡是量子力學創立中的主要人物，即使按勞分功，他的貢獻也理應使他在本冊中名列高位。