Copenhagen - endelig i Oslo!

Det ble tatt av plakaten rett før premieren for to år siden. Nå har du sjansen: Michael Frayns suksess-stykke Copenhagen, om det myteomspunne møtet mellom Niels Bohr og Werner Heisenberg høsten 1941, vises på Filmteateret i Oslo fra og med i kveld.

Publisert

Det ligger en eim av trenchcoat og tåke over ett av vitenskapshistoriens mest fascinerende øyeblikk: Høsten 1941, København er okkupert, og så en mørk natt møtes to gamle og nære venner, to av verdens aller fremste fysikere - alene - og diskuterer atombomben. Den ene halvt jødisk, den andre sjefen for nazistenes atomprosjekt?

Det mest spennende, er kanskje at vi aldri helt har fått vite hva som skjedde den natten. Vennskapet mellom de to ble aldri helt det samme igjen, og etter krigen serverte de nokså ulikt lydende versjoner av hva som egentlig skjedde.

"På Filmteateret treffes Sverre Anker Ousdal som Niels Bohr, Monna Tandberg som Margrethe Bohr og Svein Tindberg som Werner Heisenberg. Kjetil Bang-Hansen gir instruksjoner i forgrunnen."
"På Filmteateret treffes Sverre Anker Ousdal som Niels Bohr, Monna Tandberg som Margrethe Bohr og Svein Tindberg som Werner Heisenberg. Kjetil Bang-Hansen gir instruksjoner i forgrunnen."

Versjonene er så forskjellige at vi ikke engang vet om samtalen foregikk under en spasertur på Langelinie, under en spasertur i bryggeriområdet rundt Carlsberg eller i Bohrs hjem like ved. Det eneste vi vet nokså sikkert, er at det var natt og at de var alene.

I Frayns versjon på Filmteateret er de ikke alene: Bohrs kone, Margrethe, tillegges en sentral rolle. Og scenen er satt til hans hjem. Utover dette, synes Frayn å være blant dem som heller til en relativ positiv tolkning av Heisenbergs rolle - et trekk artikkelforfatteren finner sjarmerende, men likevel dristig. Det store spenningsmomentet har nemlig alltid vært: Hva var Heisenbergs motiv?

Vidunderbarn

Werner Heisenberg ble født i Würzburg i 1901, sønn av en professor i gresk, oppvakt liten kar som raskt la ut på en karriere som vidunderbarn.

Niels Bohr ble født i København i 1885, også han inn i en godt utrustet familie, både økonomisk og intellektuelt. Faren, Christian Bohr ble foreslått for Nobelprisen i medisin både i 1907 og 1908, broren, Harald Bohr var en av verdens fremste matematikere (og av familien ansett som gløggere enn Niels), sønnen Aage Bohr fikk Nobelprisen i fysikk i 1975, mens det var moren, Ellen, som virkelig inspirerte den unge Niels i retning av vitenskap - ifølge ham selv. Niels Bohr selv fikk Nobelprisen i fysikk i 1922 - samme år som Einstein (hvis pris var utsatt fra 1921).

Niels Bohr var kvantefysiker, helt i fronten av den nye vitenskapen. Han er blant annet kjent for sin atommodell fra 1913, der han betraktet atomet som et solsystem i miniatyr og elektronene som bundet til gitte orbitaler (baner) rundt kjernen. Dette forhindret atomet i å kollapse og forklarte samtidig hvorfor elementene utskiller lys ved ulike, men karakteristiske bølgelengder.

Bohr fikk en enorm status både internasjonalt og i Danmark, og fikk etter hvert sitt eget institutt i København. Dit valfartet unge, lovende forskere fra hele verden (Instituttets besøksprotokoller ser til forveksling ut som et fysikkens “Hvem er hvem?”) - noe som passet utmerket for Bohrs arbeidsform - samtalen. Han utviklet sine ideer i time- og milelange samtaler, dag eller natt, med sine besøkende som sparringspartnere.

Kvantemekanikk

"Werner Heisenberg"
"Werner Heisenberg"

En av de mest skarpskodde partnerne var den 16 år yngre Werner Heisenberg. De to møttes første gang i 1922, under de såkalte Bohr Festspiele i Gøttingen. I 1924 og 1925 jobbet Heisenberg ved Bohrs institutt, og bare få måneder etter at han returnerte til Tyskland (og etter noen sjelevrengende døgn på Helgoland), publiserte han sin første artikkel om kvantemekanikk.

Selv om både Planck, Einstein, Bohr og en rekke andre kan stille som kandidater til tittelen “Kvantefysikkens far”, var det Heisenbergs kvantemekanikk som virkelig fikk den nye fysikken til å sparke. Før ham var kvantefysikken belemret med et tradisjonelt newtonisk verdensbilde: Elektronene beveget seg etter klassisk mekaniske lover. Nettopp av denne grunn fikk Bohr sine atommodeller til å stemme rimelig godt når han arbeidet med enkle systemer, som hydrogen, men gjorde han det hele mer komplisert, raste korthuset mellom fingrene hans.

Men 24-åringen fra Würzburg forsto hva som skulle til: Bort med elektronenes baner. Vi må forholde oss til det vi ser, vi kan ikke se orbitaler, men vi kan se hvor partikkelen befinner seg! Elektroner er ikke biljardkuler i miniatyr - de oppfører seg i det hele tatt slett ikke som noe vi kjenner til fra før. De følger derimot statistiske regler, og vi kan si noe om hvor sannsynlig det er at en partikkel er der eller der - ikke noe mer.

Dette var ett av de største sprangene - kanskje det største - i utviklingen av det tjuende århundres fysikk.

Bølge eller partikkel?

Bohr og Heisenberg utviklet et nært vennskap, og i 1926 dro Heisenberg tilbake til København for et nytt langt opphold. Etter noen måneder synes det imidlertid som om de to geniene holdt på å gå hverandre på nervene i en debatt om lysets bølge/partikkel-dualisme.

"Bohr og Heisenberg i 1936."
"Bohr og Heisenberg i 1936."

Bohr var alltid betatt av paradokser (“Den som ikke blir sjokkert av kvantefysikken”, sa han en gang, “Har ikke forstått den”.). Han mente, helt korrekt, at selv om de to sidene ved lysets natur er uforenlige, er de begge nødvendige for at vi skal kunne gi en komplett beskrivelse. Heisenberg var uenig.

Debatten tok aldri slutt: “Stemningen på instituttet er anspent, utmattende og litt aggressiv”, skrev Heisenberg i et brev til en venn utpå nyåret 1927. Løsningen ble ferie. Niels Bohr reiste til Gudbrandsdalen for å gå på ski, Heisenberg hvilte ut i København.

Og så, i løpet av seks vinteruker: To av det tjuende århundres viktigste vitenskapelige nyvinninger. Heisenberg i København: Usikkerhetsrelasjonen! Bohr i Gudbrandsdalen: Komplementaritetsprinsippet!

"Fysikkens nest viktigste skitur."
"Fysikkens nest viktigste skitur."

Vi visste dermed, at vi ikke kan bestemme nøyaktig både en partikkels moment og posisjon samtidig. Vi visste dermed også, for eksempel at energien i et felt, eller i det tomme rom, ikke er konstant, men kan variere villere og villere, jo mindre tidsrom vi betrakter det i. (Mange forskere tror i dag at slike kvantefluktuasjoner er grunnen til at galaksene oppsto etter Det store smellet ut av “ingenting”.) Og, vi forsto at det ikke er noen vits i å spørre seg om lyset er partikler eller bølger, ettersom begge egenskaper, som vi sa over, ikke bare er gjensidig motstridende men også nødvendige. Fysikkhistoriens nest viktigste skitur!

Heisenberg fikk Nobelprisen i fysikk for 1932, utdelt i 1933.

Fysikkhistoriens viktigste skitur

Lise Meitner var en eminent fysiker, i tillegg var hun tysk og jøde. Hun ble tvunget i eksil i 1938, oppsøkte Bohr og ble sendt videre til Sverige.

Før den tid arbeidet hun sammen med Otto Hahn i Kaiser Wilhelm Institut (Nå Max Planck inst.) i Berlin, der de bombarderte radiumatomer med elektroner - og fikk merkelige og uforståelige resultater (Det dukket opp barium, som jo er mye lettere enn radium. Hvor i all verden kom det fra?).

Men så havnet Meitner altså i Stockholm, i en beskjeden assistentstilling ved Manne Siegbahms Nobel-institutt for eksperimentell fysikk. Hun kjedet seg, og juleferien gjorde det ikke bedre. Uten slektninger og uten julefeiring, var hun glad for at hun og fysikernevøen Otto Frisch ble invitert til noen venner i Kungälv, nord for Göteborg.

Mens de kristne feiret, gikk Meitner og Frisch tur på isen, hun til bens, han på ski. Det var først nå hun forsto hva som hadde skjedd i Berlin: Det de hadde observert - og ikke forstått, var at de hadde splittet radiumatomene!

"Lise Meitner og Niels Bohr."
"Lise Meitner og Niels Bohr."

Det teoretiske og matematiske grunnlaget som gjorde aha-opplevelsen til noe mer enn bare en aha-opplevelse, fikk Meitner gjennom Bohrs nye væskedråpe-modell for atomkjernen. Nyheten gikk til Bohr i løpet av få dager, og fra ham til England, USA og etter hvert resten av den vitenskapelige verden - og kappløpet mot atombomben kunne starte (og Hitler hadde nettopp sparket løsningen ut bakdøren).

Tilbake i Berlin satt Meitners tidligere samarbeidspartner - og antagelig kjæreste, Otto Hahn og forsto lite av det hele. Meitner sendte ham opplysninger. Dette var før krigen og vitenskapelig åpenhet var en naturlig ting. (Sju år senere var det tid for priser. Otto Hahn satt nå i britisk fangenskap sammen med blant andre Werner Heisenberg. Nobelprisen gikk til Hahn - og bare til ham.)

Møtet i København

To år senere, er vi kommet til selve clouet. Ikke-nazisten Heisenberg er nå sjef for nazi-Tysklands forsøk på å utvikle en atombombe. Halvjøden Bohr forstår mye som det årelatte tyske fysikermiljøet ikke helt har fersket (Selv om de beholdt toppfolk som Heisenberg, Hahn og von Weizsäcker, presterte Hitler å kvitte seg med mange kompetente vitenskapsfolk. En Einstein her og en Schrödinger der, noen tusen i alt!). Men kanskje viktigst: Bohr har nære kontakter med fysikerne i England og USA.

Så; Hva skjedde egentlig denne natten? Og hvorfor? Heisenberg var offisielt i København som deltaker på et astrofysikkmøte ved det tyske kulturinstituttet i byen - men reiste han dit egentlig som spion for Hitler? For å lokke opplysninger ut av Bohr? Eller dro han dit - egentlig - for å finne en måte å hindre Hitler i å få bomben? Var han der for å advare Bohr - og gjennom ham de allierte?

Uansett: Dette var muligens en av det tjuende århundres viktigste privatsamtaler - og den sporet helt av. Bohr var irritert på Heisenberg, som på tysk patriotisk vis, var seiersikker på vegne av den nystartede offensiven mot Sovjet og andre land “som ikke kan styre seg selv”.

Heisenberg forsøkte å skifte tema, og viste nok en gang sitt manglende talent for psykologi (han var derimot en meget begavet pianist, og en racer i bordtennis - dog ikke så god som Bohr!): Han begynte å snakke om Bohrs utsatte stilling i det okkuperte Danmark, men nevnte at han nok kunne ordne beskyttelse for ham gjennom bekjente på ambassaden. Bohr fant dette svært forulempende. Var dette et forslag om forræderi?

Dermed dreide samtalen i retning av atomet.

"Bohr-instituttet i København er i aktivitet fremdeles. Bohr bodde her, men flyttet til Carlsbergstiftelsens æresbolig før møtet med Heisenberg."
"Bohr-instituttet i København er i aktivitet fremdeles. Bohr bodde her, men flyttet til Carlsbergstiftelsens æresbolig før møtet med Heisenberg."

I sin selvbiografi skriver Heisenberg: “Ettersom jeg hadde grunn til å tro at Bohr var overvåket av de tyske myndigheter, måtte jeg tale svært varsomt? Jeg forsøkte å antyde at det i prinsippet er mulig å utvikle atomvåpen, selv om det vil kreve enorme investeringer, både av innsats og penger, og at vi vitenskapsmenn burde spørre oss selv om dette var noe vi ville være med på.” Heisenberg forsøkte, ifølge seg selv, å få Bohr til å forstå at fysikere kunne påvirke politikere til å innse at det ville være risikabelt å forsøke å utvikle atomvåpen: Det ville koste for mye, og sjansene for å mislykkes var store. Og dermed ville de gi opp å forsøke. Heisenberg ville altså danne en hemmelig overenskomst mellom fysikere på begge sider - amerikanere, engelskmenn og tyskere - om å stanse det nye våpenet!

Bohr oppfattet samtalen helt annerledes. Var Heisenberg en utsending fra Hitler? I følge Bohr la han uansett aldri fram noe forslag om noen overenskomst - en overenskomst som vel uansett hadde vært temmelig fåfengt.

“I krigstid er det uunngåelig at alle fysikere arbeider for sine respektive regjeringer”, slo Bohr fast. Heisenberg takket for seg, og dro bedrøvet tilbake til hotellet. Da han kom tilbake til Tyskland, noterte hans kone at hun aldri hadde sett ham så deprimert.


Tyskerne ga opp?

Ett år senere, høsten 1942, skriver Hitlers rustningsminister Albert Speer (i sine erindringer fra 1970): “droppet vi forsøket på å utvikle en atombombe, etter anbefaling fra våre kjernefysikere… det ville vært umulig, økonomien tatt i betraktning, å skaffe til veie alt det som trengtes av materialer, arbeidere og fasiliteter”.

Bohr ble smuglet ut av Danmark i 1943, var innom i Los Alamos, men spilte ingen avgjørende rolle i utviklingen av den allierte bomben.

En siste vending i denne saken fant sted vinteren 2002, da Niels Bohr-arkivet friga 11 hemmeligstemplede brev som Bohr skrev til Heisenberg rett etter krigen. (Bohrs brev til Heisenberg frigitt) Brevene kan leses i sin helhet på Bohr-arkivets nettsider.

Les også fysikerne Finn Aaserud og Gaute Einevolds interessante kronikker i henholdsvis bladet Forskningspolitikk og på Thalia Teaters nettsider.