莱比锡理论物理研究所
1927年10月索尔维会议期间，海森堡来到莱比锡担任理论物理研究所主任。
莱比锡位于柏林之南，地处哈雷（Halle）和德累斯顿（Dresden）之间，由于特殊的地理位置与历史机遇，使它成为德国繁荣的文化中心。这里拥有德国乃至欧洲最大的图书市场，它的图书馆组织和管理水平之高影响着整个德国的图书馆系统；这里有建于1409年的德国最古老的莱比锡大学，它以医学、法律、神学及哲学（包括自然科学）等学院著称；这座城市也是著名的音乐之都，整座城市沉浸在音乐的气氛之中。每周五晚，著名的汤玛斯大教堂巴赫合唱团免费表演，这里的门德尔松交响乐团及莱比锡交响乐团更是在全世界久负盛名。早在18世纪，一位造访者曾这样记录：“莱比锡可以看作是一个小小的‘理想王国’，这里的居民每个人在享受着文化的同时，也以他们健康富足的生活、才智与丰富的感情为文化做着自己的贡献。”［63］
海森堡的理论物理研究所隶属于莱比锡大学物理研究所，物理研究所主任是荷兰裔物理学家德拜，他与海森堡在1927年先后来到莱比锡。在德拜和海森堡到来之前，莱比锡物理研究所由维纳（Wiener）和考德莱特（Coudres）主管。在近代物理学蓬勃开创的动人时刻，这两个人却终日埋头于经典物理和技术性课题之中，置物理学的发展动向于不顾。在哥丁根、慕尼黑等其他研究所的学生忙忙碌碌之时，这个研究所的学生却终日无事可做。1926年，就在海森堡到来的前一年，在这个研究所工作的物理学家温策尔曾写信给索末菲抱怨，他说：“由于因循守旧，情况变得越来越糟。高年级学生除了应付结业考试，简直无事可做。考试最后只有一个学生拿到了博士学位，然而这个学生却是毫无希望地没有什么天赋。这种情况已经在这里司空见惯了。”［64］
德拜和海森堡的到任使莱比锡的物理学获得了新生，到了1932年，莱比锡已经像哥丁根、柏林和法兰克福一样，成为德国的物理学重镇。撒克逊文化部的乌利希（Ulrich）在他的调查报告中说：“莱比锡物理学家们，德拜、海森堡和洪德有着出众的表现，这里已经成为国际范围内最受瞩目也最活跃的大学基地之一。”［65］从维也纳调来的德拜在这里有双重身份，一个是实验物理学教授，另一个是莱比锡大学物理研究所的主任。研究所的马蹄形大楼坐落在市中心附近，海森堡的理论物理研究所占据大楼北侧的两层。除了理论物理所，还有应用力学、热力学和无线电电工学三个工程部。德拜继续聘用了维纳，还高薪聘用了两个助手，并把他在苏黎世的学生布洛克也带了过来。
相较之下，海森堡最初的情况却简陋得多，他既没有助手，也没有住处，直到这年年底，才从临时租住的旅店搬了过来。他找到了一间小空房，雇人刷新了墙面，添置了办公用具，并把一直伴随他的大钢琴也搬了进来，甚至还在地下室装上了乒乓球台。他觉得一切初具规模了，但在家信中，他不得不承认还有个小疏漏，忘记刷厕所间了，因为它在办公区外，要跨过一个大厅才能进到这个小屋来［66］。
1927年冬季学期开始了，海森堡知道自己必须找一个好的助手，他暗中打算着从索末菲的手下“暗度”一个男孩子来。这时，海森堡也从温策尔那里接过了电学课。尽管他的课还没来得及发出正式的通知，但是令他感到意外的是，上课的第一天，就来了40多个学生。兴奋之余，他不无自豪地给父母和索末菲写了信。这年11月9日，他在写给父母的信中说：“这的确是一个好的开始。”他从父母那里得到了鼓励。但从索末菲那里，他却没有得到满意的答复。索末菲回信说：“你的来信从头到尾看似散发着仁义，实际上你是想从我这里捞取什么‘便宜’，你想要个助手，当然还想要最好的！”［67］
1928年夏，海森堡的名字正式登到了学校的课程表上，登记上他经典力学课的学生人数上升到了150名，而听他原子物理课的学生也是最多的，有80名，这两个数字都创了历史纪录。他与温策尔联合举办的高级物理讨论课有12个学生参加，其中有3个是索末菲派来的，他们是佩尔斯、伊卡特和从美国到慕尼黑的访问学者休斯敦（Houston）［68］。索末菲还给他配备了一个助手，这就是贝克（Beck），他成为海森堡4年一期的第一个助手［69］。而从苏黎世来的布洛克成为海森堡第一批博士研究生之一，后来是他的第二个助手。
这时的海森堡只有27岁，作为一个新提升的全职教授与研究所主任，他被突如其来的责任压得几乎喘不过气来。自己的科研课题、研究所的管理、备课和博士生的指导等加在一起的超负荷工作、精神的压力以及过度的兴奋使他像一部开足马力的机器日夜不停地运转。他向父母诉起苦来：“我有博士论文要修改，一大摞自己的论文校样又在手头堆着，还有课要准备，每件事都要花不少时间，遗憾的是，我几乎都找不到花在音乐上的时间了。”［70］第二学年，听海森堡课的学生人数又几乎翻了一倍，而到莱比锡求学的人数也增加了28%［71］。物理教室和实验室爆满，德拜不得不设法求助洛克菲勒基金会，以增设实验室，并增加新助手［72］。(https://www.daowen.com)
当时在全德大学选修物理的学生，每年以惊人的71%的速度递增，而在莱比锡增长的速度又远远高于这个数字。德拜和海森堡给这里带来的生机，吸引了大批年轻人。从1927年到1933年，国内外不少有为青年成为了海森堡的学生。其中不少人后来成为了物理学界的知名人物，其中有泰勒（Teller）、休斯敦、提萨（Tisza）、朗道、普拉切克（Placzek）、拉比、斯拉特（Slater）、詹提尔（Gentile）、维克（Wick）、韦斯科夫和索特（Sauter）等，甚至当时随泡利在苏黎世工作的奥本海默，也到海森堡这里听取系列讲座，学生涌来的狂潮持续到“二战”爆发才算终止［73］。
海森堡的研究所之所以如此迅速发展，除了全德国的大环境因素外，也与他个人治理有方直接相关。他以慕尼黑和哥丁根两个研究所为样本，制定了几个有决定意义的政策：把实验室交给了德拜，只保留用以演示用的实验部分，以集中精力研究理论物理；通过申请和批准，他把数学物理研究所主任温策尔的地位提升为全职教授；他执行了专业课程的系列化，仿照他的导师索末菲，在每学期也开设了每周3学时的6周循环课程，其中包括经典力学、热力学、电磁学和光学，并设置了每周1学时的专题讨论，以专门研究物理学的新进展；他和温策尔及洪德轮流主持关于物质结构的研究会，以跟上当时新课题的进展；他与德拜开设物理专题座谈会，邀请外界人士介绍他们研究的进展；与泡利在苏黎世的研究所及在哥本哈根的玻尔物理研究所实行博士后与助手之间作为交换学者进行频繁交流与往来。这一系列的举措使海森堡的理论物理研究所不仅迅速成长，而且很快跻身到欧洲量子研究领域的中心地位［74］。
在20世纪30年代初期，海森堡开始了他的正规量子理论、相对论和原子物理课程，而洪德除负责讲授基础物理课外，专心于固体性质的研究。海森堡与洪德两人在哥丁根就是好朋友，他们先后是玻恩的学生和研究助手，尽管洪德比海森堡年长5岁，但两人相处默契，有别于其他同事，甚至有时使用彼此熟知的暗语交流。但是与他们熟识的人都知道，洪德的内心一直为生活在海森堡的暗影里，或一直排在他人之后，被当作二流梯队而闷闷不乐。但是纳粹上台之后，洪德却成了海森堡最为知己的亲信和同盟军。
与海森堡共事的研究者都是些年轻人，繁忙之余，他们常与学生一起爬山、远足、滑冰和骑马。晚上弹钢琴是海森堡最感到放松的时候。当时布洛克就住在他的楼下，他回忆说，到了晚上，他常听到海森堡反复一遍遍地弹奏舒伯特协奏曲中的一段，直到最终弹对了，才停下来，然后在睡觉前，照例溜到他的房间里闲聊。布洛克说，那时他注意到海森堡年轻的面庞上，总是不时在稚气中现出严肃认真。“我们所有人都熟悉他那种梦幻般的迷茫和特有的严肃表情。”布洛克说，“甚至在他集中精神做事或开怀大笑时，这种表情仍能叫人觉察出来。”［75］
每到周末，汤玛斯大教堂有巴赫合唱团的免费音乐会，门德尔松交响乐团或莱比锡交响乐团在格万特豪斯音乐厅也常有表演，海森堡写信告诉家人说，他这两个都要去听，有时逗留到半夜1点。他的父母提醒他不要把生活过得得意忘形，他回复道：“我对待许多事要比你们严肃得多。”［76］
当时，海森堡还有另外两个有影响力的专业圈子。1930年6月撒克逊科学院莱比锡分院推举海森堡为正式成员，而这些成员又属于一个名为“Coronella”的教授俱乐部，它由一些哲学和自然科学青年研究者组成，有定期音乐会和科学哲学讨论会，海森堡、洪德、布洛克，数学教授弗莱德里克（Friedrich），生物化学教授班霍费尔（Bonhoeffer）和魏茨泽克等人，都是这个讨论会的常客，那时魏茨泽克还没有完成博士论文。但是海森堡这一群人与德拜的来往并不很多。
早在1926年至1927年冬季，海森堡担任玻尔的助手时，就与魏茨泽克相遇。有一次，海森堡接受德国驻丹麦大使恩斯特·魏茨泽克（Ernst Weizsäcker）的邀请，到他家参加家庭音乐会，当时海森堡正在准备应招去莱比锡，而大使的儿子，年轻的魏茨泽克还只是一个中学生。他受到海森堡魅力的吸引，当时就做出决定，将来一定跟随海森堡去莱比锡做他的学生。尽管魏茨泽克比海森堡小10岁，但他和洪德一起都成了海森堡不离左右的最亲密的朋友。海森堡与他们无话不谈，与洪德常议论经济和政治，但与魏茨泽克则在物理、数学和哲学上互为知音，他们三人之间谈论最多的还是量子物理。他们三人是政治、经济与哲学上的知音，量子理论把他们维系到了一起，在10年之后的政治风暴中，这三个人抱团取暖共渡难关。
