하이젠베르크 — 헬골란트 섬에서 양자역학이 태어나다

1925년 6월, 극심한 꽃가루 알레르기에 시달리던 23세의 베르너 하이젠베르크는 풀 한 포기 없는 북해의 바위섬 헬골란트로 요양을 떠났다. 괴팅겐의 보른 밑에서 씨름하던 문제 — 보어의 원자모형이 수소 너머에서 자꾸 무너지는 문제 — 를 싸들고서였다. 섬에서 그는 발상을 뒤집었다. 전자의 "궤도"는 아무도 본 적이 없다. 관측할 수 없는 그림을 버리고, 실제로 측정되는 것 — 원자가 내는 빛의 진동수와 세기 — 만으로 역학을 다시 세우자. 그렇게 만든 계산 규칙에서는 곱하는 순서를 바꾸면 답이 달라지는 기묘한 수학이 튀어나왔고, 어느 새벽 에너지 보존이 맞아떨어지는 것을 확인한 그는 흥분을 가라앉히지 못해 바위산에 올라 해가 뜨기를 기다렸다고 회고록 《부분과 전체》에 적었다. 괴팅겐으로 돌아온 그의 계산은 보른과 요르단에 의해 행렬이라는 수학으로 정비되어 최초의 완결된 양자역학 — 행렬역학이 된다. 2년 뒤인 1927년 그는 코펜하겐에서 불확정성 원리에 도달한다: 입자의 위치와 운동량은 동시에 정확히 알 수 없으며, 이것은 측정 기술의 한계가 아니라 자연 자체의 성질이라는 것. 2025년 세계가 "양자 100주년"을 기념한 기준점이 바로 이 헬골란트의 여름이다. 훗날 그가 나치 독일의 원자폭탄 계획에 관여한 일은 지금까지도 논쟁으로 남아 있다 — 천재의 물리학과 시대 앞의 선택은 별개의 문제였다.