by 
Η συνέντευξη αυτή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του εγχειρήματος ‘Αρχεία για την Ιστορία της Κβαντικής Φυσικής’ (Archives for the History of Quantum Physics) του Αμερικανικού Ινστιτούτου Φυσικής (AIP), το οποίο περιλαμβάνει ηχογραφήσεις και μεταγραφές συνεντεύξεων προφορικής ιστορίας με περίπου εκατό φυσικούς. Οι πρωταγωνιστές συζητούν για τις καταβολές τους, για το πώς απέκτησαν ενδιαφέρον για τη φυσική, για την εκπαίδευσή τους, για τους ανθρώπους που τους επηρέασαν, για τις σταδιοδρομίες τους – συμπεριλαμβανομένων των κοινωνικών επιδράσεων στην έρευνά τους και για την κατάσταση της ατομικής, πυρηνικής και κβαντικής φυσικής κατά την περίοδο που εργάστηκαν. Οι συζητήσεις εστιάζουν σε επιστημονικά θέματα, για αυτά που συνέβησαν μεταξύ του 1900 και 1930, με έμφαση στην ανακάλυψη και τις ερμηνείες της κβαντομηχανικής τη δεκαετία του 1920.
Η συνέντευξη που παραχώρησε ο Werner Heisenberg αποτελείται από 12 συναντήσεις, οι οποίες έλαβαν χώρα από το φθινόπωρο του 1962 έως το καλοκαίρι του 1963. Οι 10 πρώτες γίνονται από τον Thomas Kuhn και οι 2 τελευταίες από τον Kuhn και τον John Heilbron.
Η εκτεταμένη αναφορά στο έργο του Kuhn επιδιώκει να προκαλέσει την προσοχή, όχι μόνο στις απαντήσεις του Heisenberg, αλλά και στις ερωτήσεις που τις προκάλεσαν. Κάποια σημεία της συνέντευξης μπορεί να θεωρηθούν τεχνικά σε σχέση με την εξέλιξη της κβαντομηχανικής. Αν ο αναγνώστης κουραστεί ας τα παραλείψει, προκειμένου να απολαύσει τις απαντήσεις που σχετίζονται με τις πανεπιστημιακές σπουδές στη φυσική την περίοδο του Μεσοπολέμου αλλά και μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο.
Η συνέντευξη αποτελεί μεταγραφή προφορικού λόγου και όχι λογοτεχνικό κείμενο. Πρέπει να διαβαστεί με την επίγνωση ότι οι αναμνήσεις ενός γεγονότος συχνά διαφέρουν από άνθρωπο σε άνθρωπο, ενώ μπορούν να μεταβληθούν με την πάροδο του χρόνου για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένων των μεταγενέστερων εμπειριών, των αλληλεπιδράσεων με άλλους και των συναισθημάτων για το γεγονός.
Τα όποια λάθη στην ελληνική μετάφραση βαραίνουν φυσικά τον γράφοντα, ο οποίος δεν είναι επαγγελματίας μεταφραστής. Η μετάφραση επιχειρήθηκε να παραμείνει πιστή στο κείμενο και οι παρεμβάσεις είναι ελάχιστες. Κάθε παρατήρηση είναι παραπάνω από ευπρόσδεκτη.
Η συνέντευξη θα ανεβαίνει τμηματικά, ώστε να διευκολύνει τόσο την ανάγνωση, όσο και τη μετάφραση των τμημάτων της.
Καλημέρα Αποστόλη και καλό ΣΚ.
Έχω μείνει… πίσω, αφού μελετώ ακόμη την 7η συνάντηση και συ πέρασες στην 8η…
Από την 7η λοιπόν, μέχρι στιγμής, δύο σημεία.
Διαφορά της μαθηματικής ματιάς και της αντίστοιχης Φυσικής ματιάς:
Λέει ο Heisenberg:
Γνωρίζετε, ότι όταν ο Born και η ομάδα του Göttingen αναμείχθηκαν με την κβαντική θεωρία γύρω στο ’22, επιχείρησαν να το προσπαθήσουν μελετώντας πολύ προσεκτικά όλες τις λεπτομέρειες της ‘Ουράνιας Μηχανικής’ του Charlier και τα σχετικά. Έτσι ο Born κι εγώ εκδώσαμε εκείνο το άρθρο σχετικά με τη θεωρία διαταραχών του Bohlin και τα συναφή. Έτσι κατά κάποιο τρόπο άρεσε στον Born ο πολύπλοκος και μαθηματικά περίτεχνος φορμαλισμός. Αυτό ο Pauli το απεχθανόταν, διότι πίστευε ότι τα πραγματικά προβλήματα δεν είναι αυτά των μαθηματικών, αλλά της φυσικής. Θα έλεγα, για παράδειγμα, ότι στη σημερινή κατάσταση της φυσικής, έχουμε το ίδιο είδος διαφωνίας μεταξύ των δύο ομάδων. Για να μεταφράσω με μοντέρνα ορολογία, ο Born και η ομάδα του Göttingen αντιπροσώπευε την ομάδα του Wightman – τους Wightman, Lehmann και Szymanczyc. Αυτοί οι άνθρωποι προσπαθούν να κάνουν σωστή μαθηματική ανάλυση με τα πιο μοντέρνα εργαλεία των μαθηματικών, ελπίζοντας έτσι να λύσουν το πρόβλημα της φυσικής. Ο Pauli επέμενε πάντα, ότι αυτά είναι προβλήματα της φυσικής και όχι των μαθηματικών: «πρέπει πρώτα να λύσεις τα προβλήματα της φυσικής. Και μόνο τότε θα πρέπει να βρεις το μαθηματικό εργαλείο, αλλά αυτό είναι κάτι τετριμμένο. Είναι αρκετά αδιάφορο, το ότι οι μαθηματικοί μπορούν να αποδείξουν την ύπαρξη λύσεων και ότι τα αξιώματα πρέπει να είναι έτσι». Η κριτική του Pauli πρέπει να σήμαινε αυτό: «είμαστε στην αρχή μιας ενδιαφέρουσας ανάπτυξης στη φυσική. Ίσως τα προβλήματά της να μπορούν να λυθούν τώρα. Αλλά αν πάμε από τόσο νωρίς στις μαθηματικές αποδείξεις και στην ιδέα περί αυτών, τότε έχουμε καλή πιθανότητα να το καταστρέψουμε. Διότι ίσως υποθέσουμε υποσυνείδητα την ύπαρξη κάποιων μαθηματικών αξιωμάτων, τα οποία δεν πληρούνται και από εκεί να οδηγηθούμε σε αντιφάσεις και σε όλες τις δυσκολίες για ακόμη μια φορά». Το βρίσκω τόσο ενδιαφέρον, ότι σήμερα βρισκόμαστε ακριβώς στην ίδια κατάσταση. Διότι ξανά υπάρχει μια ομάδα, που υποστηρίζει ότι πρέπει μόνο να κάνουμε τα μαθηματικά σωστά και τότε θα γνωρίζουμε περί τίνος πρόκειται. Και άλλοι άνθρωποι σαν τον Chew, ή κι εμένα, θα έλεγαν: «τουναντίον, πρέπει να λύσουμε πρώτα το θεμελιώδες μαθηματικό πρόβλημα και να μην μας απασχολούν τα σχετικά με τη μαθηματική σύγκλιση και τα συναφή. Δεν μας ενδιαφέρουν τα αξιώματα. Θέλουμε απλά να λύσουμε τα φυσικά προβλήματα. Αργότερα, οι μαθηματικοί θα αποδείξουν αυτό που χρειαζόμαστε». Και αυτή πρέπει να ήταν η βάση της κριτικής του Pauli, η οποία, από την άλλη, ήταν εντελώς αδικαιολόγητη τη στιγμή εκείνη. Διότι τότε, το μόνο που χρειαζόταν, ήταν ένας καλός μαθηματικός φορμαλισμός και ο Born έκανε αυτό που χρειαζόταν ακριβώς να γίνει. Αλλά από ψυχολογικής άποψης, νομίζω ότι κανείς μπορεί να κατανοήσει, το πώς προέκυψαν οι κριτικές.
Και λίγο από γενικότερη ιστορία:
Pyotr Kapitsa (1894 – 1984): Σοβιετικός φυσικός. Η έρευνά του εστιάστηκε στη φυσική χαμηλών θερμοκρασιών.
Μετά την αποφοίτησή του από το πολυτεχνείο της Αγίας Πετρούπολης το 1918 και το θάνατο της συζύγου και των δύο παιδιών του από την επιδημία γρίπης του ’18 – ’19, συνέχισε τις σπουδές του στην Αγγλία, όπου εργάστηκε για πάνω από δέκα χρόνια με τον Rutherford στο Cambridge. Εκεί ίδρυσε το 1922 την περίφημη Λέσχη του (Kapitza Club), στην οποία συναντιούνταν άτυπα φυσικοί τις δεκαετίες του ’20 και του ’30. Τη δεκαετία του ’20 ανέπτυξε τεχνικές παραγωγής πολύ ισχυρών μαγνητικών πεδίων. Το 1934 επέστρεψε στη Ρωσία και μην έχοντας μαζί του τον εξοπλισμό του για την έρευνα σχετικά με τα ισχυρά μαγνητικά πεδία, στράφηκε προς τη φυσική χαμηλών θερμοκρασιών, κάνοντας μια σειρά πειραμάτων για τη μελέτη του υγρού ηλίου. Η έρευνά του κορυφώθηκε με την ανακάλυψη της υπερρευστότητας το 1937. Το 1945 ενεπλάκη σε διαμάχη με τον Lavrentiy Beria, που ήταν υπεύθυνος για το σοβιετικό πρόγραμμα ατομικών όπλων και έγραψε στον Στάλιν, επισημαίνοντας την άγνοια του Beria σε θέματα φυσικής και την υπεροψία του. Ο Στάλιν στήριξε τον Kapitsa, λέγοντας στον Beria να συνεργαστεί με τους επιστήμονες και επεδίωξε συνάντηση με τον Kapitsa, πράγμα που δεν συνέβη ποτέ.
Αμέσως μετά τον πόλεμο μία ομάδα από εξέχοντες Σοβιετικούς επιστήμονες, μεταξύ των οποίων και ο Καπίτσα, πίεσε την κυβέρνηση να ιδρύσει ένα νέο τεχνικό πανεπιστήμιο, το οποίο και δημιουργήθηκε με την ονομασία «Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας». Ο Kapitsa δίδαξε εκεί επί πολλά χρόνια. Από το 1957 ήταν επίσης μέλος του προεδρείου της Σοβιετικής Ακαδημίας Επιστημών. Το 1978 ο Kapitsa παίρνει το βραβείο Νόμπελ για την προσφορά του στη φυσική χαμηλών θερμοκρασιών. Το βραβείο το μοιράζεται με τους Penzias και Wilson, οι οποίοι ανακάλυψαν την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.
Καλημέρα Διονύση. Ο Kapitsa ίδρυσε την ομώνυμη Λέσχη το 1922, καθώς είχε διαπιστώσει ότι οι Βρετανοί φυσικοί βρίσκονταν σε ένα είδος διανοητικού λήθαργου. Οι συναντήσεις λάμβαναν χώρα στο Trinity College συνήθως κάθε Τρίτη βράδυ και μετά από ένα καλό δείπνο. Δεν υπήρχε ιεραρχία και ο Kapitsa έπαιζε το ρόλο του συντονιστή. Το ’34 ο Kapitsa επέστρεψε στη Σοβιετική Ένωση προκειμένου να επισκεφτεί τους γονείς του, αλλά το καθεστώς του απαγόρευσε να ξαναφύγει για την Αγγλία. Επέστρεψε στην Αγγλία το 1966 και συγκάλεσε την υπ’ αριθμό 676 και τελευταία συνάντηση, ώστε να ξανασμίξουν τα πρώτα μέλη της Λέσχης: ο Kapitsa, ο Cockroft, ο Shoenberg και ο Dirac. Η φωτογραφία της τελευταίας συνάντησης από εδώ
Heisenberg:
Να τονίσω κάτι, το οποίο είχα ξεκινήσει να λέω την προηγούμενη φορά. Αφορά το πώς κάποιες φορές έπαιρνα ιδέες από μια συζήτηση – η συζήτηση βάζει την ιδέα στο μυαλό κάποιου και κάθεται εκεί για αρκετά χρόνια και ξαφνικά βγαίνει προς τα έξω. Ανέφερα μια περίπτωση – τη διάλεξη του Born για την ατομική φυσική, όπου μίλησε για το σιδηρομαγνητισμό και είπε ότι οι αλληλεπιδράσεις Weiss δεν ήταν κατανοητές. Η άλλη περίπτωση ήταν οι Σχέσεις Απροσδιοριστίας. Νομίζω ότι ήταν εκείνο το χειμερινό εξάμηνο, όταν ο καλός φοιτητής και φίλος μου, ο Drude, γιος του φυσικού Paul Drude, ερχόταν συχνά στο δωμάτιό μου.
Μια μέρα ήμουν στο κρεβάτι με γρίπη και είχα υψηλό πυρετό. Άρχισε να λογομαχεί μαζί μου για την κβαντομηχανική. Έλεγα πάντοτε, ότι δεν υπάρχουν ηλεκτρονιακές τροχιές – το όλο πράγμα είναι πιο αφηρημένο. Προερχόταν περισσότερο από την πειραματική πλευρά και ήταν επίσης νεότερος και ακόμη εντελώς κλασικός στις ιδέες του. Μου είπε: «δεν πιστεύω λέξη από την ιστορία σου για τη μη ύπαρξη τροχιών των ηλεκτρονίων. Κατ’ αρχάς, το ηλεκτρόνιο βγαίνει από το άτομο και συνεπώς βρισκόταν πριν σε αυτό. Αν πάρεις ένα πολύ καλό μικροσκόπιο, για παράδειγμα ένα μικροσκόπιο ακτίνων γ, γιατί να μην είναι δυνατόν να δεις την τροχιά;». Αυτή η παρατήρηση με έκανε να νιώσω φρικτά. Σκέφτηκα: «τελικά, είναι σωστό. Το μικροσκόπιο ακτίνων γ έχει τέτοια διακριτική ικανότητα, που θα μπορούσε να κάνει τη δουλειά». Και θυμάμαι ότι όταν έφυγε ο φίλος μου, άρχισα να το σκέφτομαι. Αλλά μετά το ξέχασα πάλι. Είχα να ασχοληθώ με τα μαθηματικά και τα συναφή. Ενάμισι με δύο χρόνια αργότερα, κατά τις συζητήσεις με τον Bohr για τις Σχέσεις Απροσδιοριστίας, αυτό προέκυψε ξανά και ήξερα πώς να αντιμετωπίσω το πρόβλημα με το μικροσκόπιο ακτίνων γ. Νομίζω, ότι ήταν για μένα ένα εργαλείο για την ανάπτυξη της όλης φιλοσοφίας των Σχέσεων Απροσδιοριστίας. Αλλά είναι αρκετά περίεργο, ότι μια τέτοια παρατήρηση, η οποία δεν είχε τεθεί τόσο σοβαρά, ξεκίνησε την ανάπτυξη του θέματος.
Αργότερα είπα στο νεαρό Drude, ότι το θέμα αφορούσε στην πραγματικότητα την ερώτησή του και το ευχαριστήθηκε αρκετά.
Τι σημαίνει “κατανοούμε”;
Heisenberg:
Ναι και το θέμα είναι, ότι η απογοήτευσή μου για το πρώτο άρθρο του Schrödinger προήλθε από αυτό ακριβώς το σημείο, ότι σκέφτηκε πως μπορούσε να δώσει μια ερμηνεία με την παλιά έννοια. Πίστευα, ότι μια τέτοια ερμηνεία δεν υπήρχε. Αυτή ήταν η βαθύτατή μου πεποίθηση.
Έτσι δεν μπορούσα να το θέσω σε αρκετά ορθολογικούς όρους. Αυτό θα μπορούσε να γίνει μόνο ένα χρόνο αργότερα, αλλά πίστευα ότι αν κάποιος προσπαθεί να δώσει μια τόσο άμεση ερμηνεία – ότι το ηλεκτρόνιο είναι κύμα – πρέπει να κάνει σίγουρα λάθος. Αυτό ήταν το μόνο, για το οποίο ήμουν πεπεισμένος. Θα το έθετα ως εξής: είχαμε δει, ότι μπορούσαμε πιθανά να κατανοήσουμε τη φύση, αλλά ταυτόχρονα έπρεπε να μάθουμε, ότι η λέξη ‘κατανοώ’ σημαίνει κάτι διαφορετικό, από ό,τι πιστεύαμε ότι σήμαινε σε προηγούμενες εποχές. Έτσι επρόκειτο για μια πλήρη αλλαγή στάσης, σχετικά με το τι μπορούμε και τι δεν μπορούμε να κάνουμε.
‘Κατανοούμε’ σημαίνει ξαφνικά απλώς να προβλέπουμε πειράματα. ‘Κατανοούμε’ δεν
σημαίνει, αυτό που σήμαινε στην παλιά κλασική φυσική. Αυτή η αλλαγή έλαβε χώρα ήδη από το πρώτο στάδιο της κβαντομηχανικής, θα έλεγα ήδη από το ’24. Δεν θέλαμε να επιστρέψουμε στην παλιά γραμμή και αυτό ήταν μια απογοήτευση με τον Schrödinger. Ο Schrödinger επιχείρησε να μας σπρώξει πίσω σε μια γλώσσα, στην οποία έπρεπε να περιγράψουμε τη φύση με ‘παραστατικές μεθόδους’ (‘anshauliche Methoden’). Αυτό δεν μπορούσα να το πιστέψω. Συνεπώς, ήμουν τόσο αναστατωμένος με την ανάπτυξη του Schrödinger, παρά τις τεράστιες επιτυχίες της. Ένιωθα: «τώρα ο Schrödinger μας πισωγυρίζει σε μια διανοητική κατάσταση, την οποία έχουμε ξεπεράσει ήδη και η οποία πρέπει σίγουρα να ξεχαστεί».
Καλημέρα σε όλους. Προστέθηκε και το 9ο μέρος της συνέντευξης. Ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον μέρος, το οποίο αφιερώνεται σε όλους, όσοι θα έρθουν αύριο στη συνάντηση του δικτύου μας.
Ο Heisenberg μιλά για τον Pauli:
Ο διπλασιασμός καθαυτός ήταν κάτι που άρεσε στον Pauli και συνεπώς δεν ήταν και τόσο χαρούμενος για το σπιν του ηλεκτρονίου. Η ιδέα του να είναι κανείς αναγκασμένος, σε μια τόσο ασυνεχή θεωρία σαν την κβαντική θεωρία, απλά να διπλασιάσει, να αντιμετωπίσει μια εναλλακτική, αυτό ή το άλλο, απηχούσε ένα πολύ θεμελιώδες χαρακτηριστικό στη φιλοσοφία του Pauli. Τώρα αναρωτιέμαι αν σας έδειξα ποτέ την επιστολή του Pauli σε σχέση με την εργασία μας στα στοιχειώδη σωματίδια, όπου για κάποιο διάστημα ο Pauli ήταν υπερβολικά αισιόδοξος για το όλο θέμα. Εκεί υπάρχουν κάποιες προτάσεις, στις οποίες λέει: «διπλασιασμός και μείωση της συμμετρίας. Αυτή είναι η ουσία του θέματος». Δηλαδή, η θεμελιώδης αρχή από την οποία παράγεται όλη η φύση είναι ο διπλασιασμός των καταστάσεων και αργότερα η μείωση των συμμετριών. Προσθέτει σ’ αυτό το σημείο και το εξής: «Ο διπλασιασμός είναι ένα παλιό χαρακτηριστικό του διαβόλου». Σε ολόκληρη τη μεσαιωνική φιλοσοφία του Αλχημιστή, ο διάβολος ήταν αυτός που θα διπλασίαζε τα πράγματα. Μετά προσθέτει ότι ο διάβολος, βέβαια, είναι αυτός που πάντοτε βάζει αμφιβολίες, δισταγμούς και η λέξη ‘Teufel’ (διάβολος) έχει να κάνει με τη λέξη ‘Zweifel’ (αμφιβολία), η οποία τον παλιό καιρό σήμαινε διπλασιασμό, δηλαδή ότι μπορείς να κάνεις είτε αυτό είτε το άλλο. Έτσι ο Pauli λέει ότι το να βρεθείς μπροστά σε μια εναλλακτική και να διπλασιάσεις τις δυνατότητες, είναι ένα παλιό και πολύ θεμελιώδες χαρακτηριστικό του διαβόλου. Με αυτή την έννοια, ο διάβολος έχει κατασκευάσει τον κόσμο. Ο Pauli λάτρευε να συζητά γι’ αυτά τα πράγματα. Αν δεν σας έχω δείξει την επιστολή, θα πρέπει να το κάνω. Είναι πολύ ενδιαφέρουσα ως προς την ψυχολογία του Pauli. Είμαι σίγουρος ότι αυτή η πλευρά της φιλοσοφίας του πρέπει να έπαιξε ρόλο ήδη το ’24, όταν έγραψε το άρθρο για τον ‘μη μηχανικό περιορισμό’. Συνεπώς, δεν ήταν τόσο χαρούμενος με το να τερματιστεί αυτή η ιδέα μέσω μιας μάλλον τετριμμένης στροφορμής ενός ηλεκτρονίου.
Και λίγο παρακάτω:
Είναι τόσο παράξενο το ότι ο Pauli είχε με κάποιο τρόπο ιδιαίτερα καλή σχέση με το διάβολο. Θα έλεγα, βέβαια, και με το θεό. Ίσως σας μίλησα για τη φιλοσοφία του Dirac – δεν υπάρχει θεός. Σας είπα εκείνη την ιστορία; Νομίζω ότι αντανακλά επίσης τη φιλοσοφία του Pauli. Εφόσον σας μίλησα για τη στάση του Pauli σχετικά με το διάβολο, πρέπει να σας πω και μια άλλη ιστορία. Συνέβη κατά τη διάρκεια του Συνεδρίου του Solvay το ’27. Μέναμε στο ίδιο ξενοδοχείο και οι νεότεροι της ομάδας έκατσαν ένα βράδυ να πιούν ένα ποτό. Κάπως προέκυψε το πρόβλημα σχετικά με τη θρησκεία και τη φυσική επιστήμη. Ο Dirac ήταν ένθερμος υποστηρικτής της άποψης, ότι η θρησκεία ήταν απλά μια ανοησία, ήταν το όπιο του λαού, είχε φτιαχτεί μόνο για να κάνει τον κόσμο ανόητο και πάει λέγοντας. Συζητούσε μάλλον έντονα. Ο Dirac ήταν πολύ νέος και κατά κάποιο τρόπο ενδιαφερόταν για τις κομμουνιστικές ιδέες, οι οποίες ήταν εντελώς εντάξει εκείνο τον καιρό. Ο Pauli άκουγε και όσο ο Dirac εξαγριωνόταν με τη θρησκεία δεν είπε λέξη. Καθόταν απλά εκεί, γνωρίζετε τον τρόπο του, χαμογελώντας κάπως υποχθόνια. Τελικά κάποιος είπε: «Pauli δεν είπες λέξη. Αυτή είναι η γνώμη σου γι’ αυτό;». Τότε ο Pauli μειδιώντας, είπε: «Ναι, ξέρετε ότι ο κύριος Dirac έχει μια θρησκεία. Αυτή είναι ότι δεν υπάρχει θεός και ο Dirac είναι ο προφήτης του!». Θυμάμαι μακρές συζητήσεις με τον Pauli, ιδιαίτερα μια φορά που πήραμε το πλοίο από το Langelinie, στην Κοπεγχάγη. Ξαφνικά, δεν ξέρω γιατί, ο Pauli έθεσε το θέμα της θρησκείας και συζητούσε για την ύπαρξη του Θεού. Ενδιαφερόταν πραγματικά σε βάθος για το ερώτημα του κατά πόσο αποδίδεται νόημα στη χρήση λέξεων όπως ‘θεός’. Φυσικά εκείνος αμέσως θα δήλωνε, ότι μια γλώσσα δεν είναι ποτέ κατάλληλη να συζητηθούν τέτοια θέματα. Θυμάμαι μια άλλη πρόταση σε μια από τις επιστολές του. Του είχα μιλήσει για τη συζήτηση που έκανα με κάποιους θεολόγους. Τότε μου είπε: «ναι, για τους θεολόγους σας, για τους οποίους στέκομαι στην αρχετυπική σχέση τους με τα εχθρικά αδέρφια τους». Αυτό ήταν πολύ χαρακτηριστικό σχετικά με αυτόν. Σκεφτόταν πάνω σ’ εκείνα τα θεμελιώδη προβλήματα με όρους διαβόλου και θεού. Ταυτόχρονα γνώριζε, βέβαια, ότι αυτά ήταν πολύ αόριστα σύμβολα, μέσω των οποίων δεν θα μπορούσε κάποιος να εκφράσει αυτό που εννοεί. Παρόλα αυτά τα χρησιμοποιούσε.
Δύο αποσπάσματα, που ακουμπούν κάπως και στη συζήτηση που γίνεται εδώ.
Καλημέρα σε όλους. Προστέθηκε το 10ο και ίσως πιο ενδιαφέρον μέρος της συνέντευξης. Αφιερώνεται στη μνήμη της θειάς μου της Θοδώρας, που έφυγε πριν λίγο πλήρης ημερών.
Καλημέρα Αποστόλη.
Νιώθω σαν τον μαθητή που τρέχει και δεν προλαβαίνει (αφού πάει… χαλαρά!!!) και φοβάται ότι θα τον στείλεις ανεξεταστέο, για Σεπτέμβρη…
Έτσι ενώ έφτασες στην 10η συνάντηση, εγώ βρίσκομαι ακόμη στην 8η…
Από την 8η λοιπόν, για μαθηματικά και φυσική:
Heisenberg:
«Όπως συμβαίνει πολύ συχνά στη φυσική, βρίσκεις αυτά που χρειάζεσαι στα εγχειρίδια μαθηματικών. Όμως είναι σε λίγο άβολη μορφή για τη φυσική. Έτσι πρέπει να ‘τροποποιήσεις’ λίγο τη μορφή, ώστε να ταιριάζει με τα προβλήματα φυσικής. Στο τέλος, φυσικά, τα δύο πράγματα συμβαδίζουν.»…
Όμως το βιβλίο των Courant – Hilbert σχετιζόταν πολύ με τις διαφορικές εξισώσεις, που ήταν στη γραμμή του Schrödinger, οπότε δεν μ’ ενδιέφερε πολύ αυτή η πλευρά του θέματος. Αργότερα βέβαια, μελετούσα αρκετά συχνά το βιβλίο αυτό. Αν μη τι άλλο, ήταν γραμμένο σε κατάλληλη για τους φυσικούς γλώσσα. Δεν ήταν σε πολύ αφηρημένη γλώσσα, αλλά κάτι που μπορούσε να γίνει κατανοητό.
Kuhn:
Ήταν περισσότερο κατάλληλο, απ’ ό,τι θα περίμενε ο Courant όταν το έγραφε.
Heisenberg:
Πιθανά ναι. Προφανώς ναι. Θυμάμαι κάποτε τον Courant να μου λέει, ότι οι μαθηματικοί γνώριζαν την ύπαρξη κάποιων ερμητιανών συναρτήσεων, που είχαν ταυτόχρονα συνεχές και διακριτό φάσμα – κάποιο τμήμα τους ήταν διακριτό και το άλλο συνεχές. Όμως δεν ήταν γνωστό κάποιο παράδειγμα, μέχρι να εμφανιστεί το μοντέλο του Schrödinger για το υδρογόνο. Αυτό ήταν το πρώτο παράδειγμα, στο οποίο οι μαθηματικοί μπόρεσαν να δουν κάτι τέτοιο.
Kuhn:
Δεν το γνώριζα.
Heisenberg:
Πράγματι, ήταν το πρώτο παράδειγμα, αλλά οι μαθηματικοί γνώριζαν, ότι θα ήταν δυνατόν να κατασκευαστεί ένα τέτοιο παράδειγμα. Αυτό πάλι μ’ έκανε να αντιπαθήσω τα μαθηματικά περισσότερο απ’ ό,τι πριν, διότι σκέφτηκα: «αυτοί οι μαθηματικοί αποδεικνύουν ότι κάτι υπάρχει αλλά δεν το απεικονίζουν. Ο φυσικός δεν ενδιαφέρεται γι’ αυτό που υπάρχει μαθηματικά. Θέλω να το δω στο χαρτί, θέλω να το γράψω».
Οι αλλαγές το 25-26:
Kuhn:
«Σκεφτείτε εκείνο το έτος, το έτος ’25 – 26». Σε τι είναι διαφορετικό, λόγω της ύπαρξης της μητρομηχανικής αρχικά και στη συνέχεια λόγω της εξίσωσης Schrödinger; Για πρώτη φορά μετά από πολλά χρόνια, μοιάζει να μπορεί κανείς να πει: «έχουμε την απάντηση».
Heisenberg:
Κάποτε, κάνοντας μια ομιλία γι’ αυτά τα θέματα, χρησιμοποίησα μια εικόνα που μου άρεσε, διότι δίνει τη σωστή ατμόσφαιρα – δεν είναι τόσο ποιητική. Όταν κάνεις ορειβασία, βρίσκεσαι κάποιες φορές στην εξής κατάσταση: θέλεις να σκαρφαλώσεις σε κάποια κορυφή, αλλά υπάρχει ομίχλη παντού. Έχεις το χάρτη σου και κάποιες άλλες ενδείξεις για το προς τα πού πρέπει να κατευθυνθείς, όμως είσαι εντελώς χαμένος στην ομίχλη. Δεν γνωρίζεις αν είσαι στη σωστή κατεύθυνση ή αν πηγαίνεις εντελώς λάθος. Μετά ο καιρός γίνεται καθαρότερος και ξαφνικά βλέπεις αρκετά θολά στην ομίχλη κάποια λεπτά πράγματα, από τα οποία συμπεραίνεις ότι: «αυτή είναι η κορυφή που θέλω». Την ίδια στιγμή που το έχεις δει, η όλη εικόνα αλλάζει εντελώς, διότι παρόλο που δεν ξέρεις ακόμα ακριβώς το δρόμο που θέλεις να πας, παρόλο που δεν ξέρεις ακόμα αν θα τα καταφέρεις ως την κορυφή, λες: «αυτή είναι η κορυφή και τώρα ξέρω πού βρίσκομαι. Πρέπει να την πλησιάσω και θα την δω. Όταν την δω, τότε θα βρω τρόπο να φτάσω». Αυτή η αλλαγή νομίζω ότι συνέβη εκείνο το χρόνο. Μέχρι τότε, όλοι ήταν προετοιμασμένοι, ότι τα πράγματα θα εξελίσσονταν εντελώς διαφορετικά. Αλλά από τη στιγμή που εμφανίστηκε η μητρομηχανική και ιδιαίτερα το άρθρο του Schrödinger, όλοι ένιωσαν: «τώρα είμαστε στο σωστό δρόμο. Είναι μπροστά και πρέπει να ακολουθήσουμε μόνο αυτή την κατεύθυνση και τότε θα βρούμε σίγουρα ό,τι χρειαζόμαστε». Συνειδητοποιήσαμε επίσης όμως, ότι δεν το είχαμε βρει, οπότε ίσως προέκυπταν εκπλήξεις καθ’ οδόν. Τις εκπλήξεις αυτές πρέπει πάντα να τις αντιμετωπίζουμε. Παρόλα αυτά, είναι μια τεράστια διαφορά να έχεις δει την όλη εικόνα. Η όλη εικόνα σημαίνει, να έχεις δει πώς συνδέονται τα πράγματα χοντρικά. Νομίζω ότι είναι εντελώς διαφορετικό, τουλάχιστον για μένα, το να βλέπεις μόνο τις λεπτομέρειες από το να βλέπεις την εικόνα. Όσο βλέπω μόνο λεπτομέρειες, όπως όταν κανείς ορειβατεί, τότε φυσικά λέω: «εντάξει, μπορώ να προχωρήσω για τα επόμενα 10 μέτρα», αλλά ακόμη κι αν προχωρήσω περισσότερο, δεν γνωρίζω αν είμαι στο σωστό δρόμο. Όταν έχω όμως την όλη εικόνα, τότε είμαι σίγουρος, ότι είμαι στη σωστή κατεύθυνση.
Αυτή ήταν η αλλαγή το ’25 – από το καλοκαίρι του ’25 και μετά γνωρίζαμε σε ποια κατεύθυνση να προχωρήσουμε. Αυτή η εντύπωση ενισχύθηκε πολύ, όταν εμφανίστηκαν τα άρθρα του Schrödinger. Αρχικά, ήταν τόσο ενδιαφέρον ότι τα άρθρα του Schrödinger έμοιαζαν πολύ διαφορετικά. Κι όμως ένιωσα αμέσως: «ίσως είναι αυτό» και για να χρησιμοποιήσω πάλι την προηγούμενη εικόνα: «είναι η ίδια κορυφή από διαφορετική οπτική. Διαφορετικά και οι δυο μας κάνουμε λάθος, διότι υπάρχει μόνο μία κορυφή». Μπορείς να δεις την κορυφή από δύο πλευρές και προφανώς ο Schrödinger την είχε προσεγγίσει από διαφορετική γωνία, αλλά πρέπει να είναι η ίδια κορυφή. Δεν μπορούσα να αμφιβάλλω γι’ αυτό. Αυτή ήταν η θεμελιώδης διαφορά. Νομίζω ότι λίγο πολύ όλοι οι φυσικοί, που ενδιαφέρονταν για την κβαντική θεωρία, ένιωσαν πράγματι έτσι. Είναι επίσης όμορφο, το ότι αυτή η αλλαγή συντελείται ξαφνικά κι όμως μόνο μέσω ελαφρών αλλαγών. Εξωτερικά, υπάρχει πολύ μικρή διαφορά από το ένα στάδιο στο επόμενο. Κι όμως αυτές οι αλλαγές είναι απολύτως ουσιαστικές, διότι ξαφνικά βλέπεις ότι το όλο πράγμα ίσως συνδέεται κατ’ αυτό τον τρόπο. Από τη στιγμή που θα το δεις, βέβαια, μπορείς να ακολουθήσεις τη συγκεκριμένη κατεύθυνση και να μην περιπλανιέσαι άσκοπα.
Για την ισχυρή θεωρία.
Ενώ εγώ θα έλεγα: «τα κύματα και τα σωματίδια είναι σίγουρα ένας τρόπος με τον οποίο μιλάμε για τις έννοιες της κλασικής φυσικής. Η κλασική φυσική μας έχει διδάξει να μιλάμε για σωματίδια και κύματα, αλλά εφόσον η κλασική φυσική δεν είναι αληθής εδώ, γιατί να επιμένουμε τόσο σ’ αυτές τις έννοιες; Γιατί να μην πούμε απλά, ότι δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις έννοιες με πολύ μεγάλη ακρίβεια – επομένως να οι σχέσεις απροσδιοριστίας – και συνεπώς να τις εγκαταλείψουμε σε κάποιο βαθμό; Φεύγοντας τότε από το πλαίσιο της κλασικής θεωρίας, πρέπει να συνειδητοποιήσουμε, ότι οι λέξεις μας δεν είναι οι κατάλληλες. Δεν συλλαμβάνουν αληθινά τη φυσική πραγματικότητα και συνεπώς ένα νέο μαθηματικό σχήμα είναι απλά τόσο καλό όσο τίποτε άλλο, διότι αυτό το νέο μαθηματικό σχήμα μας πληροφορεί για το τι μπορεί να υπάρχει εκεί και τι όχι. Η Φύση απλά ακολουθεί το σχήμα κατά κάποιο τρόπο». Αυτή η ανατροπή προέκυψε από την πρώτη μου μακρά συζήτηση με τον Einstein, για την οποία σας μίλησα. Μου είχε εξηγήσει, ότι αυτό που παρατηρείται ή όχι το αποφασίζει η θεωρία. Μόνο όταν διαθέτεις την πλήρη θεωρία, μπορείς να πεις τι μπορεί να παρατηρηθεί. Η λέξη ‘παρατήρηση’ σημαίνει, ότι κάνεις κάτι συμβατό με τους γνωστούς φυσικούς νόμους. Όσο δεν διαθέτεις καθόλου νόμους στη φυσική, δεν παρατηρείς τίποτε. Έχεις εντυπώσεις και κάτι στη φωτογραφική σου πλάκα, αλλά δεν έχεις κανένα τρόπο να περάσεις από την πλάκα στα άτομα. Και τότε ποια είναι η αξία της πλάκας; Αυτό ήταν ένα επιχείρημα, το οποίο μου έκανε ισχυρή εντύπωση – αυτή ήταν η συζήτηση με τον Einstein.
Για τον δυισμό:
Kuhn:
… είχατε πειστεί ότι δεν χρειαζόταν η συζήτηση περί δυισμού, προκειμένου να εξηγηθούν τα πράγματα.
Heisenberg:
Δεν θα το έθετα ακριβώς έτσι. Ήμουν πεισμένος, ότι το μαθηματικό σχήμα επέτρεπε την πρόβλεψη κάθε πειράματος. Συμφώνησα ότι ήταν βολικό να μιλάμε επίσης για κύματα, διότι είδα ότι είχαμε τη συμβολή, οπότε ήταν πολύ βολικό να μιλάμε για κύματα. Αλλά δεν ήταν θέμα ουσίας. Ήμουν λίγο πολύ πεισμένος, ότι αν κάποιος το επιθυμούσε, θα μπορούσε ενδεχομένως να κάνει το όλο πράγμα μέσω του τρόπου του Schrödinger – χρησιμοποιώντας μόνο λέξεις όπως κύματα και τα συναφή.
Μετά, αν το έκανε πολύ προσεκτικά, το πράγμα θα λειτουργούσε επίσης.
Έτσι, σχεδόν αμέσως μετά, έγραψα εκείνες τις διαλέξεις, που έκανα στο Σικάγο το 1929. Εκεί, νομίζω ότι το πράγμα δουλευόταν πάντα και με τους δύο τρόπους. Δεν ήταν ο δυισμός με την έννοια ότι τα χρειαζόσουν και τα δύο, αλλά μάλλον ένας δυισμός με την έννοια ότι μπορούσες να το κάνεις είτε με τον ένα είτε με τον άλλο τρόπο – να ξεκινήσεις είτε από μια κυματική εικόνα είτε από μια σωματιδιακή εικόνα. Καθεμιά από τις δύο εικόνες μπορεί να πάει μέχρι το τέλος και να δώσει σωστές απαντήσεις. Στο τέλος ανακαλύπτεις, ότι τελικά έχεις κάνει το ίδιο πράγμα, χρησιμοποιώντας απλά διαφορετική γλώσσα. Νομίζω ότι εκείνες οι διαλέξεις γράφτηκαν καθαρά με το πνεύμα, ότι έδειχναν πως δεν επρόκειτο για δυισμό, αλλά για δύο δυνατότητες. Έχουμε μια ενοποιημένη θεωρία. Δηλαδή, έχουμε ένα μαθηματικό σχήμα, το οποίο επιτρέπει πολλούς μετασχηματισμούς, αλλά το σχήμα είναι μόνο ένα και δίνει προφανώς τις σωστές πειραματικές απαντήσεις. Το γεγονός ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε δύο είδη λέξεων για να το περιγράψουμε, είναι απλά μια ένδειξη για την ακαταλληλότητα των λέξεων, πράγμα φυσιολογικό και γνωστό ήδη από τη σχετικότητα.
Καλημέρα Διονύση. Μην ανησυχείς, δεν διατρέχεις κανένα κίνδυνο να πας για μετεξεταστέος. Άλλωστε είσαι ο πιο πιστός μου μαθητής 🙂
Ίσως ανεβάζω τα τμήματα κάπως γρήγορα, αλλά νομίζω ότι είναι μια καλή περίοδος, για κάποιον που ενδιαφέρεται, να τα δει με την άνεσή του.
Όσο για το τελευταίο απόσπασμα που έβαλες σχετικά με το δυισμό, φαίνεται ότι η φυσική μας γλώσσα είναι ανεπαρκής σε πολλές περιπτώσεις να αποδώσει αυτό που πραγματικά συμβαίνει στη φύση. Όταν μάλιστα οι όροι που χρησιμοποιούνται προέρχονται από μια άλλη θεωρία, τα πράγματα φαίνονται παράδοξα. Κι εδώ νομίζω ότι έχει αξία η διάκριση που κάνει ο Heisenberg μεταξύ ασυνέπειας και παραδόξου. Μια θεωρία μπορεί να είναι συνεπής, αλλά παρόλα αυτά να αναδύονται παράδοξα εντός της.
Κι ένα σχόλιο από διδακτικής πλευράς: έχω γράψει πολλές φορές, ότι είμαι ενάντια στην ένταξη του κεφαλαίου της κβαντικής στη φυσική προσανατολισμού, πόσω μάλλον δε και στην εξέτασή του στις πανελλαδικές. Θα μπορούσε να είναι ένα μάθημα γενικής παιδείας (αν υπήρχε κάτι τέτοιο βέβαια) και να παρουσιάζεται ως ιστορία της φυσικής. Το να διδάσκεις για σωματίδια και κύματα, για μήκη κύματος de Broglie και για κανονικοποίηση της κυματοσυνάρτησης, είναι σαν να προσπαθείς να παρουσίασεις το ηλιοκεντρικό σύστημα, χρησιμοποιώντας τους επίκυκλους του Πτολεμαίου…
Καλημέρα σε όλους. Ανέβηκε και το 11ο μέρος της συνέντευξης. Καλά κουράγια με τις ζέστες.
Καλημέρα σε όλους. Προστέθηκε το 12ο και τελευταίο μέρος της συνέντευξης. Μαζί και ένα αρχείο με ολόκληρη τη συνέντευξη.