Ganhadores do Prêmio Nobel

Na teoria atômica de Niels Bohr, os elétrons absorvem e emitem radiação em comprimentos de onda específicos ao transitar entre órbitas fixas ao redor do núcleo.

Essa teoria descrevia com êxito o espectro do átomo de hidrogênio, mas precisava ser ampliada para explicar sistemas mais complexos, como átomos com múltiplos elétrons e moléculas.

Em 1925, o físico alemão Werner Heisenberg (1901-1976) formulou uma nova abordagem para a Mecânica Quântica, baseada no uso de matrizes. Dois anos depois, em 1927, propôs o chamado "Princípio da Incerteza de Heisenberg", que estabelece limites fundamentais à precisão com que a posição e a velocidade de uma partícula podem ser conhecidas simultaneamente.

Embora Max Planck seja referenciado como o pai da Física Quântica, por sua descoberta dos quanta de energia, foi Heisenberg quem apresentou a primeira versão formal da teoria, que levou, inclusive, à descoberta de formas alotrópicas* do hidrogênio, razão pela qual foi laureado com o Prêmio Nobel de Física em 1932.

Werner Karl Heisenberg nasceu em 5 de dezembro de 1901, na cidade alemã de Wurtzburgo, filho do Dr. August Heisenberg e de sua esposa, Annie Wecklein.

Mais tarde, seu pai tornou-se professor de grego médio e moderno. Provavelmente por sua influência ocorreu a mudança do nome da partícula hoje conhecida como méson, para a qual, quando descoberta pelo físico japonês Hideki Yukawa, havia sido inicialmente proposto o termo mesotron.

Werner frequentou a escola Maximilian, em Munique, até 1920, quando ingressou na Universidade de Munique para estudar Física, sob a orientação de Sommerfeld, Wilhelm Wien, Pringsheim e Rosenthal.

Durante o inverno de 1922-1923, transferiu-se para Gotinga, onde estudou com Max Born, James Franck e David Hilbert. Em 1923, obteve seu Ph.D. pela Universidade de Munique e tornou-se assistente de Max Born na Universidade de Gotinga, recebendo a venia legendi ("permissão para lecionar") em 1924.

Entre 1924 e 1925, com o apoio de uma bolsa Rockefeller, trabalhou com Niels Bohr na Universidade de Copenhague, retornando a Gotinga no verão de 1925.

Em 1926, foi nomeado Palestrante em Física Teórica naquela universidade, sob a orientação de Bohr. No ano seguinte, aos 26 anos de idade, tornou-se professor de Física Teórica na Universidade de Leipzig. Ainda em 1927, realizou uma série de palestras nos Estados Unidos, Japão e Índia.

Em 1941, assumiu os cargos de professor de Física na Universidade de Berlim e de diretor do Instituto Kaiser Wilhelm de Física.

Ao final da Segunda Guerra Mundial, foi feito prisioneiro pelas tropas americanas, juntamente com outros físicos alemães, e enviado para a Inglaterra. Retornou à Alemanha em 1946, onde reorganizou, com seus colegas, o Instituto de Física de Gotinga, renomeado em 1948 como Instituto Max Planck de Física.

Em 1948, passou alguns meses em Cambridge, na Inglaterra, onde proferiu palestras. Em 1950 e 1954, voltou aos Estados Unidos como conferencista. No inverno de 1955-1956, apresentou as Palestras Gifford na Universidade de St. Andrews, na Escócia, que mais tarde foram publicadas em forma de livro.

Ao longo de 1955, envolveu-se nos preparativos para a transferência do Instituto Max Planck de Física para Munique. Ainda como diretor do Instituto, concretizou a mudança e, em 1958, foi nomeado professor de Física na Universidade de Munique. Nessa ocasião, a instituição passou a se chamar Instituto Max Planck de Física e Astrofísica.

O nome de Heisenberg estará para sempre ligado à criação da Mecânica Quântica, cuja formulação inicial foi publicada em 1925, quando ele tinha apenas 23 anos. Por sua teoria e suas aplicações - que levaram, entre outras contribuições, à descoberta de formas alotrópicas do hidrogênio - foi laureado com o Prêmio Nobel de Física de 1932.

O corpo teórico que elaborou baseava-se unicamente em quantidades observáveis, como a radiação emitida pelo átomo. “Não podemos”, afirmou ele, “atribuir a um elétron uma posição definida no espaço em um dado instante, nem acompanhar sua trajetória orbital. Portanto, não podemos assumir que as órbitas planetárias propostas por Niels Bohr realmente existam.”

Assim, segundo Heisenberg, grandezas mecânicas como posição, velocidade e energia deveriam ser representadas não por números comuns, mas por estruturas matemáticas abstratas chamadas matrizes. Dessa forma, formulou sua nova teoria com base em equações matriciais.

Posteriormente, estabeleceu seu célebre Princípio da Incerteza, segundo o qual a determinação simultânea da posição e do momento linear de uma partícula envolve necessariamente uma incerteza, cujo produto não pode ser inferior à constante quântica h. Embora desprezível em escalas macroscópicas, essa incerteza torna-se fundamental nos estudos de sistemas atômicos e subatômicos.

A partir de 1957, Heisenberg voltou-se para pesquisas em Física de Plasmas e processos termonucleares, colaborando estreitamente com o Instituto Internacional de Física Atômica, em Genebra. Nessa instituição, atuou durante vários anos como presidente do Comitê de Política Científica e, mais tarde, como membro do mesmo.

Além de inúmeras medalhas e honrarias, recebeu doutorados honorários das universidades de Bruxelas, da Universidade Tecnológica de Karlsruhe e, mais recentemente (em 1964), da Universidade de Budapeste.

Foi agraciado com a Ordem do Mérito da Baviera e com a Grã-Cruz por Serviços Federais com Estrela (Alemanha). Tornou-se membro da Royal Society de Londres, Cavaleiro da Ordem do Mérito (classe da Paz), e também integrou as academias de ciências de Gotinga, Baviera, Saxônia, Prússia, Suécia, Romênia, Noruega, Espanha, Holanda, Roma (Pontifícia), da Akademie der Naturforscher Leopoldina (Halle), da Accademia dei Lincei (Roma) e da Academia Americana de Ciências.

Entre 1949 e 1951, foi presidente do Conselho Alemão de Pesquisa e, em 1953, assumiu a presidência da Fundação Alexander von Humboldt, promovendo sua política de convidar cientistas estrangeiros a desenvolverem pesquisas na Alemanha.

A partir de então, concentrou-se teoricamente na Teoria de Campo Unificado das Partículas Elementares, que via como uma chave promissora para a compreensão profunda da Física de Partículas.

Heisenberg apreciava música clássica e era um pianista talentoso. Casou-se, em 1937, com Elisabeth Schumacher. O casal viveu em Munique e teve sete filhos.

Werner Karl Heisenberg faleceu em 1º de fevereiro de 1976, aos 74 anos.