В конце 1927 года Вернер Гейзенберг обустраивает себе скромную служебную квартиру в Институте теоретической физики Лейпцигского университета. Адрес — Линнештрассе 5, «на полдороге между кладбищем и психушкой». Наконец-то он принял профессуру, после того как его пытались заманить к себе Колумбийский университет в Нью-Йорке и Государственная высшая техническая школа в Цюрихе. Однако возможность работать в Германии была для него приоритетной. Первым же его «служебным актом» стал сквозняк: он распахивает настежь все двери и окна затхлых помещений института, покупает постельное белье и распоряжается основательно отремонтировать свое будущее жилище. Для полного счастья ему недостает фортепьяно и стола для настольного тенниса, но то и другое можно организовать.
Позади у него остался очень бурный год. На двух важных физических конгрессах — в итальянском Комо и в Брюсселе — верх одержала копенгагенская трактовка квантовой механики. Она зиждется на соотношении неопределённостей Гейзенберга и на принципе дополнительности Бора. Бор утверждает, что при всяком атомарном эксперименте следует рассматривать электрон одновременно и как частицу, и как волновую функцию. В процессе измерения экспериментатор сам делает выбор либо в пользу волны, либо в пользу частицы. При этом, по его мнению, «необходимое решение экспериментатора в пользу одного или другого представления вызывает нарушение, которое и приводит затем к неопределённостям». И они устанавливаются между двумя парами измеренных величин: местоположение—скорость и энергия—время. Ненаблюдаемый сам по себе электрон остается по этому принципу неопределенным.
Но тревожные последствия этой неопределенности механических величин в атомарном мире простираются глубже. Ведь ею серьезно поколеблен священный принцип причинно-следственной связи, который считается необходимым условием научного подхода. Тем самым «закон причинности становится некоторым образом недействительным», — делает вывод Гейзенберг. Если до сих пор можно было, зная настоящее, вычислить будущее — например, рассчитать следующее солнечное затмение, зная траектории движения Земли и Луны вокруг Солнца, — то теперь закон причинности разбивается о границу точности в квантовой механике. Ибо, если недостаточно точно знаешь начальные условия, то и будущие процессы атомарной системы уже непредсказуемы.
Наблюдающий физик неотвратимо вмешивается в атомарные события и изменяет их своими измерениями. Это революционное представление об активной роли наблюдателя и принципиальной невозможности безупречного измерения ставит с ног на голову прежнюю философию физики. С этим соглашаются, конечно, далеко не все исследователи. Противники копенгагенской школы настаивают на физике, которая может предсказать результат эксперимента — независимо от ученого, проводящего эксперимент. Оттого на шестидневном Сольвеевском конгрессе в Брюсселе в октябре 1927 года дело и выливается в дискуссионный марафон между копенгагенцами и Альбертом Эйнштейном. По коридорам отеля, в котором поселились участники конгресса, курсируют разные версии эйнштейновской мантры «Бог не играет в кости». Он просто не хочет признать, что на уровне атома можно исследовать лишь возможности и вероятности. Уже за завтраком он преподносит Бору и Гейзенбергу мысленный эксперимент, который однозначно должен довести соотношение неопределённостей до абсурда. В течение дня его доводы анализируются, и уже во время совместного ужина Бор может опровергнуть аргументы Эйнштейна. Гейзенберг вспоминает: «Тогда Эйнштейн становился несколько обеспокоенным, однако уже к следующему утру у него был готов новый мысленный эксперимент, сложнее предыдущего, и уж этот точно должен был опровергнуть соотношение неопределённостей. С этой попыткой, конечно, вечером было то же, что и с предыдущей».
Профессор Вернер Гейзенберг в Институте физики Лейпцигского университета пользуется между тем мировой славой. Его принцип неопределенности одержал верх в физическом сообществе как копенгагенская трактовка квантовой механики, тогда как запутанный принцип дополнительности Бора большинство коллег предпочло бы оставить для философских семинаров. На курс Гейзенберга и на его лекции стремятся попасть многие студенты. Как шахматист он в своем институте непобедим. Кроме того, он стремится стать превосходным игроком в настольный теннис. А пока что проигрывает то один, то другой матч, и это, конечно, не дает ему покоя. Ведь и на зеленом столе он должен быть лучшим. В марте 1929 года он отправляется в мировое турне на восемь месяцев, чтобы читать доклады в США, Японии и Индии. Из-за этого ему впервые приходится отказаться от совместного отпуска с его «бойскаутами» в Баварских Альпах. Несмотря на сжатую программу докладов, которая ведет его из Чикаго в Калифорнию и обратно, он находит время, чтобы плавать, ходить под парусом и играть в настольный теннис. Вершиной его спортивных достижений становится альпинистская вылазка в Скалистых горах, о которой он еще долго с восторгом вспоминал.