Svet ako fyzikálne rovnice
Fyzikálny svet dnes popisujú dve základné teórie: všeobecná teória relativity a kvantová fyzika. Za intelektuálnym výdobytkom nového pohľadu na svet molekúl, atómov, elementárnych častíc je podpísaný aj Werner Karl Heisenberg, nemecký teoretický fyzik, ktorý sa stal jedným z najmladších nositeľov Nobelovej ceny.
Formuloval matematický aparát maticovej formy kvantovej mechaniky (1925), vyjadril relácie neurčitosti v mikrosvete, navrhol model štruktúry atómového jadra skladajúceho sa z protónov a elektrónov, zdôvodnil teóriu jadrových síl. Usiloval sa aj o jednotnú teóriu poľa a skúmal filozofické problémy prírodných vied.
Spolupráca
Od otca získal záujem o antickú filozofiu. V gymnáziu spoznal účelnosť matematiky i aplikovatelnosť fyzikálnych poznatkov. Na univerzite sa učil od profesora Sommerfelda a N. Bohra, ktorí prispeli k jeho presvedčeniu, že patrí atómovej fyzike. Max Born mu umožnil spoluprácu s poprednými fyzikmi (Franck, Dirac, Oppenheimer, Gamow, Fermi, Pauli). Heisenberg sa odvďačil maticovou mechanikou a ďalšími podnetmi pre fyzikálne poznávanie. Cez druhú svetovú vojnu nespolupracoval na vojenských aplikáciách jadrovej fyziky. Neskôr viedol nukleárny výskum v ženevskom stredisku CERN.
Opona energie
Heisenberg spoznal, že atómové procesy sa nedajú znázorniť mechanickými modelmi ako deje v makrokozme. Pri sledovaní atómu pozorujeme frekvenciu a intenzitu vyžarovaného svetla. Nepatrný atóm sa stal nenázorným abstraktným útvarom fyzikálnych rovníc, matematicko – symetrickým tvarom. Mikrosvet je určitým spôsobom maskou, ktorú na seba berie energia, keď sa chce stať hmotou. Heisenberg svoj údiv nad novým svetom vyjadril slovami: Mal som pocit, že sa pozerám cez povrch atomárnych javov na základ pozoruhodnej vnútornej krásy, ležiaci hlboko pod ním a dostal som takmer závrat pri myšlienke, že mám sledovať túto dokonalosť matematických štruktúr, ktoré príroda predo mnou rozostrela.
Princíp neurčitosti
V roku 1927 odvodil Heisenberg jednu z foriem princípu neurčitosti, z ktorého vyplýva, že súčin neurčitosti polohy telesa a neurčitosti jeho hybnosti je väčší alebo nanajvýš sa rovná Planckovej konštante. To znamená, že je principiálne nemožné súčasne zmerať polohu aj hybnosť v tom istom čase s úplnou presnosťou. Čím presnejšie meriame jednu veličinu, tým menej presne určíme druhú. Proces merania má teda svoje principiálne medze.
Pochopením Heisenbergovho princípu neurčitosti vieme, že v mikrosvete nemôžeme predvídať niektoré javy s istotou, ale iba s určitou pravdepodobnosťou. Mikrofyzikálne procesy nemožno úplne objektivizovať, pretože každé pozorovanie zasahuje do priebehu deja. Prísna príčinnosť je nahradená štatistickou pravdepodobnosťou. Svet elementárnych častíc nemá pre nás presnú určenosť na svoje jednotlivé prvky. Buď príčinnosť bez priestoru a času alebo priestor a čas bez príčinnosti. Častice a vlny chápeme ako rozdielne momenty matematizácie experimentu. Vtipne povedané: Povedz mi, ako ťa hľadajú a ja ti poviem, kto si.
Skutočnosť ducha
Nové objavy a tvorivé idey moderných vied prinášajú aj ostré stretnutia rôznych predstáv i spôsobov myslenia. Kvantová mechanika otvorila nový pohľad na vzťahy medzi ľudským duchom a skutočnosťou. Dozvedeli sme sa, že čas vznikal spolu so svetom, čas patrí k svetu a preto pokiaľ neexistoval vesmír nemohol existovať ani čas. Spoznali sme: Prírodné vedy nepopisujú a nevysvetľujú prírodu. Sú iba časťou hry medzi prírodou a nami. Popisujú prírodu, ako odpovedá našej metóde otázok… Ani vo vede už nie je predmetom výskumu príroda sama o sebe, ale ľudské skúmanie prírody. Heisenberg potvrdil: Pôvodným, prvotným jazykom, ktorý vzniká v procese vedeckého osvojovania si faktov, je pre teoretickú fyziku obvykle jazyk matematiky a zvlášť matematická schéma, ktorá fyzikom dovoľuje predpovedať výsledky budúcich experimentov.
Dušan Jedinák
