Biografia de
Werner Karl Heisenberg,
brilhante físico alemão que ficou famoso pela
"teoria da incerteza"; trabalho avançado na área da
Física microscópica que possibilitou ser ele o
fundador da Física Quântica.
Por: Camila Welikson
Quase um personagem
O cinema e os livros de ficção estão
cheios de histórias de gênios da ciência trabalhando
para grandes vilões que visam conquistar o mundo e
heróis que tentam evitar que isto aconteça. Por
isso, quando conhecemos a biografia de Werner
Heisenberg fica difícil não pensar que ela daria um
excelente roteiro de Hollywood. O físico alemão,
ganhador do prêmio Nobel, optou por permanecer na
Alemanha nazista trabalhando na fissão nuclear e
dirigindo o projeto de urânio de Hitler. Entretanto,
até a sua morte, Heisenberg garantiu que teria usado
sua posição para sabotar o progresso da própria
equipe caso ela tivesse chegado perto de produzir
efetivamente uma bomba atômica. De fato, Heisenberg
escreveu diversos livros e artigos defendendo a
ciência como um instrumento a serviço do homem e não
como uma arma de destruição.
Que Heisenberg poderia facilmente ser
um personagem de cinema, não há dúvidas, mas qual
seria o seu papel? Cientista vilão ou defensor
ferrenho da paz? Esta é uma questão que até hoje
historiadores buscam responder.
Assistam
esse pequeno vídeo-aula (19:37) produzida pela Globo
Ciência, disponível no You Tube, sobre a vida e a
obra de Heisenberg. Muito bem explicado e
esclarecedor. Vale realmente a pena assisti-lo para
conhecer sobre o princípio que tornou Heisenberg
famoso.
Teoria Quântica x Física Clássica
Werner Karl Heisenberg nasceu no dia
5 de dezembro de 1901, na cidade de Würzburg, na
Alemanha.
Ingressou na Maximilians-Gymnasium,
uma instituição de ensino de prestígio, dirigido por
seu avô materno. Em 1920, iniciou os estudos em
Física na Universidade de Munique. Três anos depois,
terminou seu doutorado. Em 1924, foi assistente de
Max Born no centro universitário de Gottingen e, em
seguida, partiu para Copenhague para dar
continuidade ao seu trabalho no Instituto Bohr de
Física, ao lado do próprio Niels Bohr. Ali,
Heisenberg percebeu a necessidade de derrubar as
bases da física clássica para construir uma nova era
da ciência. Foi assim que, em 1925, desenvolveu a
mecânica matricial, o primeiro passo para a mecânica
quântica.
A Mecânica Matricial e o Princípio da
]
Incerteza
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Heisenberg tomou uma atitude ousada:
deixou de considerar a hipótese aceita até então de
que elétrons e outros fenômenos atômicos poderiam se
comportar como partículas e propôs a possibilidade
de predizer matematicamente a ocorrência de outros
fenômenos atômicos que pudessem ser averiguados,
tais como frequência e luz. Estava criada a mecânica
matricial, uma linguagem matemática apropriada para
lidar com fenômenos quânticos.
O esquema também tinha uma extensão
lógica que imediatamente ficou conhecida como
Princípio da Incerteza ou Princípio de Heisenberg.
Este princípio foi desenvolvido em 1927, quando o
físico era professor da Universidade de Leipzig e
segundo ele a dupla natureza da matéria estabelece
limitação fundamental sobre a precisão com que
podemos saber a localização e o momento de qualquer
corpo.
Esta limitação só se torna importante
para a matéria no nível subatômico, isto é, com
massas tão pequenas quanto a do elétron.
Este Princípio de Incerteza aplicado
aos elétrons num átomo, diz que é intrinsecamente
impossível conhecer simultaneamente o momento exato
de um elétron e a sua localização exata no espaço.
Princípio da Incerteza
O Princípio da Incerteza, de
Heisenberg, é bastante simples de se compreender. Na
física clássica, acreditava-se que uma vez
conhecidas a posição inicial e o momento (massa e
velocidade) de todas as partículas de um sistema,
seria possível calcular suas interações, prevendo
seu comportamento.
Porém, para conseguir estabelecer
estes dados, seria necessário conhecer a posição e
o momento de todas as partículas. Chegamos, então,
ao Princípio da Incerteza. Segundo ele, é impossível
precisar a posição ou o momento (logo, a velocidade)
de uma partícula porque ao medir um desses valores,
os alteramos.
O Princípio da Incerteza é
equacionado através da fórmula: