125 godina kvantne mehanike: Heisenbergov proboj mijenja fiziku!

125 godina kvantne mehanike: Heisenbergov proboj mijenja fiziku!

Göttingen, Deutschland - 2025. godine, kvantna mehanika postala je 100 godina, prekretnica koju je pokrenuo revolucionarni članak "o kvantnoj teorijskoj reinterpretaciji kinematičkih i mehaničkih odnosa" Werner Heisenberg 29. srpnja 1925. u "Časopis za fiziku". Heisenberg, samo 23 godine i pomoćnik na Institutu za teorijsku fiziku Göttingen, revolucionirao je razumijevanje nuklearnog svijeta. Prema njemačkom fizičkom društvu (DPG), ovaj je rad bio prvi korak u konzistentnu teoriju koja bi u osnovi trebala promijeniti naše znanje o najmanjim građevnim blokovima materije, dok klasični zakoni sve više nisu uspjeli. DPG naglašava da je kvantna mehanika "tajanstveni proces" u povijesti znanosti jer se ne temelji na jednom otkriću, već je bio rezultat kolektivnih napora.

Pojava kvantne mehanike

Teorija koju je Heisenberg razvio nije odmah bila razumljiva. Usporedba s nogometnom igrom ilustrira ovo: Iako je rijeka lopte vidljiva u normalnoj igri, Heisenbergov pristup ostaje u mraku, jer lopta ulazi u gol. Njegova teorija koja kruži temeljnim izrazima klasične mehanike i usredotočena je na mjerljive varijable poput frekvencije i intenziteta spektralnih linija, što je ključno za kvantnu fiziku. Zajedno s kolegama Maxom Bornom i Pascual Jordanom, Heisenberg je formulirao složenu matematičku strukturu u poznatom "Tri -Moman rad", što je činilo osnovu za kvantnu mehaniku.

Teorije koje je pokrenuo Heisenberg pustili su druge izvanredne fizičare, poput Alberta Einsteina i Nielsa Bohra. Dok je Einstein govorio o "vještici" kako bi kritizirao složenost i neuglednost Heisenbergovog pristupa, Louis de Broglie predstavio je svoju valnu hipotezu koja je revolucionirala prirodu elektrona. Također u sljedećim godinama, postigao je značajan napredak, na primjer, Schrödingerova jednadžba, koju je mehanika valova utemeljila i potvrdila matematičku primjenjivost kvantne mehanike.

Heisenbergova učenja još uvijek imaju značajan utjecaj na osnove moderne fizike, čak i ako se kvantna mehanika još uvijek smatra tajanstvenim u svojoj prirodi. Fizičari širom svijeta temelje se na konceptima kvantne mehanike i koriste ih u područjima kao što su kvantna računala i kriptografija, koja se nazivaju drugom kvantnom revolucijom. Ove tehnologije temeljene na pravilima kvantne mehanike imaju potencijalne, usporedive društvene preokrete koje uzrokuju prvu kvantnu revoluciju s razvojem tranzistora i lasera. Prema Priroda , kvantna mehanika ostaje jedna od najboljih testiranih i istovremeno većine zbunjujućih teorija fizike.