Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (Werner Karl Heisenberg) και Αρχή της Αβεβαιότητας

173670538 1938753992966342 1009434670606711927 n

Βέρνερ Χάιζενμπεργκ ( Werner Karl Heisenberg ) 

Γερμανός φυσικός του οποίου το όνομα είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με τη μεγαλύτερη επιστημονική ανακάλυψη του εικοστού αιώνα και ίσως όλων των εποχών.
Την περίφημη αρχή της αβεβαιότητας –ή αρχή της απροσδιοριστίας– σύμφωνα με την οποία:

«Το γινόμενο των αβεβαιοτήτων θέσης και ορμής ενός σωματιδίου δεν μπορεί να γίνει μικρότερο από το ήμισυ της σύγχρονης σταθεράς του Πλανκ».
Πριν καταλήξει στη διατύπωση αυτής της αρχής το έτος 1926, ο Χάιζενμπεργκ είχε ήδη φτάσει –ανεξάρτητα από τον Σρέντινγκερ– στον δικό του φορμαλισμό της κβαντομηχανικής, στο πλαίσιο του οποίου τα φυσικά μεγέθη περιγράφονται από κατάλληλες απειροδιάστατες μήτρες.
………………………………………………………..
Αφετηρία του Αϊνστάιν –όπως και του Χάιζενμπεργκ αργότερα– είναι η ιδέα ότι τα φυσικά μεγέθη δεν πρέπει να ορίζονται αφηρημένα αλλά σε στενή σύνδεση με τον τρόπο που μετριούνται.
…………………………………………………………
Ο Χάιζενμπεργκ ωθεί αυτή τη «φιλοσοφία» στο όριό της. Λέει ότι όχι μόνο πρέπει να ορίζουμε τα φυσικά μεγέθη σε συνάρτηση με τη διαδικασία που τα μετράει, αλλά επίσης ότι δεν πρέπει καν να μιλάμε για φυσικές ποσότητες ή έννοιες που δεν έχουν πειραματικό αντίκρυσμα. Που δεν μπορούν δηλαδή να υποβληθούν σε πειραματικό έλεγχο.
Και ακριβώς μια τέτοια έννοια –συνεχίζει ο Χάιζενμπεργκ– είναι η έννοια της τροχιάς. Διότι τα πειραματικά δεδομένα για τα άτομα –στην ουσία τα φάσματά τους– μας επιτρέπουν σίγουρα να μιλάμε για επιτρεπόμενες ενέργειες του ατόμου και επίσης για μεταβάσεις μεταξύ αυτών, αλλά δεν μπορούν να μας πουν το παραμικρό για το αν υπάρχουν ή όχι κάποιες κβαντωμένες τροχιές όπως είχε υποθέσει ο Μπορ.
Αφού λοιπόν η έννοια της κβαντωμένης τροχιάς δεν είναι προσιτή σε πειραματικό έλεγχο, τότε –κατά τον Χάιζενμπεργκ– θα πρέπει να εξοστρακιστεί από το κβαντικό οικοδόμημα ως απολύτως μεταφυσική οντότητα· και οι κβαντικοί νόμοι να διατυπωθούν μόνο μέσω μαθηματικών ποσοτήτων με άμεσο πειραματικό αντίκρυσμα.
…………………………………………………………
ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ γεννήθηκε το 1901 στην πόλη Βύρτσμπουργκ της Γερμανίας, επίσης από ακαδημαϊκή οικογένεια
όπως και πολλοί άλλοι από τους πρωταγωνιστές της κβαντικής επανάστασης.
Ο πατέρας του ήταν καθηγητής κλασικών γλωσσών στο λύκειο και αργότερα τακτικός καθηγητής μεσαιωνικών και σύγχρονων ελληνικών σπουδών στο πανεπιστήμιο.
Από τον πατέρα του ο νεαρός Χάιζενμπεργκ «κληρονόμησε» μια λαμπρή κλασική παιδεία, και ειδικότερα μια ιδιαίτερη πνευματική έλξη προς την πλατωνική φιλοσοφία η οποία φαίνεται να είχε μια βαθειά επίδραση στον τρόπο που αντιμετώπισε αργότερα τα φιλοσοφικά και επιστημολογικά προβλήματα που έθετε η οικοδόμηση και ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής.

Όπως και οι περισσότεροι από τους σημαντικούς φυσικούς της εποχής του, ο Χάιζενμπεργκ δεν εξέφραζε δημόσια πολιτικές ή ιδεολογικές απόψεις.
Αυτό όμως δεν εμπόδισε τους ναζί συναδέλφους του –αυτούς που επιδίωκαν να αποκαθάρουν τη φυσική από «εβραϊκές θεωρίες» όπως η κβαντομηχανική και η σχετικότητα (και να την επανιδρύσουν πάνω σε «υγιείς» φυλετικές βάσεις)– να τον χαρακτηρίσουν ως «λευκό εβραίο» και να υποκινήσουν μυστική έρευνα εις βάρος του όπως και εις βάρος του Πλανκ για τον ίδιο λόγο.
Εν τούτοις αυτός ο χαρακτηρισμός δεν στάθηκε ικανός να αποτρέψει τη ναζιστική ηγεσία από το να αναθέσει στον Χάιζενμπεργκ την επιστημονική διεύθυνση του γερμανικού πυρηνικού προγράμματος στη διάρκεια του πολέμου. Σχετικά με τη στάση που τήρησε ο Χάιζενμπεργκ απ’ αυτή τη θέση του, η εικόνα είναι ακόμα θολή.

Ο ίδιος ο Χάιζενμπεργκ ισχυρίζεται ότι προσπάθησε να κρατήσει το πρόγραμμα σε «τροχιά» παραγωγής ενέργειας κι όχι πυρηνικής βόμβας. Και γι’ αυτόν ακριβώς το λόγο –πάλι σύμφωνα με τον ίδιο– ταξίδεψε μυστικά στην κατεχόμενη Κοπεγχάγη, τον Σεπτέμβριο του 1941, προκειμένου να συναντήσει τον Μπορ και να έλθει σε κάποια συνεννόηση μαζί του για να αποτρέψουν από κοινού το ενδεχόμενο απόκτησης πυρηνικών όπλων από τη μία ή την άλλη πλευρά.
Το βέβαιο είναι ότι η συνάντηση απέτυχε οικτρά, και λίγους μήνες μετά ο Μπορ φυγαδεύτηκε από τη Δανία για να προσφέρει τη δική του επιστημονική βοήθεια στο σχέδιο Μανχάταν: το αμερικανικό πυρηνικό πρόγραμμα.

Δύο μέρες πριν την επίσημη συνθηκολόγηση της Γερμανίας, το 1945, ο Χάιζενμπεργκ απήχθη από τις αμερικανικές δυνάμεις και μεταφέρθηκε –μαζί με άλλους γερμανούς επιστήμονες– σε μυστική θέση στη Μεγάλη Βρετανία όπου και κρατήθηκε για οκτώ μήνες ανακρινόμενος σχετικά με το γερμανικό πυρηνικό πρόγραμμα και το στάδιο ανάπτυξής του.

Ένα μέρος από τις μαγνητοφωνημένες αυτές καταθέσεις δόθηκε αργότερα στη δημοσιότητα, χωρίς όμως το ζήτημα της συμμετοχής και της στάσης του Χάιζενμπεργκ απέναντι στο πρόγραμμα αυτό να φωτιστεί πλήρως.
Το βέβαιο είναι ότι οι σκιές γύρω από αυτό το θέμα δεν άφησαν ανεπηρέαστη την επιστημονική κοινότητα της μεταπολεμικής περιόδου η οποία κράτησε μια επιφυλακτική –και πάντως όχι γενναιόδωρη– στάση απέναντι στον Χάιζενμπεργκ και το έργο του.
Όμως, με την απόσταση από την οποία μπορούμε να δούμε σήμερα τα πράγματα, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η συμβολή του Χάιζενμπεργκ στην επιστήμη, μόνο με εκείνη του Αϊνστάιν μπορεί να συγκριθεί.

Από το διαδικτυακό βιβλίο του Στέφανου Τραχανά “Μεγάλη επιστήμη ενδιαφέρουσες ζωές”
http://legacy.cup.gr/Files/files/ENDIAFEROUSES-ZWES-FREE-BOOK.pdf

Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων