Объяснять очень сложные абстрактные понятия и явления простым и доступным для всех языком - дар Божий, которым обладают очень немногие. У меня его, к сожалению, нет, оттого попробую свести бесконечно сложную тему (по крайней мере, для меня) к банальной формуле.
Иными словами, ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ГЕЙЗЕНБЕРГА с точки зрения квантовой механики звучит так: если у нас имеется несколько характеристик какой-либо конкретной частицы, то одну мы можем измерить более точно, а вторую - менее. И чем более точна первая, тем менее точна вторая. Поэтому о частице, которая вращается вокруг атома, мы, например, можем сказать, что знаем место её расположения, но не знаем скорость, или, наоборот, знаем скорость, но не можем точно определить, в каком месте она сейчас находится.
То же касается и других квантовых явлений - координат и импульса, тока и напряжения, электрического и магнитного поле й и пр. Во всех случаях мы способны сместить неопределённость в ту или другую сторону, повысив или понизив точность измерения чего-то одного из двух, но никак не обоих одновременно.
Позвольте дальше не углубляться в этот квантовый мрак. Потому что для простого смертного ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ГЕЙЗЕНБЕРГА может быть полезен, разве что, в чисто жизненных примерах. Например, когда речь идёт о какой-нибудь девушке, которая, с точки зрения физиков, может быть либо красивой, либо умной. Или об ученике, который, в глазах педагога, или хорошо учится, или хорошо себя ведёт. Или о каком-нибудь холостом папочке, который, по мнению содержанки, или богатый, или добрый. И так далее.
Соответственно, чем больше тут одного, тем меньше второго.
А теперь давайте сразу перейдём к личности того, кто всё это придумал. Тут, на мой взгляд, больше интересного.
Вернер Карл Гейзенберг (5 декабря 1901 - 1 февраля 1976) - немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике 1932 года, один из главных участников немецкого ядерного проекта.
Родился в Вюрцбурге, Бавария, в семье профессора средневековой и современной греческой филологии. Учась в школе Мюнхена, делал успехи в математике, физике и грамматике. Но во время Первой мировой войны увлёкся философией - когда его направили на ферму для выполнения вспомогательных работ.
Любовь к этой науке усилилась и после войны, когда власть в стране переходила от одной политической группы к другой - то есть тема неопределённости занимала Гейзенберга уже тогда. При этом юноша был одарённым пианистом и мог часами упражняться в игре на инструменте. Тем не менее, сердце своё он отдал математике и физике. Их он решил изучать в Мюнхенском университете.
Потом он провёл год в Висконсинском университете, а вернувшись поступил на работу в Гёттингенский университет.
Его диссертация была посвящена проблемам гидродинамики. Однако Гейзенберг внезапно удивил коллег своей "ограниченностью", поскольку на экзамене по экспериментальной физике, которую он не любил и не учил, не смог ответить ни на один дополнительный вопрос экзаменаторов (даже о принципе работы свинцового аккумулятора). Тем не менее, степень по философии он всё же получил.
Став в Гёттингенском университете ассистентом Борна, Гейзенберг занимался квантовыми проблемами, читал лекции. А потом переехал в Копенгаген, под руководство Нильса Бора. Потом вернулся в Гёттинген, затем снова в Копенгаген. Из чего следует, что у настоящих европейских учёных того времени не существовало понятия какого-то одного места работы, для них был открыт весь мир.
В 1925 году он добился решающего прогресса в построении первой логически согласованной квантовой теории - матричной механики. Его идеи потом были доведены до совершенства другими физиками - тем же Борном, Йорданом, Шрёдингером и пр. А тот самый принцип неопределённости был выведен чуть позже, в 1927 году.
Получив признание в учёном мире, Гейзенберг был приглашён на должность профессора Лейпцигского университета, где он преподавал теоретическую физику, проводил семинары по атомной теории. Что интересно, заумные обсуждения он часто сопровождал дружескими чаепитиями и соревнования по настольному теннису, в который сам играл очень хорошо.
Нобелевскую премию в 1933 году ему присудили «за создание квантовой механики, приложения которой, в числе прочего, привели к открытию аллотропных форм водорода».
А потом в Германии к власти пришли нацисты, и Гейзенберг подвергся нападкам со стороны противников так называемой «еврейской физики» - так нацики называли квантовую механику и теорию относительности. Это, правда, не помешало ему плодотворно работать над проблемами теории атомного ядра, физики космических лучей, квантовой теории поля. Более того, поначалу нацистская риторика возрождения Германии и немецкой культуры привлекала его своей близостью к тем романтическим идеалам, которые разделяли участники молодёжного движения после Первой мировой войны.
Но потом его стало сильно напрягать стремление гитлеровцев освободить германскую науку от чуждых элементов в лице еврейских учёных. По его мнению, это сильно снизило интеллектуальный потенциал страны. За это он едва не поплатился - на учёного начали поступать доносы, и лишь заступничество высоких покровителей уберегло его от концлагеря.
К тому же, в 1939 году его привлекли к участию в немецком ядерном проекте, причём в качестве главного физика. И этот статус надёжно защищал от нападок антисемитов. В 1942 году он также был назначен профессором физики Берлинского университета и руководителем Института физики Общества кайзера Вильгельма.
Когда в 1945 году Гитлеру пришёл конец, англичане задержали нескольких участников проекта, которые работали над созданием немецкой атомной бомбы, и переправили их в Кембридж, чтобы сподвигнуть работать теперь уже на новую власть.
В 1946 году Гейзенбергу и Гану было предложено начать возрождение новой немецкой науки в разрушенной Германии - но под присмотром оккупационных властей, разумеется. в ФРГ Гейзенберг стал первым президентом Немецкого научно-исследовательского общества, главой комитета по атомной физике, а также одним из инициаторов начала работ по ядерным реакторам.
Однако он выступил против того, чтобы обновлённая Германия превратилась в страну, обладающую ядерным оружием. И вместе с другими известными учёными подписал обращение к генеральному секретарю ООН с призывом запретить ядерные испытания.
При этом он выступал за развитие темы мирного атома и поощрял исследования в области микромира. И, параллельно с общественной нагрузкой, продолжал заниматься наукой. В частности, большое внимание уделял попыткам построения единой теории поля.
Несмотря на то, что он, вроде бы, очень много сделал для укрепления военной мощи Третьего Рейха и едва не создал "оружие возмездия", которое вполне могло бы радикально изменить расклад сил во Второй мировой войне, его простили и не стали подвергать гонениям. Учёному разрешили ездить по странам, выступать, читать лекции и вести себя точно так же, как будто он и не работал на фюрера.
Большую роль в этом сыграло то, что и сам Гейзенберг, и другие участники немецкого ядерного проекта всячески намекали на то, что они-де саботировали работы по созданию атомной бомбы, тормозили испытания, намеренно выбирали самые длинные пути и самые долгие исследования. Хотя попытки обелить себя здесь абсолютно понятны.
P.S. Личность этого, без преувеличения, величайшего из физиков, как мы знаем, вдохновила другого очень умного человека - главного героя сериала "Во все тяжкие" Уолта Уайта взять себе этот псевдоним (правда, в английском варианте - Хайзенберг).
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!