Table Of ContentDAS NA BILD DER HEUTIGEN PHYSIK
RNER HISENBERG
rowohlts deutsche enzyklopădie eies
Herausgegeen von nesto Grassi
Copyight O 1955 by Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH, Reinek ei Hamburg
IMAGINEA NATII N FIZICA CONTEMPOANĂ
frnerHienberg
Copyight O 201 -ALL EDUCA TIONAL
Tadue: Gherghe Pcu
Toae deptile eervae Ediuii ALL EDUCA TIONAL. Nici o pte din aest
volum nu poate fi copiati firi permisiunea scrisă a Editurii ALL
EDUCAT IONAL. epule de disibutie în srAinAtate apatin în exclusivitate
Ediuii ALL EDUCATIONAL.
Copyright O 201 by LL EDUCA IONAL. AII ights eeved. he disibution
of this book outside Romania, without the written permission of ALL
EDUCA TIONAL is sictly prohibited.
scrierea CIP a Biblioecii Naţionale
HEISENBERG, WERNER
Imagina naturii n izica conemporani 1 Heisenerg Wemer; trad.
Gheorghe Pascu.-Bucureşti, ALL EDUCATIONAL, 201
p. 168; cm. 20
titl. orig. (ger): Das Naturbild der heutigen Physik.
ISBN 973-684-332-7
1. Pascu, Gheorghe (rad.)
53
Editura ALL EDUCA TIONAL Bucueşti
B-dul Tiişoara nr. 58, sector 6,
cd 76548
• 402 26 0; 402 26 o1 .
Fx: 402 26 10.
Comenzi la: comenzi@ l!.o
URL: http:/www.all.o
Redactor: Gilet Lepădatu
Coea: Daniel Ţuunel
WERNER EISENBERG
IMAGINEA NATUII
ÎN FIZICA CONTEMPOANĂ
Editie înrijită de Emesto Grssi
Traducere de Gheorghe Pascu
�li
1. IMAGINEA NATURII ÎN FIZICA
CONTEMPOANĂ
S-a pus înrebrea dacă nu cumva atitudinea omului mdem
faă de natură s-r deosebi atât de mult de cea a vremuilor recute
încât deja pin acesta s-r ofei un punct de plce complet difeit
entu oice fel de relaţie cu ea, de exemplu entu relaia tistului
cu natura. Atitudinea epcii noastre fată de natură nu-şi gseşte
expresia, ca în secolele recute, într-o ilosofie evoluată a natuii,
ci va i deteinată, în mre msură, de ştiintele mdene le nauii
şi de tehnică. De aceea, a căuta imaginea naturii în ştiintele
contemporane le natuii, în secil în izica mdenă, nu este
numi dointa naturlistului. Fireşte, încă de la bun început trebuie
expimată o rezervă: nu prea avem rgumente să credem că ici
imainea lumii seciică ştiintelor actule le naturii r i iluentat
neijlcit raotul-de exemplu el l rtisului mdem-cu naura;
se oate adite însă, cu sigurantă, că schimbările erecute în
undamentele ştiintelor mdene ale natuii sunt un semnl entu
mdiicările profunde din temeiuile existentei noastre, cre se
vor rsfrânge desigur în toate celellte domenii le vietii. Sub acest
asect, şi entu omul cre încercă să părundă în esenta natuii
creator sau pin interpretre poate fi important să întrebe ce
schimbi au avut loc, în ultimele decenii, în imaginea natuii
propie ştiintelor natuii.
1. Problema naturii
a) Schimbări ale atitudinii cercetătorului faţă de natură
Să ne întorcem mai întâi la rădăcinile istoice ale ştiintelor
mdene le naturii. Atunci când această ştiintă a fost întemeiată
de către Kepler, Galilei şi Newton în secolul al XVII-lea, încă
mi exista la început imaginea naturii seciică Eului Mediu,
cre vedea în natură în primul rând creatia lui Dumnezeu. Natura
6 Wemer Heisenerg
a fost gândilă ca oeră a lui Dumnezeu, ir oamenilor celor timpui
li s-ar i prut lipsit de sens să chestioneze lumea materială
indeendent de el. Ca dcument al acelor vremuri aş doi să citez
cuvintele cu cre Kepler îşi încheie ultimul volum l ,Armoniei
Cosmice": "Ţie îi expim multumirea, Doamne Dumnezeule,
Creatoul nostu, că m-i învredicit să văd fumuseea în creatia
Ta, şi de oera mâiilor Tale mă bucur. iveşte, stfel am săvârşit
opera la cre m-am simit chemat; am folosit talentul e cre mi
L-ai dat; am vestit oameilor cre vor citi ceste demonstratii
măretia operelor Tale, atât cât am putut cupinde din ele în
mărginire a minii mele."
Dr deja în dcursul câtorva deceii atitudinea oameilor fată
de natură s-a scimbat fundamentl. Pe măsură ce cercetătorul se
adâncea în prticulităile prceselor natuii, el îşi dădea seama
că se ot despinde, într-adevr, aşa cum începuse să facă Galilei,
procese particulre ale naturii din ansamblu, se pot descrie
matematic şi stfel se pot şi "explica". El începe să-şi dea seama
de srcina iiită cre se impune ştiintelor natuii late în pima
fază a dezvoltării lor. Pentu Newton deja, lumea nu mai era defel
dor opera lui Dumnezeu, ce poate i înteleasă ca un întreg.
Atitudinea lui fată de natură poate i redată cel mai limpede
amintind de vorba sa, cum că s-r simti ca un copil ce se joacă e
malul mii şi se bucură atunci când găseşte ici-colo o piară mai
şlefuită sau o scoică mi fumosă ca de obicei, mrele cean al
adevărului întizându-se ncercetat înaintea lui. Acestă schimbre
a atitudinii faă de natură a cercetătoului oate i întelesă eventual
prin faptul că, în dezvoltrea gândiii creştine, în acea epocă
Dumnezeu părea că st� atât de departe în ceruri, deasupra
Pământului, încât începea să aibă sens să iei în considerare
Pământul şi independent de el. Astfel, r putea i chir îndreptătit,
în czul ştiintelor moderne ale naturii-cum apre la Kamlh-să
se vorbească de o formă specific creştinească a absentei lui
Dumnezeu şi să se explice prin aceasta de ce o evolutie
corespunzătore n-a avut loc şi în alte skrc culturale. Nu este,
Imag1u�a naturii în izica contemporană 7
aşadr, o întâmplre fapul că tcmai în acele vremuri naura în
sine devine obiect al reprezentrii în tele plastice, indeendent
de tema reliiosă. Penu ştiintele naturii acestă tendinţă este în
înregime satisăcută dacă natura e considerată nu dor ienent
de Dumnezeu ci şi indendent de om, constiuindu-e sfel idealul
unei explicaţii sau descrieri "obiective" a naturii. icum, rebuie
subliniat fptul că entru Newton este imoantă cir şi o scoică,
înucât provine din mrele cean al adevrului; contemplrea ei
nu este înc.ă un scop în sine, studiul ei căpătând sens e bza
corelatiei înregului.
Vremurile ce au urmat au aplicat cu succes metda mcicii
newtoniene la domenii din ce în ce mai ample le naturii. Ele au
încercat să scoată în evidenţă, prin exerimente, pticulrităţile
din desfăşurrea naturii, să le observe obiectiv şi să le înteleagă în
legitătile lor; a nzuit la formulrea matematică a corelatiilor, a
năzuit aşadr să ajungă prin ele la "legi" cre sunt vlabile
neînrădit în înregul univers, deveindu-i osib!l în cele din umă
să folosească fortele naturii, prin tenică, entru scopurile nosre.
ezvoltrea uluitore a mecanicii în secolul al XX-lea, a opticii,
a tehnicii calorice şi a teoriei clorice la începutul secolului al
XIX-lea stau mturie enru fota acestei aordri.
b) Modiicări în semniicaţia cuvânului "naură"
Pe măsură ce o stfel de ştiintă a naturii era încununată de
succes, ea s-a extins şi dincolo de domeniul exerientei zilice în
sferele îndeprtate le naturii, cre puteau i ăcute accesibile abia
prin tehnica ce se dezvoltă în conexiune cu ştiintele naturii. Pasul
determinant a fost, şi în czul lui Newton, cunoaşterea fapului că
legile mecanicii, cre guveneză căderea unei piere, deteină
şi mişcările Lunii în juul Pământului, că ele ot i aplicate şi la
dimensiunile cosmice. În erioada cre a umat, ştiintele naturii
şi-au început mrşul triumfl în aceste sfere îndeptate ale naurii
despre cre putem dobândi infomaţii numai e căi colite, prin
tehnică, adică cu ajutoul unor aprate mai mult sau mai puţin
8 Wemer Heisenerg
complicate. Astronomia a pus stăpânire, pin telescoape din ce în
ce mi erformante, e mereu alte spatii cosmice, chiia a încercat
să deducă din comortrea substantelor, în czul transformilor
chimice, procesele la dimensiunile atomice, experimentele cu
maşina elcctrostatică şi pila voltaică au oferit prima vedere de
ansamblu asupra fenomenelor electrice încă ascunse vietii
cotidiene a acelor vremuri. Astfel, semiicaţiacuvântului "natură"
ca obiect de cercetre al ştiintelor natuii s-a schimbat progresiv;
cuvântul a devenit o notiune colectivă enru toate acele domenii
experimentale în cre omul poate să pătrundă cu mijloacele
şiintelor natuii şi le tehnicii, indiferent dacă ele îi sunt date ca
"naură"în exeienta nemijlcită. Şi cuvântul "descrierea" naturii
şi-a pierdut din ce în ce mi mult semniicatia initială de expunere,
cre r rebui să ransmită o imagine vie, inteligibilă a naturii; s-a
lcut refeire într-o măsură crescândă la descrierea matematică a
natuii, deci la o culegere cât mai precisă, scurtă, dar cupinzătore
de informaţii pivind corelaţiile legice din natură.
Extinderea conceptului de natură cre s-a erecut e jumătate
inconştient pin această dezvoltre nu rebuia încă înteleasă ca o
abandonre pincipilă a scopuilor originre ale ştiintelor natuii,
înrucât conceptele fundamentle hotărâtore erau aceleaşi atât
enru exeienta lrgită, cât şi entru expeienta naturală, entu
secolul l XIX-lea natura iind un proces legic în spatiu şi timp, în
descierea cuia se poate face absracie-dacă nu practic, totuşi
pincipil -de om şi de intervenţia sa în natură.
Ca element stabil în transformrea fenomenelor a fost
considerată mateia cu msă constantă, ce oate i pusă în mişcre
pin foţe. Întrucât din secolul l XVll-lea exerimentele chimice
au fost intepretate şi clsiicate cu succes pin ioteza atomului,
ioteză preluati de la antici, prea noml să piveşti atomul, în
sensul ilosoiei ntice a natuii, ca iintă, existentă propriu-zisă,
ca o comonentă nescimbătore a materiei. Aşa cum se perecuse
deja în ilosoia lui emcit, clitătile senzoile ale materiei au
fost considerate a fi doar aparente: mirosul sau culoarea,
Imaginea natuii în izica contemorană 9
temeratura sau duritatea nu erau însuşii propiu-zise ale mateiei,
ele apăreau mai derabă ca interactiuni înre materie şi simţurile
noasre şi rebuiau explicate pin dispunerea şi mişcrea atomilor
şi pin actiunea acestei dispunei supra simturilor nosre. A aput
astfel concepia despre lume, prea simplistă, a mateialismului de
secol XX: atomii, în clitate de existente propriu-zis nescimbă
.ore, se mişcă în spatiu, în timp, ir pin mişcrea şi dispunerea
lor reciprcă dau naştere fenomenelor viate le luii noasre
senzoriale.
c) Criza concepţiei materialiste
O primă breşă în această imagine a lumii, chir dacă încă nu
prea eiculoasă, a avut lc în a doua jumătate a secolului recut
prin dezvoltrea teoiei electricitătii, în cre nu materia trebuia să
ie considerată ca iind relitatea propriu-zisă, ci câmpul de foţe.
O interactiune între câmpurile de forte fără o substantă ca
purtătoare a fortelor era mai puţin lesne de înţeles decât
reprezentarea mateilistă a realităţii izicii atomice, aducând un
element de abstractizare şi neclaritate în concepţia despre lume,
de altfel atât de convingătore. e aceea n-au lipsit încercrile de
a ajunge din nou la notiunea simplă despre mateie a ilosoiei
materialiste cu ajutoul unui ocol pintr-un eter material, cre
rebuia să orte aceste câmpuri de foţă ca tensionre elastică;
însă astfel de încercări n-au dat cine ştie ce rezultate. icum exista
consolarea că şi modificările câmpurilor de forte puteau i
considerate prcese în spaţiu şi timp, cre pot i descise complet
obiectiv, deci fără referire la modalitatea observării lor,
corespunzând astfel cu imagini general acceptate ale unei evolutii
legice în timp şi spatiu. Tot astfel, câmpuile de foţe, cre puteau
fi observate doar în interaqiunea lor cu atomii, puteau fi
considerate ca iind provcate de atomi şi utilizate bunăoră numi
entru explicrea mişcrii acestora. Astfel, tot atomii erau cei cre
rămăseseră entitatea propriu-zisă, înre ei existând spaţiul gol cre
10 W emer Heisenerg
deine un fel de relitate cel mult ca purtător al câmpurilor de
fote şi al geometriei.
Pentru această imaine a lumii ici nu era foarte semniicativ
faptul ei după descoerirea radioactivitiţii, spre inele ultimului
scol, atomii din cimie n-u mai puut i ercepui ca iind ultimele
elemente de construcie indivizibile le materiei, ei aceştia, la
rândul lor, sunt compuşi din nou din trei tipuri de elemente
constructive de bzi, e cre astzi le numim protoni, neuroni şi
electroni. Aceasti descoperire a dus, în ceea ce priveşte
consecinele prctie, la rnsfomea elemenelor şi la tenologia
atomici, deveind astfel exraordinr de imortanti. n privinta
întrebrilor undamentale nu se scimbă însi imic prin faptul ei
am recunoscut protoii, neuroii şi elecroii ca iind cele mai
mici elemente de constucie ale materiei, intepretndu-le ca
existenţi propriu-zisă. Pentru concepia materilisti a lumii este
imortnti dor osibilitatea de a considera aceste elemente de
consuctie ale prticulelor elementre drept ultima realitate
obiectivă. Pe aceasti bzi se aşezase deci imaginea lumii, bine
închegati, a secolului al XX-lea şi a începutului de secol X,
cre datorită simplitiii sale şi-a psrat de-a lungul unor deceii
înreaga sa foi de convingere.
Dr tocmai în acest punct au avut loc în secolul nostru
schimbri prounde în bzele izicii atomice, cre se îndepteazi
de concepia despre relitate a ilosoiei atomiste din Anticitate.
S-a dovedit i acea serati, obiectivi realitate a prticulelor
elementre reprezinti o simpliicre prea rosieri .a strii reale de
fapt, ea iind nevoiti si faci loc unor reprezenti mult mai
abstracte. Daci dorim si ne facem o imagine despre felul
prticulelor elemenre, nu mai putem face abstracie în pincipiu
de prcesele izice prin cre primim iformaii despre ele. Cnd
observim obiecte ale exeienei nosre cotidiene, prcesul izic
cre mijlceşte observaiajoaci dor un rol suordonat. La ele
mai mici elemente constiutive le materiei însi, orice prces de
observre genereză o erturbre majoră; nici nu se mi oate
