DETI MODERNEJ VEDY

Básnik neurčitostí Werner Heisenberg

Bol zázračným dieťaťom. Krátko po tridsiatke získal Nobelovu cenu, vo fyzike po sebe zanechal dodnes vzrušujúce dedičstvo kvantovej neurčitosti. Tá sa akosi symbolicky premietla aj do jeho života rozlomeného vojnou na dve časti. A tak už zrejme nikdy ...

(Zdroj: ISIFA)

Bol zázračným dieťaťom. Krátko po tridsiatke získal Nobelovu cenu, vo fyzike po sebe zanechal dodnes vzrušujúce dedičstvo kvantovej neurčitosti. Tá sa akosi symbolicky premietla aj do jeho života rozlomeného vojnou na dve časti. A tak už zrejme nikdy nezistíme, ako blízko bol Heisenberg ako šéf nemeckého vojnového atómového programu k zostrojeniu jadrovej bomby.Keď spísal svoju prvú základnú prácu o kvantovej teórii, v ktorej použil záhadnú maticovú matematiku, mal 24 rokov. Vraj aj on vtedy dosť zápasil s týmto zvláštnym druhom exotickej matematiky. Laicky ho môžeme vysvetliť asi takto: v normálnej matematike je jedno, či násobíme A x B alebo B x A, no v maticovej matematike to jedno nie je, a prvý postup dá iný výsledok ako druhý.

Zvláštne, lenže zvláštna bola aj úloha, ktorú mladý Heisenberg s pomocou Maxa Borna a Pascuala Jordana riešil - snažil sa pochopiť štruktúru atómových spektier presnejšie ako Niels Bohr, tvorca kvantového modelu atómu, ktorý ho nevyrátal, ale skôr intuitívne uhádol.

Na ostrove Helgoland

Na svoj veľký objav, ako merať stav kvantových objektov (atómov, elektrónov) s pomocou ucelenej matematickej teórie prišiel na ostrove Helgoland v Severnom mori, kde sa zotavoval z ťažkého záchvatu sennej nádchy. V svojom životopisnom diele Časť a celok spomína, že keď na ostrov prišiel a najal si byt, gazdiná si myslela, že sa s niekým pobil - tak zle vyzeral.

Dostal izbu s prekrásnym výhľadom na more, kde mohol rozmýšľať o Bohrovej poznámke, že pohľad na more človeku prináša pocit nekonečnosti. A možno aj tento pohľad mu vyčistil hlavu od matematického balastu, ktorý sa mu tam nahromadil počas prác v Göttingene. Ukazovalo sa, že matematika kvantového atómu môže byť celkom jednoduchá.

Prvé rovnice potvrdili, že uvažuje správne. "Bol som taký vzrušený, že v nasledujúcich výpočtoch som stále robil chyby. Výsledok sa preto na mojom stole zjavil až o tretej ráno," napísal v životopise. A ďalej už používal skôr slová básnika: "Mal som pocit, že sa pozerám pod povrch atómových javov na neskutočne krásnu podstatu, a takmer sa mi krútila hlava pri myšlienke, že teraz môžem dokonale preskúmať všetky matematické štruktúry, ktoré predo mnou v tej hlbine odhalila príroda."

Polovičatosť kvantového sveta

Maticová mechanika nebola najväčším objavom Wernera Heisenberga. Ten prišiel o dva roky neskôr a sám autor ho pomenoval princípom neurčitosti. V krátkosti hovorí, že v supercitlivom kvantovom svete platí: ak zmeriame rýchlosť elektrónu, uzavrieme si cestu k poznatku, kde sa nachádza, a naopak. Každé meranie v mikrosvete vplýva na objekt, a neexistuje spôsob, ako toto ovplyvnenie odstrániť. Pre klasickú fyziku to bol úplný knokaut.

"Obraznejšie vyjadrené: môžeme vedieť, kde elektrón práve je, ale nie, čo práve robí; alebo môžeme vedieť, čo robí, ale nie, kde je. To, čo klasický fyzik považuje iba za polovičnú znalosť, je v kvantovom svete maximom, čo možno dosiahnuť. Táto 'polovičatosť' je naozaj zásadnou charakteristikou kvantového sveta," napísal v knihe Kvantová teória John Polkinghorne.

Heisenberg, jeden z hlavných tvorcov kvantovej mechaniky, sa stal uznávaným vedcom, vítaným na fyzikálnych pracoviskách po celom svete aj na spoločenských večierkoch (vedel dobre hrať na klavíri). Nástup Hitlera k moci však mal nedozerné následky aj pre oslavovaného génia. Musel sa rozhodnúť, či bude slúžiť novej moci.

Mohol utiecť, no nechcel

Heisenberg mohol utiecť z Nemecka, no rovnako ako tichý a opatrný kritik Hitlerovho režimu Max Planck alebo oveľa hlasnejší rebel Max von Laue to neurobil. Prečo, na to existuje viacero vysvetlení. Podľa jedného sa stal prívržencom národného socializmu, aj keď do strany nikdy nevstúpil. Podľa ďalšej interpretácie bol mužom natoľko uzavretým vo svojej veži zo slonoviny, že prakticky neregistroval, čo sa okolo neho deje. On sám to odmietal a tvrdil, že zvolil cestu pasívnej rezistencie - bol proti režimu, ktorý ničil nemeckú vedu, a išlo mu o jej zachovanie, nemohol však vystrčiť hlavu, aby mu ju nesťali.

Svoj postoj sa pokúsil vysvetliť Enricovi Fermimu pri návšteve Chicaga v lete 1939, kde absolvoval prednáškové turné. Fermi, ktorý doslova v poslednej chvíli utiekol z Mussoliniho Talianska, mal na emigráciu niekoľko presvedčivých argumentov. Aj keď bol v Taliansku "veľkým človekom", zatiaľ čo v USA sa stal znovu "mladým fyzikom", zdalo sa mu to oveľa lepšie: zhodil zo seba všetok európsky balast v podobe večných sporov malých národov sprevádzaných tyraniou, revolúciami a ľudským nešťastím.

Heisenberg podľa pamätí, ktoré zverejnil dvadsať rokov po vojne, v rozhovore s Fermim priznal, že o emigrácii rozmýšľal od svojej prvej návštevy USA v roku 1929. Povedal si však, že všetci predsa nemôžu emigrovať, a ľudia by sa radšej mali naučiť podľa svojich síl katastrofám predchádzať, nielen pred nimi utekať. Preto okolo seba zhromaždil skupinku mladých nádejných vedcov, ktorí by sa mali stať po vojne základom znovuzrodenia nemeckej vedy. A tá bola pre Hiesenberga najvyššou hodnotou. Súčasne Fermimu hovoril, že každý musí nájsť riešenie sám pre seba v situácii, keď nemôže mať istotu, či má pravdu, alebo sa mýli, pretože akýkoľvek postup je súčasne správny, a súčasne zlý. Možno to bola nielen snaha preniesť princíp kvantovej neurčitosti do nášho sveta, ale aj poctivá výpoveď človeka, ktorému rozlomil Hitler život na dve nezlučiteľné časti.

Pred ústím revolveru

Heisenbergov princíp neurčitosti, osobitým spôsobom aplikovaný v časoch vojny americkým agentom na samotného Heisenberga, jeho tvorcovi pravdepodobne zachránil život.

V decembri 1943 vyslal predchodca CIA (Office of Strategic Service, OSS) do Švajčiarska svojho agenta, bývalého bejzbalového hráča Moe Berga. Ten sa zamiešal medzi poslucháčov seminára, ktorý viedol Heisenberg v Zürichu. Keby nemecký fyzik predložil dôkazy, že atómový projekt je na správnej ceste, agent OSS mal pokyn ho zavraždiť.

"Berg mal revolver a trochu rozumel vysokoškolskej fyzike, no rozhovor bol preňho príliš technický, preto ho nedokázal sledovať. Jeho naškriabané poznámky z tohto stretnutia stále prežívajú v ústredných archívoch. 'Ako tak počúvam, nie som si istý - podľa Heisenbergovho princípu neurčitosti - čo mám urobiť.' Nakoniec sa rozhodol nechať Heisenberga žiť," napísal v knihe E = mc2 americký historik vedy David Bodanis. Súdiac podľa tejto knihy, ak by existoval stroj času a vtedy v decembri sedel na Bergovom mieste sám Bodanis, asi by kohútik revolveru stlačil, lebo z knihy vyplýva, že Heisenberg robil pre úspech nemeckého jadrového programu všetko, čo mohol.

vizitka vedca

Werner Heisenberg sa narodil 5. 12. 1901 v nemeckom Würzburgu v rodine univerzitného jazykovedca, no najviac ho priťahovala fyzika a matematika. Učenie mu išlo prakticky samo. V trinástich s pomocou zložitých výpočtov zisťoval, na akom fyzikálnom princípe fungujú hračky. V tom čase sám postavil veľkú elektricky ovládanú vojenskú loď. V osemnástich preštudoval knihu Priestor, čas a hmota Hermana Weyla, v ktorej nemecký matematik vysvetlil Einsteinovu teóriu relativity. Keď mal dvadsaťdva rokov, ukončil Mníchovskú univerzitu a zapojil sa do spoločného úsilia nastupujúcej generácie fyzikov, ktorí zakladali kvantovú mechaniku (Max Born v Göttingene, Niels Bohr) v Kodani. Heisenbergov príspevok k formulácii kvantovej mechaniky, najmä jeho slávny princíp neurčitosti, je úplne zásadný. Získal zaň Nobelovu cenu v roku 1932.

Od roku 1927 bol profesorom teoretickej fyziky na univerzite v Lipsku. V roku 1937 ho zástanca "čistoty" nemeckej vedy Johannes Stark obvinil z nedostatku germánskeho ducha a zo spolupráce so židovskými fyzikmi. Zachránila ho známosť jeho matky s matkou Heinricha Himmlera. Od roku 1941 viedol berlínsky Ústav fyziky cisára Wiliama a spolu s Ottom Hahnom aj nemecký program Uranverein, cieľom ktorého bolo vyrobiť atómovú bombu. Po vojne prežil polročnú britskú internáciu, kde ho spolu s ďalšími zadržanými vedcami tajne odpočúvali. Krátko na to už prednášal v Británii aj v USA, a stal sa tvrdým kritikom Konrada Adenauera za snahu rehabilitovať jadrové zbrane.

Werner Heisenberg, jeden z najvýznamnejších vedcov 20. storočia, zomrel v Mníchove 1. februára 1976.


FOTO

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Pivný bar Senica: Miesto, kde objavíte, ako má chutiť pivo
  2. Volkswagen Golf: Viac, než facelift
  3. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom
  4. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom
  5. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to
  6. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš
  7. Objavte netušené možnosti nových firemných kreditných kariet
  8. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári
  9. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce
  10. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta
  1. Pivný bar Senica: Miesto, kde objavíte, ako má chutiť pivo
  2. Projekt "Zvýšenie odborných kapacít v oblasti práce s mládežou"
  3. Malé knedličky, veľké dojmy
  4. Volkswagen Golf: Viac, než facelift
  5. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom
  6. Projekt First Lego League podporila Nadácia Pontis
  7. Klienti majú často pocit, že potrebujú spracovať len projekt
  8. Na bolesti chrbta pomôžu kúpele
  9. Na bolesti chrbta pomôžu kúpele
  10. 3 úlohy, ktoré vyrieši minerálna vlna najlepšie
  1. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to 11 784
  2. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom 11 394
  3. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom 7 362
  4. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš 6 971
  5. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce 5 977
  6. Prečo majú Slováci stále radšej hypotéku ako prenájom? 3 817
  7. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári 3 632
  8. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta 3 485
  9. Volkswagen Golf: Viac, než facelift 2 479
  10. Mäsovýroba Gašparík získala ocenenie Danubius Gastro 2017 2 462

Hlavné správy zo Sme.sk

ŠPORT

Sagan začal sezónu klasík druhým miestom, opäť ho zdolal van Avermaet

Belgičan porazil slovenského cyklistu na belgickej klasike Omloop Het Nieuswblad aj minulý rok.

PLUS

Ako pred sto rokmi vysvetľovali príchod tabaku do Európy

Ako sa tabak (dohán) dostal do Európy a ako sa ujalo fajčenie?

BRATISLAVA

Bol priekopník – utečenec. Jeho meno zmizlo z novín aj z histórie

Václav Nedomanský má zo svetových šampionátov deväť medailí.

Neprehliadnite tiež

Civilizáciu Aztékov zničila európska zbraň, nevedeli proti nej bojovať

Za kolapsom rozvinutej juhoamerickej civilizácie môže byť aj pandémia paratýfusu.

Voda na Zemi aj vo vesmíre. Pozrite si najkrajšie zábery z kozmu za tento týždeň

Vedci predstavili tri mimozemské svety, kde by mohla byť voda aj život.

Pluto a jeho mesiace budú oficiálne ríšou mŕtvych

Nové názvoslovie pre systém trpasličej planéty sa inšpiruje aj mytológiou.

TECH_FM

NASA oznámila obrovský objav, prečo sú vedci takí nadšení

Veď je to „len“ ďalšia hviezdna sústava. Tak prečo toľko kriku? Vysvetľuje podcast TECH_FM.


Už ste čítali?

Domov NajnovšieNajčítanejšieDesktop