WERNER HEISENBERG (1901-1976)

WERNER HEISENBERG

in 1932, Premiul Nobel pentru fizica i-a fost acordat fizicianului ger­man Werner Karl Heisenberg, pentru rolul sau in crearea mecanicii cuan­tice, una dintre cele mai mari realizari din intreaga istorie a stiintei.

Mecanica este acea ramura a fizicii care se ocupa de legile generale ce guverneaza miscarea obiectelor materiale. E o ramura fundamentala a fizicii, care, la rindul ei, sta la baza tuturor stiintelor, in primii ani ai secolului al XX-lea, a devenit evident faptul ca legile mecanicii acceptate la data respectiva nu erau in stare sa descrie comportamentul obiectelor e.vtrem de mici, cum ar fi atomii si particulele subatomice. Era o situatie pe cit de deconcertanta, pe atit de stupefianta, pentru ca legile respective functionau perfect atunci cind erau aplicate obiectelor macroscopice (adica obiectelor care sint mult mai mari decit atomii individuali).

in 1925, Werner Heisenberg a propus o noua formula de adaptare a fizicii, una care era radical diferita de conceptele fundamentale statornici­te de Newton. Aceasta noua teorie, dupa unele modificari aduse de suc­cesorii lui Heisenberg, s-a dovedit perfect valida, iar astazi a fost ac­ceptata ca fiind aplicabila tuturor sistemelor fizice, mici sau mari.

Se poate demonstra matematic ca, in cazul sistemelor macroscopice, predictiile mecanicii cuantice difera de cele ale mecanicii clasice cu valori care sint mult prea mici ca sa fie masurate. (Din acest motiv, mecanica clasica - care este din punct de vedere matematic mult mai simpla decit mecanica cuantica - se poate folosi in majoritatea calculelor stiintifice). Totusi, cind este vorba de sisteme de dimensiuni atomice, predictiile mecanicii cuantice difera substantial de cele ale mecanicii clasice; experimentele au aratat ca in asemenea cazuri sint corecte predictiile mecanicii cuantice.

Una din consecintele teoriei lui Heisenberg este faimosul "principiu al incertitudinii', pe care 1-a formulat chiar el, in 1927. Acest principiu este unanim considerat drept unul dintre cele mai profunde si universale prin­cipii stiintifice. El specifica anumite limite teoretice ale capacitatii noastre de a face masuratori stiintifice. Implicatiile acestui sistem sint enorme. Daca legile fundamentale ale fizicii impiedica omul de stiinta, chiar in

imprejurari ideale, sa obtina informatii precise despre sistemul pe care incearca sa-1 analizeze, este evident ca nu se pot face predictii exacte nici in privinta comportamentul ulterior al sistemului analizat. Potrivit princi­piului incertitudinii, nici o perfectionare a aparatului de masura nu ne va permite vreodata sa depasim aceasta dificultate!

in conformitate cu principiul incertitudinii, este in natura lucrurilor ca fizica sa nu poata face alte predictii decit cele de tip statistic. (Un om de Stiinta care studiaza radioactivitatea, de pilda, ar putea fi capabil sa pre-izeze ca dintr-un trilion de atomi de radiu, doua milioane vor emite in rmatoarea zi raze gamma. Totusi, el nu^va fi in masura sa spuna daca un nume atom de radiu va emite sau nu.) In multe situatii practice, aceasta restrictie nu este grava. Acolo unde sint implicate numere mari, metodele tatistice pot oferi instrumente foarte precise; dar cind e vorba de numere ici, predictiile statistice sint intr-adevar inexacte. De fapt, acolo unde in t implicate sisteme mici, principiul incertitudinii ne obliga sa aban-onam ideile noastre de cauzalitate fizica stricta. Aceasta reprezinta cea ai profunda schimbare in filozofia fundamentala a stiintei; intr-adevar, tit de profunda, incit un mare om de stiinta ca Einstein nu a acceptat-o iciodata. "Nu pot sa cred, a spus el o data, ca Dumnezeu joaca zaruri cu niversul.' Cu toate acestea, nedeterminarea este un punct de vedere pe re cei mai multi fizicieni moderni au crezut necesar sa-1 adopte.

Este limpede ca, din punct de vedere teoretic, teoria cuantica ne-a himbat conceptiile fundamentale despre lume poate mai mult chiar decit joria relativitatii. Totusi, consecintele teoriei sint nu numai de natura ozofica.

Printre aplicatiile ei practice se numara dispozitive moderne, cum ar microscoapele electronice, laserul si tranzistorul. Teoria cuantica licatii multiple si in fizica nucleara si in energia atomica. Ea constitui a cunostintelor noastre in materie de spectroscopie si este folosita pe¹ ra larga in astronomie si chimie. De asemenea, se utilizeaza in inves­tea teoretica a unor subiecte foarte diverse, cum ar fi proprietatile iului lichid, structura interna a stelelor, feromagnetismul si radioacti-tea.

Werner Heisenberg s-a nascut in Germania, in 1901. Si-a luat docto-1 in fizica teoretica la Universitatea din Munchen, in 1923. Din 1924 ina in 1927, a lucrat in Copenhaga cu marele fizician danez Niels r. A publicat prima sa lucrare importanta de mecanica cuantica in 5, iar in 1927 a formulat principiul incertitudinii. Heisenberg a murit 976, in virsta de saptezeci si sase de ani. Cei sapte copii si sotia i-au 'avietuit.

eisenberg nu a fost singurul om de stiinta angajat in dezvoltarea nicii cuantice. Contributii semnificative au avut si predecesorii sai: Planck, Albert Einstein, Niels Bohr si francezul Louis de Broglie. Pe

linga acestia, multi alti oameni de stiinta, printre care austriacul Erwin Schrodinger si englezul P.A.M. Dirac, au dezvoltat teoria cuantica in anii imediat urmatori publicarii genialei lucrari a lui Heisenberg. Cu toate acestea, cred ca Heisenberg a fost personalitatea principala de numele careia este legata evolutia mecanicii cuantice si ca, desi meritul e impartit, contributiile lui sint cele mai de seama.