125 de ani de mecanică cuantică: descoperirea lui Heisenberg schimbă fizica!

125 de ani de mecanică cuantică: descoperirea lui Heisenberg schimbă fizica!

În 2025, mecanica cuantică va împlini 100 de ani, o piatră de hotar care a fost inițiată de articolul revoluționar „Despre reinterpretarea teoretică cuantică a relațiilor cinematice și mecanice” de Werner Heisenberg pe 29 iulie 1925 în „Magazine for Physics”. Heisenberg, atunci în vârstă de numai 23 de ani și asistent la Institutul de Fizică Teoretică din Göttingen, a revoluționat înțelegerea lumii atomice. Potrivit Societății Germane de Fizică (DPG), această lucrare a reprezentat primul pas către o teorie consistentă care ne-ar schimba fundamental cunoștințele despre cele mai mici blocuri de construcție ale materiei, în timp ce legile clasice au eșuat din ce în ce mai mult. DPG subliniază că mecanica cuantică este un „proces misterios” în istoria științei, deoarece nu se bazează pe o singură descoperire, ci a fost rezultatul eforturilor colective.

Apariția mecanicii cuantice

Teoria dezvoltată de Heisenberg nu a fost imediat de înțeles. O comparație cu un joc de fotbal arată clar: în timp ce într-un joc normal fluxul mingii este vizibil, cu abordarea lui Heisenberg rămâne neclar cum intră mingea în poartă. Teoria sa a ocolit conceptele de bază ale mecanicii clasice și s-a concentrat pe cantități măsurabile, cum ar fi frecvența și intensitatea liniilor spectrale, ceea ce este crucial pentru fizica cuantică. Împreună cu colegii săi Max Born și Pascual Jordan, Heisenberg a formulat o structură matematică complexă în celebra „lucrare a trei oameni” care a stat la baza mecanicii cuantice.

Teoriile inițiate de Heisenberg i-au determinat pe alți fizicieni remarcabili, precum Albert Einstein și Niels Bohr, să răspundă. În timp ce Einstein a vorbit despre „masonerie” pentru a critica complexitatea și lipsa de temei a abordării lui Heisenberg, Louis de Broglie și-a introdus ipoteza undei, care a revoluționat natura electronului. Progrese semnificative au fost înregistrate și în anii următori, cum ar fi ecuația Schrödinger, care a fondat mecanica ondulatorie și a confirmat aplicabilitatea matematică a mecanicii cuantice.

Învățăturile lui Heisenberg continuă să aibă o influență semnificativă asupra fundamentelor fizicii moderne și astăzi, chiar dacă mecanica cuantică este încă considerată de natură misterioasă. Fizicienii din întreaga lume se bazează pe conceptele mecanicii cuantice și le folosesc în domenii precum calculul cuantic și criptografia, denumite a doua revoluție cuantică. Aceste tehnologii, bazate pe regulile mecanicii cuantice, au potențialul de a produce transformări sociale comparabile cu cele din prima revoluție cuantică odată cu dezvoltarea tranzistorilor și a laserelor. Tare Natură Mecanica cuantică rămâne una dintre cele mai testate și, în același timp, cele mai enigmatice teorii din fizică.