Kiedy Bohr pojechał
na narty
[...] Ponieważ nasze rozmowy często przeciągały się az do późna
w nocy i mimo wielomiesięcznych wysiłków nie prowadziły do zadowalającego
wyniku, wpadliśmy w stan wyczerpania, który w związku z różnymi
kierunkami myślenia wywoływał czasem napięcia. Dlatego Bohr zdecydował się
wybrać w lutym 1927 roku na urlop na narty do Norwegii, a ja byłem zupełnie
zadowolony, że sam w Kopenhadze mogę zastanowić sie nad tymi beznadziejnie
trudnymi problemami.
Wysiłki swoje skupiłem teraz całkowicie
na pytaniu o to, jak w mechanice kwantowej opisać matematycznie tor elektronu
w komorze mgłowej. Gdy już jednego z pierwszych wieczorów napotkałem
zupełnie nieprzezwyciężone trudności, zaświtało mi, że może źle postawiliśmy
pytanie. Co jednak mogło być tutaj złego? Tor elektronu w komorze mgłowej
istniał, można było go obserwować. Istniał również schemat matematyczny
mechaniki kwantowej i był az nazbyt przekonywający, by dopuszczać jeszcze
zmiany. Musiało być więc możliwe – wbrew wszelkim pozorom – stworzenie powiązania.
Mogło to być tego samego wieczora koło północy, gdy nagle przypomniałem
sobie rozmowę z Einsteinem i jego wypowiedź: “Dopiero teoria rozstrzyga
o tym, co można obserwować.” Stało się dla mnie jasne, że tutaj trzeba
szukać klucza do tak długo zamkniętych wrót. Dlatego wybrałem się
jeszcze na nocną przechadzkę do Fälledparku, aby zastanowić sie nad konsekwencjami
uwagi Einsteina.
Mówiliśmy przecież zawsze po prostu: tor elektronu
w komorze mgłowej można obserwować. Ale może rzeczywiście obserwuje się
mniej. Może można spostrzec tylko dyskretny
ciąg niedokładnie określonych
położeń elektronu. W rzeczywistości widzi
się przecież w komorze tylko pojedyńcze kropelki wody,
które na pewno muszą mieć znacznie większe rozmiary niż elektron.
Właściwe pytanie musi więc brzmieć: czy można w mechanice
kwantowej przedstawić sytuację, w której elektron znajduje się mniej
wiecej – to znaczy z pewną niedokładnością –
w danym miejscu i ma przy tym w przybliżeniu
– oznacza to znowu pewną niedokładność – daną prędkość,
czy można zarazem niedokładności te uczynić tak małymi, żeby nie popaść w
kłopoty z eksperymentem.
Krótki rachunek po powrocie do Instytutu potwierdził,
że można matematycznie przedstawić taką sytuację i że niedokładności spełniają
związki nazwane później relacjami nieoznaczoności mechaniki kwantowej.
Iloczyn nieokreśloności dla położenia i ilości ruchu (przez ilość ruchu rozumie
się iloczyn masy i prędkości) nie może być mniejszy niż stała działania Plancka.
W ten sposób, jak mi się zdawało. Stworzony został w końcu związek
między obserwacjami w komorze mgłowej a matematyką mechaniki kwantowej.
[Werner Heisenberg, "Część i całość", Państwowy Instytut Wydawniczy,
Warszawa 1987, str. 106-108]