トーク：出典の事実をもとにした再構成。相手は架空の読者（右の吹き出し）。トークの中身：1925年6月7日、花粉症を逃れてヘルゴラントへ①②、観測できる量だけで原子を書く②、夜中の3時ごろに答えが出たという本人の回想②。表はこのページの説明用です。
当時の人たちは、こう考えていました。 ボーアのページで見たように、1913年、ボーアは「電子は原子核のまわりの決まった軌道にしかいられず、軌道を飛び移るときだけ光を出し入れする」と考え、水素の光をみごとに説明しました（ボーアのページ）。電子は、くっきりした道筋（軌道）を回っている。そう描くのが、当時の原子の見方でした②。
でも、ここはまだ分かっていないままでした。 ボーアの模型は、水素の先で行き詰まりました（ボーアのページ）。電子の軌道は、誰も見たことがありません。見えないものを土台にした理論を、手直しし続けるしかないのか。
測れない量を使わずに、原子の中を書くことはできるのか？
ボーア（電子は決まった軌道だけを回る）→ ハイゼンベルク（いまここ。軌道を捨て、観測できる量だけで書く） ⇄ シュレーディンガー（同じ原子を、波の式で書く）
WHEN ｜ 時代背景1925年、日本でラジオが始まり、北海の島で量子力学が生まれた
1925年の春、日本の家々に、初めてラジオの声が届きました。3月22日、東京放送局（いまの NHK）が放送を始めます⑨。目には見えない電波が、遠くの声を運んでくる時代の始まりでした。
ヨーロッパには、別の影が差していました。1月、イタリアでムッソリーニが独裁を宣言し、7月にはドイツでヒトラーの『我が闘争』の第1巻が出ます⑨。のちにハイゼンベルクの人生を大きく揺さぶる時代の流れが、もう動き始めていました。
その6月、23歳のハイゼンベルクは、花粉症から逃れて北海の小島ヘルゴラントへ渡ります①②。この島は、35年前の1890年に、イギリスとの条約でドイツ領になったばかりの島でした⑧。
2年後の1927年、リンドバーグが大西洋を単独で飛び越えた年に⑩、ハイゼンベルクは「位置と勢いは同時にきっちり決められない」という原理にたどり着きます①。
島に渡った23歳は、どんな人だったのか？
WHO ｜ 挑戦者23歳で量子力学を、25歳で教授に
（年齢は生年月日からの計算）
ヴェルナー・ハイゼンベルクは1901年、ドイツのヴュルツブルクに生まれました①。ミュンヘン大学で、原子の理論の大家ゾンマーフェルトに学び、21歳で博士になります。博士論文のテーマは、原子ではなく、流れの乱れ（乱流）でした①。
そこから、彼は量子の世界の中心地を渡り歩きます。ゲッティンゲンのボルン、そしてコペンハーゲンのボーア①。当時の量子論をつくっていた人たちのもとで、ボーアの模型がどこで行き詰まっているかを、間近で見ていたんです。
そして1925年、23歳で量子力学の扉を開きます。2年後、25歳でライプツィヒ大学の正教授に。ドイツで最も若い正教授でした①。
ただ、この若き天才の人生は、そのあと戦争に巻き込まれていきます。
主な成果 転落・対立
- ミュンヘン・ゲッティンゲン（学ぶ）
- 19010歳ヴュルツブルク 12月5日に生まれる①
- 1920〜192318〜21歳ミュンヘン大学 ゾンマーフェルトに学び、1923年に博士（乱流の論文）①
- 192422歳ゲッティンゲン ボルンのもとで教授資格①
- コペンハーゲンとヘルゴラント（量子力学）
- 1924〜192522〜23歳コペンハーゲン 9月から翌年5月まで、ボーアのもとで研究①
- 192523歳ヘルゴラント 6月、花粉症を逃れて島へ。7月29日、「読み替え」の論文が受理①②成果
- 192725歳2月23日、パウリへの手紙で不確定性原理①成果
- ライプツィヒ（教授）
- 192725歳ライプツィヒ大学 ドイツで最も若い正教授に①
- 193331歳11月、1932年のノーベル物理学賞が発表される①
- 1937〜193935〜37歳朝永振一郎が、ハイゼンベルクの研究グループで研究⑥
- 戦争
- 193937歳9月1日、ドイツの核分裂の研究「ウラン・クラブ」に加わる①転落
- 194139歳コペンハーゲン 9月、ボーアと会う。中身は分からない⑤転落
- 194543歳イギリス・ファーム・ホール 抑留され、8月6日に広島の原爆を知る①転落
- 戦後
- 196967〜68歳回想録『部分と全体』を出す①
- 197674歳ミュンヘン 2月1日、死去①転落
ヘルゴラントの夜に、何が生まれたのか？
WHAT ｜ 達成した事起こし軌道を捨てた、新しい原子の書き方
行列力学：電子の軌道を使わず、観測できる光の振動数と、移り変わる確率だけで原子を書く。位置や勢いは数のマス目（行列）で表し、掛ける順番を変えると答えが変わる
②⑦
電子は、くっきりした軌道を回っている不確定性原理：位置と勢い（運動量）は、同時にきっちりとは決められない
①③
粒の位置と速さは、測ればいくらでも正確に決まる1932年のノーベル物理学賞（量子力学の創始）
①
—このページの主役は、1925年の行列力学です。
それまでの原子の理論は、電子の軌道という「絵」から出発していました。でも、その軌道は誰も見たことがありません。測れるのは、原子が出す光の色（振動数）と、その強さだけです②。
ハイゼンベルクは、見えない軌道を理論から追い出しました。観測できる量だけを、マス目の表のように並べて、その表どうしの計算の決まりを組み立てたんです②。
その計算には、奇妙な性質がありました。ふつうの数なら、2×3も3×2も6です。ところがハイゼンベルクの表では、掛ける順番を変えると答えが変わってしまう②。この奇妙さこそが、原子の中の決まりを正しく表していました。そして2年後、この理論の中から、不確定性原理が見つかります。
ボーアの模型が行き詰まったとき、あなたならどうする？
CROSSROADS ｜ 分かれ道見えない軌道を、どう扱うか
あなたはハイゼンベルクです。1925年5月、ゲッティンゲンで水素の光の線を調べています②。ボーアの模型は水素ではうまくいきましたが、その先で行き詰まっています（ボーアのページ）。模型の土台には、電子の軌道があります。でも、その軌道を見た人は誰もいません。
この違和感を目にしたとき、あなたならどうする？
Aこれまでの見方を受け取る：軌道の絵は正しい。行き詰まったところは、軌道に新しい決まりを足して直していくタップして、その先へ
Bもっと精密に測る：電子の軌道そのものを見る方法が見つかるまで、観測の精度を上げるタップして、その先へ
C見えないものを、理論から追い出す：軌道を使わず、実際に測れる光の振動数と強さだけで、原子を書き直すタップして、その先へ
ハイゼンベルクが進んだ道は C。
見えない軌道を捨てて、何を組んだのか？
HOW ｜ 泥沼の攻略法測れるものだけを、表に並べた
スライドの中身：出典の事実をもとにした再構成です（本人の発表の記録ではありません）。
まず目を向けたいのは、見えないものを、理論から追い出したことです。電子の軌道は、当時の物理学者の頭に、くっきり描かれていました。でも、誰も測ったことはない。ハイゼンベルクは、測れる光の振動数と強さだけを土台にしました②。分かりやすい絵を捨てて、測れるものだけを信じたんです。
次が、自分の計算の正体を、自分では知らなかったことです。ヘルゴラントで組んだ計算には、掛ける順で答えが変わるという、奇妙な決まりがありました。ハイゼンベルクはそれを持ち帰り、ボルンに渡します。ボルンは、それが数学者がすでに知っていた「行列」の掛け算だと気づきました②。23歳の若者は、必要な数学を、知らないまま自分で作り直していたんです。
そして、1人で終わらなかったことです。ボルン、ヨルダンと3人で論文を重ね、その年のうちに理論の形が整いました②。のちのノーベル賞の推薦でも、アインシュタインはハイゼンベルク・ボルン・ヨルダンの3人を挙げています①。
どこかで、なんとなく聞いたことのある言葉かもしれません。「ハイゼンベルクの不確定性原理」。生まれたのは、行列力学の2年後でした。
1927年2月23日、ハイゼンベルクは友人のパウリへの手紙で、初めてこの考えを書きました①。電子のような小さな粒では、位置と勢い（運動量）を、同時にきっちりとは決められない。位置をきっちり決めようとするほど勢いがぼやけ、勢いをきっちり決めようとするほど位置がぼやける、という原理です①③。同じ年、論文「量子論的な運動学と力学の直観的な内容について」として発表されました③④。
本人が使った言葉は、実は「不確定」ではなく「Ungenauigkeit（不正確さ）」でした③。いま教科書に載っている式（σx σp ≥ ħ/2）の形を導いたのは、同じ1927年のケナード、そして1928年のワイルです③④。名前はハイゼンベルクですが、式の形には別の人の手も入っているんです。
若き天才は、そのあと何に巻き込まれたのか？
DARK SIDE ｜ 失敗と苦悩の記録1941年9月、コペンハーゲンの会見
- 1939年9月1日第二次世界大戦の始まった日。ドイツの核分裂の研究「ウラン・クラブ」ができ、ハイゼンベルクも加わる①
- 1941年9月コペンハーゲンで、かつての師ボーアと会う。何を話したかは分からない⑤
- 1945年イギリスのファーム・ホールに抑留される。8月6日、広島の原爆を知る①
- 1969年回想録『部分と全体』を出す①
- 1976年2月1日ミュンヘンで死去。74歳①
- 1992年ファーム・ホールの録音の記録が公開される①
- 1998年劇『コペンハーゲン』がロンドンで上演される⑤
- 2002年ボーア文書館が、ボーアの送らなかった手紙を含む文書を公開⑤
1939年9月1日、第二次世界大戦が始まったその日、ドイツでは核分裂を研究する「ウラン・クラブ」ができました。ハイゼンベルクは、その研究に加わります①。
1941年9月、ハイゼンベルクはコペンハーゲンを訪ね、かつて自分を導いたボーアと会いました。2人が何を話したのかは、いまも分かっていません⑤。この会見は、1998年にロンドンで上演された劇『コペンハーゲン』で広く話題になりました⑤。
戦後、「ハイゼンベルクは、わざと原爆を作らなかったのだ」という見方が語られることがありました。けれど、2002年にボーア文書館が、ボーアがハイゼンベルクに宛てて書きながら送らなかった手紙を含む文書を公開すると、多くの歴史家はこの見方を否定します。ハイゼンベルクはそもそも作り方を知らなかったので、隠しようがなかった、というんです⑤。一方で、会見の中身は永遠に分からない、とする歴史家もいます⑤。
1945年、ハイゼンベルクらドイツの物理学者はイギリスのファーム・ホールに抑留され、8月6日、そこで広島の原爆のニュースを聞きました①。録音された会話の記録は、1992年に公開されます。その中で、ハイゼンベルクはこう語っていました。「政府に勧めるだけの道徳的な勇気は、私たちには無かっただろう」①。録音の記録を分析した研究者ポップは、ドイツは戦争中に核兵器の開発そのものはしていなかったと結論しています①。
ハイゼンベルクは1969年、回想録『部分と全体』を出しました①。ただ、この本は会話の形で書かれていて、科学史家からは扱いにくい資料と見られてきました①。このページで本人の回想を引くときに「〜と回想している」と書くのは、そのためです。
1976年2月1日、ハイゼンベルクはミュンヘンで亡くなりました。74歳でした①。
あなたは、自分の腕前が、望まない目的に使われそうになったとき、何をしますか？
では、この人の何がすごかったのか？
WHY ｜ なぜそれが凄かったのか分かりやすい絵を、捨てた
測れない量を使わずに、原子の中を書くことはできました。ハイゼンベルクは誰も見たことのない電子の軌道を理論から追い出し、実際に測れる光の振動数と強さだけを表に並べて、量子力学を組み立てました。その代わりに手放したのは、「電子がどこを回っているか」という分かりやすい絵でした。
― いまの私たちへ ―
測れないものを、議論の土台にしない
電子の軌道は、誰もが信じていた分かりやすい絵でした。でも、測れない。ハイゼンベルクは、測れるものだけで組み直しました。
仕事の議論でも、「お客さまはきっとこう思っている」「現場の士気は高いはずだ」と、誰も測っていないことを土台にしがちです。まず、実際に測れているもの（問い合わせの件数、離脱した画面、残業の時間）だけを並べてみる。そこから組み直すと、議論が絵に引っぱられなくなります。
分かりやすい絵を手放したら、何を失うかも言葉にする
ハイゼンベルクの理論は正しかった。でも、電子が「どこにいるか」が見えない理論は、多くの人にとって受け入れにくいものでした。それが、次のシュレーディンガーとのぶつかり合いを生みます。
測れるものだけで組み直した案は、正しくても伝わりにくいことがあります。何を捨てたのか、その代わりに何が確かになったのかを、案と一緒に言葉にしておくと、受け取る人がついてきやすくなります。
あなたの仕事で、「誰も測っていないのに、みんなが信じている絵」は何でしょうか？
見えない軌道を使わずに、原子の中は書ける。分からなかったことが、1つ分かったんです。
でも、分かったら、次の分からないことが生まれました。数字の表だけで書かれた原子の中で、電子は、いったい何をしているのか。 行列力学は正しい答えを出しますが、そこには目に浮かぶ絵がありませんでした。
翌1926年、まったく別の道から、同じ原子の中を書いた人が現れます。電子を「波」として描く、波の方程式です。しかもその人は、同じ年のうちに、自分の波の式とハイゼンベルクの表は、中身が同じだと示しました。シュレーディンガーです（シュレーディンガー①のページ）。
もう1つの行き先もあります。1937年から1939年、日本から来た朝永振一郎が、ライプツィヒのハイゼンベルクの研究グループで研究しました⑥。のちに朝永は、量子の理論を光と電子の世界へ広げていきます（朝永振一郎のページ）。同じ道を、アメリカから進んだのがファインマンでした（ファインマンのページ）。
出典
冒頭のトークは、出典①②の事実（1925年6月のヘルゴラント行き、観測できる量だけで書く考え、「夜中の3時ごろ」の本人の回想）をもとにした再構成で、会話そのものの記録ではありません。数字の表は、このページの説明用です。「夜中の3時ごろ」は本人の回想で、回想録は会話の形で書かれ、科学史家から扱いにくいとされる資料のため、「回想している」と書きました。ファーム・ホールの言葉は、1992年に公開された録音の記録からの引用①です。ボーア・シュレーディンガー・朝永振一郎・ファインマンについての記述は、それぞれのページの出典に拠ります。
- ① Wikipedia「Werner Heisenberg」https://en.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenberg（生没・ゾンマーフェルトと博士論文・ボルンのもとでの教授資格・コペンハーゲンのボーアのもとでの研究・1925年6月7日のヘルゴラント・論文の出版・1927年2月23日のパウリへの手紙・ライプツィヒの最年少の正教授・1932年のノーベル賞とアインシュタインの推薦・ウラン・クラブ・ファーム・ホールと「道徳的な勇気」・ポップの分析・『部分と全体』とその扱い。参考。確認日 2026-10-29）
- ② Wikipedia「Matrix mechanics」https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_mechanics（電子の軌道ではなく観測できる量で書く・1925年5月のゲッティンゲン・ヘルゴラントと「夜中の3時ごろ」の回想・7月9日にボルンへ・行列の掛け算・7月29日の受理〈33巻 879–893頁〉・9月27日と11月16日の受理・掛ける順で答えが変わる。参考。確認日 2026-10-29）
- ③ Wikipedia「Uncertainty principle」https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle（位置と運動量・本人の言葉「Ungenauigkeit」・1927年のケナードと1928年のワイルの式。参考。確認日 2026-10-29）
- ④ Wikipedia ドイツ語版「Heisenbergsche Unschärferelation」https://de.wikipedia.org/wiki/Heisenbergsche_Unschärferelation（1927年の論文「量子論的な運動学と力学の直観的な内容について」〈Zeitschrift für Physik 43巻 172–198頁〉の書誌。参考。確認日 2026-10-29）
- ⑤ Wikipedia「Copenhagen (play)」https://en.wikipedia.org/wiki/Copenhagen_(play)（1941年9月の会見・1998年ロンドンの初演・2002年のボーア文書館の公開・「わざと作らなかった」説を多くの歴史家が否定・中身は永遠に分からないという見方。参考。確認日 2026-10-29）
- ⑥ Wikipedia「Shin'ichirō Tomonaga」https://en.wikipedia.org/wiki/Shin%27ichirō_Tomonaga（1937〜39年、ライプツィヒのハイゼンベルクの研究グループと研究。参考。確認日 2026-10-29）
- ⑦ W. Heisenberg「Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen」Zeitschrift für Physik 33, 879–893（1925）／「Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik」同 43, 172–198（1927）（原論文。書誌は出典②④で確かめた。本文は開いていない）
- ⑧ Wikipedia 日本語版「1890年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1890年（ヘルゴランド＝ザンジバル条約でヘルゴラントがドイツ領に。参考。確認日 2026-10-29）
- ⑨ Wikipedia 日本語版「1925年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1925年（ムッソリーニの独裁宣言・『我が闘争』第1巻・東京放送局のラジオ放送開始・治安維持法。参考。確認日 2026-10-29）
- ⑩ Wikipedia 日本語版「1927年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1927年（上海クーデター・リンドバーグの大西洋横断・昭和金融恐慌・日本初の地下鉄。参考。確認日 2026-10-29）
ハイゼンベルクについてよくある質問
ハイゼンベルクは何をした人？
ドイツの物理学者で、1925年、23歳のときに、誰も見たことのない電子の軌道を使わず、観測できる光の振動数と強さだけで原子を書く「行列力学」を組み立て、量子力学の扉を開いた人です。1927年には不確定性原理を示し、1932年のノーベル物理学賞を受けました。
不確定性原理とは？
電子のような小さな粒では、位置と勢い（運動量）を、同時にきっちりとは決められない、という原理です。ハイゼンベルクが1927年2月23日のパウリへの手紙で初めて書き、同じ年に論文で発表しました。いまの教科書の式の形は、同じ年のケナードと翌年のワイルが導きました。
ハイゼンベルクから何を学べる？
測れないものを議論の土台にしない、という考え方です。ハイゼンベルクは、誰もが信じていた電子の軌道という絵を捨て、実際に測れる量だけで理論を組み直しました。仕事でも、誰も測っていない思い込みではなく、実際に測れている数字から組み直すと、議論が確かなものになります。
このクエストから得た武器を装備する
「測れないものを、議論の土台にしない」。
この思考を、今のあなたの仕事にどう適用しますか？