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. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Rastie nám pokrivená generácia?
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  4. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  5. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  6. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  7. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  8. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  9. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  10. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  1. Detské zúbky sú veda
  2. Štartujú jesenné módne dni v Poluse
  3. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  4. Rastie nám pokrivená generácia?
  5. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  7. AAA AUTO za päť rokov predalo 320 tisíc vozidiel
  8. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  9. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  1. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 21 234
  2. Rastie nám pokrivená generácia? 8 821
  3. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 7 768
  4. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 5 584
  5. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 926
  6. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 1 893
  7. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 774
  8. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty? 1 582
  9. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty 1 572
  10. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 1 485

Hlavné správy zo Sme.sk

KOMENTÁRE

Vracajú sa deväťdesiate roky a prečo sa Danko drží ruskej letky

Akcia proti Kiskovi je porovnateľná len s únosom mladého Kováča.

DOMOV

Šéf protikorupčného úradu Kovařík: Politikov treba vyšetrovať citlivo

Policajti pri citlivých kauzách nemôžu zisťovať všetko, musia brať ohľad aj na česť politika, tvrdí Ficov šéf boja proti korupcii Peter Kovařík.

PRIMÁR

Keď mejkap podráždi. Problémy, ktoré vyvoláva kozmetika

Vyberte si kozmetiku, ktorá nepoškodí pleť.

Neprehliadnite tiež

Astronautka z NASA: Vieme, že sa niečo pokazí

Astronautka Dorothy Metcalf-Lindenburgerová hovorí, ako vyzerá tréning v NASA a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

Rozšírená realita je zábavná aj užitočná. Skúste tieto aplikácie pre iPhone a iPad

Nová aktualizácia iOS 11 pre mobilné zariadenia od Apple priniesla aj ARKit. V ponuke sú prvé aplikácie a je s nimi zábava.

TECH_FM

Kontroverzný objav naznačuje, že praľudia sa mohli vyvinúť v Európe

Stopy dávneho tvora mätú vedcov. Odborníci sa sporia, komu patrili.

Strašia vás baktérie na mobile? Vymysleli "umývačku"

Nová nabíjačka dezinfikuje mobily, používa na to ultrafialové žiarenie.