Werner Karl Heisenberg
Werner Karl Heisenberg (1901-1976). Kuvantum mekaniğine belirsizlik ilkesini kazandıran Alman fizikçi Heisenberg, Almanya’nın Würzburg kentinde doğdu. Münih Üniversitesi’nde fizik öğrenimi gördükten sonra, atom fiziğinin önde gelen adlarından Max Born ile Niels Bohr’un yanında çalıştı. 1927’den 1941’e kadar Leipzig Üniversitesi’nde kuramsal fizik profesörüydü. En önemli çalışmalarını bu dönemde yaptı ve kuvantum mekaniğine değerli katkıları nedeniyle 1932 Nobel Fizik Ödülü’nü aldı.
1900’de Alman fizikçi Max Planck, maddenin kesintisiz ve sürekli biçimde değil, kuvantum adını verdiği küçük paketler halinde enerji saldığını ortaya koyarak kuvantum kuramını geliştirmişti. 1927’de de Heisenberg bu kurama dayanan kuvantum mekaniğinin temel ilkelerinden birini açıkladı. Heisenber’in belirsizlik ya da belirlenemezlik ilkesine göre, bir temel parçacığın konumunu ve momentumunu aynı anda kesin olarak belirlemek olanaksızdır.
Daha basit bir anlatımla, herhangi bir anda bir temel parçacığın konumunu, yani o anda uzayın hangi noktasında bulunduğunu saptayabiliriz ya da bundan bağımsız olarak hızını ölçebiliriz. Ama aynı anda hem konumunu, hem hızını, daha doğrusu parçacığın kütlesi ile hızının çarpımına eşit olan momentumunu ölçmeye kalkıştığımızda alacağımız sonuçlar güvenilir olmayacaktır. Çünkü hangi yöntemle olursa olsun bu ölçümü yapmak için mutlaka bir enerji biçiminden yararlanmak zorundayız. Bu enerji de parçacığın bulunduğu yeri önceden belirlenemeyecek biçimde değiştirir. Sonuçta, parçacığın momentumunu ölçerken aynı anda yerini de belirlemeye çalışmak boşuna olur. Yalnızca ölçüm nedeniyle parçacıkta yaratılan bu tedirginliğin ölçü aletlerinin iyi ya da kötü olmasıyla da hiçbir ilişkisi yoktur.
Heisenberg’in belirsizlik ilkesi yalnızca temel parçacıklar için değil, örneğin bir uçağın hareketi ve konumu içinde de geçerlidir. Ama atomüstü boyutlarda bu etki ölçülemeyecek kadar küçük olduğundan dikkate alınmaz.
Heisenberg bu belirsizlik ilkesine uygun olarak, daha önce Bohr’un geliştirmiş olduğundan tümüyle farklı yeni bir atom modeli önerdi. Atom çekirdeğinin proton ile nötronlardan oluştuğunu ilk kez o açıkladı ve 1932’de temel parçacıklar arasındaki karşılıklı çekim kuvvetlerinin çekirdeği bir arada tuttuğunu öne sürdü. Sonradan temel parçacıklar arasındaki bu çekim kuvvetlerinin kütleçekim ve elektromagnetik kuvvetlerle de ilişkili olduğu anlaşıldı.
