125 gadu kvantu mehānika: Heisenberga izrāviens maina fiziku!

125 gadu kvantu mehānika: Heisenberga izrāviens maina fiziku!

Göttingen, Deutschland - 2025. gadā kvantu mehānika kļuva par 100 gadu vecumu - pagrieziena punktu, kuru iniciēja revolucionārais raksts "par Kinemātisko un mehānisko attiecību kvantu teorētisko interpretāciju" Verners Heisenbergs 1925. gada 29. jūlijā "Fizikas žurnāls". Heisenbergs, tikai 23 gadus vecs un Getingenas teorētiskās fizikas institūta palīgs, radīja revolūciju kodolpasaules izpratnei. Saskaņā ar Vācijas fizisko biedrību (DPG) šis darbs bija pirmais solis konsekventā teorijā, kurai vajadzētu būtiski mainīt mūsu zināšanas par mazākajiem matērijas celtniecības blokiem, kamēr klasiskie likumi arvien vairāk neizdevās. DPG uzsver, ka kvantu mehānika ir "noslēpumains process" zinātnes vēsturē, jo tas nav balstīts uz vienu atklājumu, bet gan kolektīvo centienu rezultāts.

Kvantu mehānikas parādīšanās

Heisenberga izstrādātā teorija nebija uzreiz saprotama. Salīdzinājums ar futbola spēli to parāda: lai gan bumbas upe ir redzama normālā spēlē, Heisenberga pieeja paliek tumsā, jo bumba nonāk vārtos. Viņa teorija, kas cirkulē klasiskās mehānikas pamatprincipus un koncentrējas uz izmērāmiem mainīgajiem, piemēram, spektrālo līniju biežumu un intensitāti, kas ir būtiska kvantu fizikai. Kopā ar viņa kolēģiem Maksu dzimušo un Pascual Jordan, Heisenbergs slavenajā "trīs cilvēku darbā" formulēja sarežģītu matemātisko struktūru, kas veidoja kvantu mehānikas pamatu.

Heisenberga ierosinātās teorijas ļāva citiem izciliem fiziķiem, piemēram, Albertu Einšteins un Nīls Bohrs. Kamēr Einšteins runāja par "Witchinemein", lai kritizētu Heisenberga pieejas sarežģītību un nepamatotību, Luiss de Broglijs iepazīstināja ar savu viļņa hipotēzi, kas revolucionizēja elektrona raksturu. Arī turpmākajos gados tika panākts ievērojams progress, piemēram, Schrödinger vienādojums, kuru viļņu mehānika dibināja un apstiprināja kvantu mehānikas matemātisko piemērojamību.

Heisenberg’s teachings still have a significant impact on the basics of modern physics, even if quantum mechanics are still considered mysterious in its nature. Fiziķi visā pasaulē balstās uz kvantu mehānikas jēdzieniem un izmanto tos tādās jomās kā kvantu datori un kriptogrāfija, ko sauc par otro kvantu revolūciju. Šīm tehnoloģijām, kuru pamatā ir kvantu mehānikas noteikumi, ir potenciāli, salīdzināmi sociālie satricinājumi, lai izraisītu pirmo kvantu revolūciju ar tranzistoru un lāzeru attīstību. Saskaņā ar daba Kvantu mehānika joprojām ir viena no labākajām pārbaudītajām un vienlaikus visvairāk mulsinošajām fizikas teorijām.