Ученый известен своими теоретическими трудами в области физики, а также как лауреат Нобелевской премии за создание квантовой механики в матричной форме.
Родина Гейзенберга – Вюрцбург. Образование он получил в Мюнхенском университете, куда поступил в 1920 году. С 1923 по 1927 год он ассистирует М. Борну в Гёттингенском университете, а в 1927 году получает профессорское место в Лейпцигском и Берлинском университетах. С 1941 года он занимает пост директора в Институте физики Макса Планка в Берлине.
Вместе с другим известным физиком, Н. Бором, он выдвинул положение о том, что механика может быть представлена и в матричном виде. К этому выводу он пришел, пытаясь разрешить противоречия, которые возникали, если принимать во внимание классические уравнения движения и постулаты Бора. Гейзенбергу принадлежит постулат, что элементарным частицам присущи волновые свойства, которые нельзя наблюдать в традиционном смысле. Эти свойства действуют по принципу «пакетов» волн, которые распространяются в пространстве. Их можно рассматривать и как волны, и как частицы. В результате у каждой физической величины есть оператор, находящийся с ней в соответствии, а операторы представлены в виде бесконечных матриц. Основываясь на данных представлениях, ученый произвел квантовомеханический расчет атома гелия, наглядно продемонстрировав, что тот может быть представлен в различных состояниях.
В 1927 году Гейзенберг представил математический вид «принципа неопределенности». Он возникал из-за того, что необходимо было принимать во внимание материальность наблюдаемых элементарных частиц. Суть принципа в том, что невозможно одновременно указывать координаты частицы и ее импульс. Так было введено понятие вероятности при описании атомных объектов. В 1928 году ученый независимо от Я.И. Френкеля разрабатывает квантовомеханическую теорию спонтанной намагниченности ферромагнетиков. Годом позже в сотрудничестве с Паули он выстраивает теорию квантовой электродинамики и вводит схему, согласно которой поля можно квантовать.
