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  卡爾·馮·魏茨澤克出生於石勒蘇益格-荷爾斯泰因省的基爾,是恩斯特·馮·魏茨澤克(1882–1951)和瑪麗安娜·馮·格列文尼茨(1889–1983)的兒子。祖父卡爾·胡戈·馮·魏茨澤克是符騰堡王國的首相。前聯邦總統裡夏德·馮·魏茨澤克是他的弟弟。  他從1915年開始先後成長於斯圖加特,自1922年於巴塞爾,自1925年於哥本哈根,於1929年在柏林獲得高中畢業證書。1937年3月30日與瑞士歷史學家Dr. Gundalena Wille (1908 - 2000)結婚,他於1934年在她作為記者時相識。他有三個兒子Carl Christian(1938 - ),Ernst Ulrich (1939 - )和Heinrich Wolfgang(1947 - )以及兩個女兒Elisabeth(1940 - )和Dorothea (生年不詳, 姓Brenner)。[1]

  魏茨澤克1927在哥本哈根就結識了維爾納·海森堡,在海森堡的影響下,他選擇物理學作為學科。從1929至1933年,他在柏林,哥廷根和萊比錫跟從維爾納·海森堡,弗里德里希·洪特(博士考官)和尼爾斯·玻爾學習物理學、天文學和數學。 他於1936年獲得在大學授課的資格,並在同一年作為一名科學研究人員進入當時位於柏林的威廉皇帝物理研究所。在30年代,他從事原子核結合能(Bethe-Weizsäcker-Formel,液滴模型,1935) 和星狀物內部能量釋放的核反應(Bethe-Weizsäcker-Zyklus, 1937/1938)研究。1936他第一個提出核的同質異構體的精確的意義在於原子核的不同亞穩態。1937在萊比錫出版了他的著作《原子核》。1940-1942他參與德國鈾計劃工作(參見下面段落)。隨後,至1955年,他擔任斯特拉斯堡帝國大學理論物理學教授職位。  自1946起,馮·魏茨澤克在哥廷根的馬普物理研究所領導一個研究組。 他也是哥廷根大學的名譽教授,並於1950被選入科學院直至去世。除了哲學,他還從事太陽系起源的模型和與之相關的湍流理論。

  1938年,基於關於太陽和太陽系的類地行星中較輕和較重的元素分配不均的考量,魏茨澤克開發出關於太陽系的形成與演化的一套理論。他的觀點得到了廣泛承認,並且被大批的物理學家和天文學家加以改進。根據該理論,太陽及其行星是由99%的氫和氦以及1%的重元素構成的氣雲逐漸發展形成的。在最初階段,太陽附近殘留的10%的氣雲形成了廣闊的大氣層,1%的重元素包含在這10%的據測量佔氣雲總質量......該理論有助於解釋太陽系由內向外的行星的軌道直徑增加的規律,得出了宇宙中的很多與太陽類似的恆星將可以預測與我們類似的行星系。

  作為一名理論物理學家,魏茨澤克(和根據他自己的估計的200多名物理學家)在核裂變(奧托·哈恩發現)為眾所周知後立刻意識到核武器是可以被製造出來的。他在1938年2月,他與哲學家朋友Georg Picht討論了箇中意味。在第二次世界大戰中,魏茨澤克加入了“德國核能源專案”並參與研製原子彈。早在1939年8月,阿爾伯特·愛因斯坦曾就這個研究警告美國總統富蘭克林·羅斯福,並指出:“......德國副國務祕書的兒子馮·魏茨澤克,與位於柏林的威廉皇帝研究院有些關聯,他正在重複美國人有關鈾的研究。”  作為維爾納·海森堡的門生,魏茨澤克在1939年7月17日參加了一個在柏林召開的陸軍軍械總部的會議,在這個會議中德國開始了核武器計劃。戰爭初期——可能直到1942年——他還希望用政治上的影響力來參與推進原子武器專案。1940年6月,他與人合作了一份報告,呈遞給陸軍,敘述了提煉鈾以進行“能源生產”的可能性。該報告還預測了在新型炸彈的生產過程中為同一目的使用鈽的可能性。1942年夏季期間,魏茨澤克申請了一項專利:“一種行動式的,通過爆炸以產生能量和中子,比如炸彈”。1990年代,這份專利申請在莫斯科被發現。  歷史學家們就魏茨澤克和他的團隊是否真的試圖要製造原子彈和是否是不希望納粹政權得到這種武器而故意失敗而分為兩派。第二種觀點很大程度上是基於戰後對海森堡和魏茨澤克的採訪,該觀點由羅伯特·容克在他1957年出版的書《比一千個太陽還亮》中提出。在1957年德國《明鏡》週刊的一次採訪中,魏茨澤克坦言,以當年對科學的雄心,“我們想知道的鏈式反映是否有可能實現。以我們的學識,無論產生何種結果,我們都想知道。”魏茨澤克說,“只有蒙神的恩典”,他們才能利用有限的資源製造原子彈——德國的戰時經濟無法調動必需的原料。  直到1993年,有關這個問題的原始文獻才浮出水面。

  1946年,魏茨澤克被允許返回西方盟軍管佔領下的德國,併成為位於哥廷根的馬克斯·普朗克物理學研究所理論物理部的主任。在1957-1969年間,魏茨澤克是漢堡大學的物理學教授。1957年獲得馬克斯·普朗克獎章。1970年,他提出全球治理的構想。1970-1980年間,他擔任位於施塔恩貝格的馬克斯·普朗克學會會長。
卡爾·弗雷德里希·馮·魏茨澤克男爵(,1912年-6月28日-2007年-4月28日),德國物理學家、哲學家。他是第二次世界大戰期間由維爾納·海森堡領導的德國核研究小組成員中最長壽的。