La meccanica quantistica di Heisenberg

Heisenberg lavorava a una formulazione matematica della meccanica quantistica negli stessi anni in cui Schrodinger stava lavorando alla sua.

Nonostante abbiano preso strade diverse, le due formulazioni matematiche di Schrodinger e Heisenberg portarono allo stesso risultato e diedero la stessa spiegazione dei fenomeni quantistici.

Heisenberg partì dal suo principio di indeterminazione secondo il quale è impossibile determinare contemporaneamente la posizione e la velocità di una particella.

Pertanto, Heisenberg abbandonò qualsiasi tentativo di utilizzare le leggi della meccanica classica per studiare l'atomo quantistico.

Non potendo misurare il moto delle particelle, Heisenberg concentrò la sua attenzione sul salto di energia degli elettroni. Questo momento era l'unico a poter essere osservato e descritto.

Nota. Dal salto energetico è possibile risalire al valore iniziale e finale di energia dell'elettrone.

Dal punto di vista formale, Heisenberg descrisse il comportamento degli elettroni tramite quantità discrete di energia, utilizzando le matrici matematiche.

La formulazione matematica della meccanica quantistica di Heisenberg permette, comunque, di giungere agli stessi risultati ottenibili con la formulazione di Schrodinger. Le sue formulazioni sono considerate equivalenti.

Anche Heisenberg considera la posizione e il moto della particella come un dato probabilistico.

In altri termini, non si può stabilire con certezza dove si trova una particella e quale sia il suo moto, bensì dove probabilmente si trova e quale comportamento dinamico sta rispettando.

Si tratta, quindi, di un calcolo più statistico che matematico. Del resto, con Heisenberg nacque il paradigma scientifico dell'incertezza, un principio contrapposto alla certezza deterministica della scienza ottocentesca.