Βασικές έννοιες Κβαντομηχανικής

Θεμελιώδεις έννοιες και αρχές της Κβαντικής Φυσικής 

• Κβάντα του φωτός ή φωτόνια 

Είναι τα μικρότερα “πακέτα” ενέργειας από τα οποία αποτελείται το φως. 

Στη φυσική ονομάζονται και φωτόνια.

Ο όρος κβάντα προέρχεται από τη λατινική λέξη quantum  που σημαίνει ποσόν ή ελάχιστο ποσόν.

Κάθε φωτεινό κβάντο έχει  καθορισμένη ενέργεια Ε που εξαρτάται από τη συχνότητα f του συγκεκριμένου χρώματος και από τα οποία χρώματα αποτελείται το φως. 

• Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και η ερμηνεία του από τον Einstein με τη βοήθεια των φωτεινών κβάντων

Είναι η εκπομπή ηλεκτρονίων  από μια μεταλλική επιφάνεια όταν αυτή ακτινοβοληθεί με φως κατάλληλης συχνότητας.

Το 1905, ο Albert Einstein εξήγησε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο προτείνοντας ότι το φως αποτελείται από «πακέτα ενέργειας», τα φωτόνια.

• Το άτομο του Bohr

Το μοντέλο του Bohr (1913) περιγράφει το άτομο ως «πλανητικό σύστημα», όπου τα ηλεκτρόνια κινούνται σε συγκεκριμένες, κβαντισμένες κυκλικές τροχιές γύρω από έναν κεντρικό πυρήνα. Σύμφωνα με αυτό:

Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένες, επιτρεπτές τροχιές (ενεργειακές στάθμες). 

Όταν ένα ηλεκτρόνιο «μεταπηδά» σε υψηλότερη στάθμη  απορροφά ενέργεια και όταν «πέφτει» σε χαμηλότερη στάθμη  εκπέμπει φως (φωτόνιο). 

• Το φαινόμενο Compton

Ανακαλύφθηκε από τον Arthur Compton το 1923, επιβεβαιώνοντας ότι τα φωτόνια συμπεριφέρονται ως σωματίδια με ορμή. Σύμφωνα με αυτό:

Όταν ακτίνες Χ με μήκος κύματος λ προσπίπτουν πάνω σε λεπτή υλική επιφάνεια, ένα τμήμα της δέσμης εκτρέπεται από την ευθύγραμμη πορεία του (σκεδάζεται) και το μήκος κύματος της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας, λ΄, είναι μεγαλύτερο από αυτό της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, λ. 

• Ο κυματοσωματιδιακός δυϊσμός του φωτός

Το φως έχει διττή φύση.

Άλλοτε συμπεριφέρεται ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα (φαινόμενα συμβολής, περίθλασης, πόλωσης) και άλλοτε συμπεριφέρεται ως σωματίδιο δηλαδή φωτόνιο (φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φαινόμενο Compton).

Με απλά λόγια : Το φως συμπεριφέρεται όπως «του ζητάει» το πείραμα να συμπεριφερθεί.

• Απαγορευτική Αρχή του Pauli

Διατυπώθηκε από τον Wolfgang Pauli το 1925 και είναι η ραχοκοκαλιά του περιοδικού πίνακα. Καθορίζει τη διάταξη των ηλεκτρονίων στα άτομα.Σύμφωνα με αυτή:

«Είναι αδύνατο να υπάρξουν στο ίδιο άτομο ή σύμπλεγμα ατόμων πάνω από δύο ηλεκτρόνια στην ίδια ενεργειακή στάθμη»

• Ο κυματοσωματιδιακός δυϊσμός της ύλης- Κύματα de Broglie 

Ένα ηλεκτρόνιο, αλλά και κάθε άλλο υλικό σωματίδιο με ορμή p=mυ, έχει ταυτόχρονα και κυματική συμπεριφορά με μήκος κύματος λ. (Υλικά κύματα de Broglie)

• Κυματική εξίσωση του Schrödinger

Η εξίσωση Σρέντινγκερ (Schrödinger) είναι μία διαφορική εξίσωση η οποία προτάθηκε από τον Αυστριακό φυσικό Έρβιν Σρέντινγκερ το 1925 και δημοσίευσε το 1926, για να περιγράψει τη χρονική και χωρική εξάρτηση κβαντομηχανικών συστημάτων. 

• Αρχή της αβεβαιότητας ή αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg

Σύμφωνα με αυτή: «Το γινόμενο των αβεβαιοτήτων θέσης και ορμής ενός σωματιδίου δεν μπορεί να γίνει μικρότερο από το μισό της σταθεράς του Planck»

«Όσο πιο πολύ καθορίζεται με ακρίβεια η θέση, με τόση λιγότερη ακρίβεια είναι γνωστή η ορμή (άρα και η ταχύτητα)   για εκείνη τη στιγμή και το αντίθετο».

Werner Heisenberg

• Κβαντική Υπέρθεση (quantum superposition)

Ένα σωματίδιο μπορεί να βρίσκεται σε πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα, μέχρι να το μετρήσουμε.

Η κβαντική υπέρθεση είναι θεμελιώδης αρχή της κβαντομηχανικής, σύμφωνα με την οποία ένα κβαντικό σύστημα (π.χ. ηλεκτρόνιο) μπορεί να βρίσκεται ταυτόχρονα σε πολλαπλές, διαφορετικές καταστάσεις. Το σύστημα παραμένει σε αυτόν τον συνδυασμό καταστάσεων, περιγραφόμενο από μια κυματοσυνάρτηση, έως ότου πραγματοποιηθεί μέτρηση, η οποία «αναγκάζει» το σύστημα να καταρρεύσει σε μία μόνο κλασική κατάσταση.

• Κβαντική διεμπλοκή ή Κβαντική σύμπλεξη (quantum entanglement)

Δύο ή περισσότερα σωματίδια συνδέονται τόσο στενά, ώστε η κατάσταση του ενός (π.χ. το spin) να καθορίζει ακαριαία την κατάσταση του άλλου, ανεξάρτητα από την απόσταση που τα χωρίζει. 

H κβαντική σύμπλεξη είναι ένα από τα πιο περίεργα φαινόμενα που μελετά η κβαντική μηχανική – τόσο παράξενο που ανάγκασε τον Einstein να αναφέρεται σ’ αυτό ως η «στοιχειωμένη δράση από απόσταση».

Όταν δύο σωματίδια βρίσκονται σε κβαντική σύμπλεξη, συν-πλέκονται μεταξύ τους ακόμα και αν βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. 

 

Κβαντομηχανική και Τέχνη

Κβαντομηχανική ή Κβαντική Φυσική είναι ο κλάδος της Φυσικής, που ασχολείται με την συμπεριφορά της ύλης και του φωτός σε ατομική και υποατομική κλίμακα. Εκεί τα φαινόμενα διέπονται από νόμους διαφορετικούς από αυτούς που ισχύουν στο "δικό μας" κόσμο.

Η Κβαντομηχανική αποτελεί την πιο επιτυχημένη επιστημονική θεωρία όλων των εποχών γιατί εξήγησε τον κόσμο μας σε όλη τη χωροχρονική του έκταση και γιατί τον άλλαξε μέσω των τεχνολογικών της εφαρμογών.

Βασικοί πρωταγωνιστές της Κβαντικής θεωρίας ήταν οι φυσικοί επιστήμονες:

Max Planck, Albert Einstein, Ernest Rutherford, Niels Bohr, Arthur Compton, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger, Max Born, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Paul Dirac. 

Περισσότερα: Τα 100 χρόνια Κβαντικής Θεωρίας και οι πρωταγωνιστές της

Ο Ιταλός καλλιτέχνης Fabrizio Cassetta, που γεννήθηκε στο Μιλάνο το 1971 και υπογράφει τα έργα του ως Lautir, δημιούργησε τα παρακάτω πορτρέτα φυσικών του 20ου αιώνα χρησιμοποιώντας ακουαρέλες σε χαρτί.

Max Planck , ο "πατέρας" του φωτεινού κβάντου

Δυο πορτρέτα του Albert Einstein, νεαρός φοιτητής και ώριμος επιστήμονας στην Αμερική

Niels Bohr , ο αρχιτέκτονας του ατόμου

Erwin Schrödinger, ο δημιουργός της κυματοσυνάρτησης

Werner Heisenberg και η "Αρχή της Απροσδιοριστίας" ή Αβεβαιότητας (Αριστερά) 

Δίπλα του ο  Wolfgang Pauli  με την ομώνυμη "Απαγορευτική Αρχή"

Και κάτω, ο "σιωπηλός" πρωτοπόρος της κβαντικής φυσικής, Paul  Dirac.

Ένα πορτρέτο του Paul Dirac (1939), από τη Γερμανίδα ζωγράφο Clara Ewald. Λάδι σε καμβά, Συλλογή της Βασιλικής Εταιρείας, Λονδίνο.

Ιδιαίτερο ρόλο στη θεμελίωση της Κβαντικής Θεωρίας, είχε ο «πατέρας της πυρηνικής φυσικής», Βρετανός φυσικός με καταγωγή από τη Ν. Ζηλανδία, Ernest Rutherford (1871 – 1937). 

Το 1911,τεκμηρίωσε τη δομή του ατόμου ως πλανητικού συστήματος με έναν μικροσκοπικό πυρήνα στο κέντρο του και τα ηλεκτρόνια να περιφέρονται γύρω απ’ αυτόν σε αποστάσεις εκατό χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από την πυρηνική ακτίνα. (Ατομικό μοντέλο Rutherford).

Πορτρέτο του Ernest Rutherford από τον Σκωτσέζο ζωγράφο Sir James Gunn (1932). National Portrait Gallery, Λονδίνο.

 Το 1912, ο Μπορ ταξίδεψε από την Κοπεγχάγη της Δανίας, στην Αγγλία για να συνεργαστεί με τον Έρνεστ Ράδερφορντ στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Η πρόσφατη ανακάλυψη του ατομικού πυρήνα από τον Ράδερφορντ ενέπνευσε τον Μπορ να αναπτύξει ένα νέο μοντέλο του ατόμου που έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη κβαντομηχανική και επηρέασε τη μελλοντική έρευνα των κορυφαίων φυσικών.

Ο Αυστριακής καταγωγής καλλιτέχνης, William Sharp υπογράφει την προσωπογραφία του Αμερικανού φυσικού Arthur Holly Compton (1892 – 1962) που τεκμηρίωσε με τη βοήθεια του ομώνυμου πειράματος, τη σωματιδιακή φύση του φωτός και απέδειξε ότι τα φωτεινά κβάντα έχουν όχι μόνο ενέργεια, αλλά και ορμή ("φαινόμενο Compton"). Το έργο, κάρβουνο σε χαρτί, είναι φτιαγμένο μεταξύ 1935 και 1940 και βρίσκεται στη συλλογή πορτρέτων του Smithsonian Institution.

Θεμελιώδη συμβολή στην ανάπτυξη της κβαντικής θεωρίας, είχε και ο Γερμανός φυσικός Max Born (1882 – 1970). Το 1926 διατύπωσε τη στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης ψ, πάνω στην οποία εδράζεται όλο το κβαντικό οικοδόμημα.

Ποδηλατοδρομία με το φως

Το 1895, ο 16χρονος Αϊνστάιν αναρωτήθηκε πως θα ήταν να κάνει ποδήλατο δίπλα σε μια δέσμη φωτός. Δέκα χρόνια αργότερα η αρχική ιδέα θα οδηγούσε σε μια επαναστατική θεωρία. Η Ισπανίδα ζωγράφος και εικονογράφος Victoria Martos εμπνέεται από αυτό και δημιούργησε το έργο "Ο Albert Einstein στο ποδήλατο", Ακρυλικά σε καμβά, 75x100cm.

Ο Ιταλός γραφίστας Alessandro Lonati δημιουργεί σχέδια για τους Max Planck,   Niels Bohr και  Erwin Schrödinger.

Στο έργο, ο Niels Bohr από φωτογραφία του του 1910 όταν ήταν 25 χρονών, λίγο πριν την απόκτηση του διδακτορικού του από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης. 

Ο Erwin Schrödinger. Σε πρώτο πλάνο έχει σχεδιαστεί μια γάτα που παραπέμπει στο διάσημο νοητικό πείραμα «Η γάτα του Σρέντιγκερ», που επινοήθηκε από τον ίδιο το 1935, για να ερμηνεύσει τα παράδοξα της κβαντομηχανικής.  Η γάτα, κλεισμένη σ’ ένα κουτί, ενδέχεται να είναι ταυτόχρονα ζωντανή και νεκρή, καθώς η κατάστασή της συνδέεται με ένα προγενέστερο τυχαίο γεγονός.

Ο Άγγλος εικονογράφος Sam Falconer χρησιμοποιεί τεχνικές ψηφιακής ζωγραφικής και κολάζ για να φτιάξει ένα πορτρέτο του Niels Bohr. Ο Bohr υπήρξε καθοριστική μορφή, όχι μόνο στη διαμόρφωση της σύγχρονης Κβαντομηχανικής, αλλά και στη φυσική της ερμηνεία, γνωστή σήμερα ως  "Σχολή της Κοπεγχάγης".

Ο ίδιος έλεγε: «Όσοι δεν σοκάρονται όταν έρχονται για πρώτη φορά σε επαφή με την κβαντική θεωρία δεν την έχουν καταλάβει». 

Ο καλλιτέχνης από τη Γουατεμάλα Maugdo Vasquez López, το 2008, ζωγράφισε τα δυο παρακάτω έργα (λάδι σε καμβά). Ανήκουν στη συλλογή του  Γουατεμαλένου φυσικού και καθηγητή Eduardo Suger, που είναι ένας από τους ιδρυτές του Πανεπιστήμιο Galileo στην πόλη της Γουατεμάλας. Αναγνωρίζετε τα πρόσωπα;

Βασική αρχή της Κβαντομηχανικής είναι η Διττή φύση του φωτός και των σωματιδίων. Σύμφωνα με αυτή, «Τα ηλεκτρόνια και το φως μπορούν να συμπεριφέρονται τόσο ως σωματίδια όσο και ως κύματα» (Κυματοσωματιδιακός δυϊσμός).

"Sky and Water I" / Ουρανός και Νερό, ξυλογραφία του Ελβετού χαράκτη M.C.Escher, (1938).

Το έργο παρουσιάζει μια αντιφατική εναλλαγή των ψαριών και των πουλιών. Θα μπορούσε να έχει αναφορά στις δυο συμπληρωματικές φύσεις του φωτός, κυματική και σωματιδιακή (κυματοσωματιδιακός δυϊσμός του φωτός).

Ο Eric J. Heller (1946 - ) είναι καθηγητής Φυσικής και Χημείας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στην έδρα Abbott και James Lawrence και μέλος της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών και της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ. 

Είναι γνωστός για τις εργασίες του στη χρονικά εξαρτώμενη  κβαντομηχανική καθώς και για τη δημιουργία ψηφιακής τέχνης με βάση τα αποτελέσματα των αριθμητικών του υπολογισμών. Απεικονίζει ηλεκτρόνια, άτομα και μόρια, κύματα, ακτίνες φωτός. Ο ίδιος λέει: " Η τέχνη μου προέρχεται αποκλειστικά από την έρευνά μου. «Ζωγραφίζω» με ροή ηλεκτρονίων".

«Analyzed Collision»/ Αναλυμένη σύγκρουση, (2001)

Το έργο αναπαριστά οπτικά την πολύπλοκη διαδικασία των συγκρούσεων μεταξύ μορίων. Κάθε σύγκρουση εκτελείται σε βήματα και σε κάθε βήμα, σχεδιάζονται τα άτομα που αποτελούν τα μόρια. H στριφογυριστή κόκκινη και πράσινη τροχιά κάτω αριστερά είναι ένα διατομικό μόριο, που δονείται και περιστρέφεται καθώς κινείται προς την άκρη της εικόνας. Κάθε μία από τις δύο συγκρούσεις έλαβε χώρα στην πραγματικότητα σε δύο διαστάσεις, δηλαδή στο επίπεδο της εικόνας. Επομένως, όταν η τροχιά ενός ατόμου κρύβει ένα άλλο, είναι επειδή αυτό το άτομο εμφανίστηκε εκεί αφού το άλλο είχε περάσει. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι τρισδιάστατο, αλλά η τρίτη διάσταση είναι ο χρόνος, όχι το βάθος. Τα βέλη επιτάχυνσης δείχνουν πόσο και προς ποια κατεύθυνση επιταχύνθηκε κάθε άτομο σε κάθε βήμα. Η σύγκρουση στο προσκήνιο προχώρησε από πάνω προς τα κάτω, με τα μόρια να εισέρχονται στη σκηνή από πάνω και πάνω αριστερά και, αφού συγκρουστούν στη μέση, να εξέρχονται από κάτω και κάτω δεξιά.

«Random Sphere» / Τυχαία Σφαίρα (2000), ψηφιακή τέχνη από τον Eric J. Heller.

Το μοτίβο που παρατηρείται, είναι άθροισμα πολλών τυχαία κατευθυνόμενων κυμάτων  στην επιφάνεια μιας σφαίρας.

«One Bounce» (2008) / Μια αναπήδηση

Στο έργο έχουμε μελέτη της σκέδασης κβαντικών κυμάτων από τραχιές επιφάνειες: Ένα κβαντικό κύμα ηλεκτρονίων που κάποτε ήταν πολύ τακτοποιημένο και συγκεντρωμένο στην οροφή του πλαισίου έπεσε σε τραχιά επιφάνεια μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο. Ξεκινώντας συμπαγώς από την οροφή, επιταχύνθηκε  με τα μήκη κύματος να γίνονται μικρότερα καθώς κινούνταν προς τα κάτω. Στη συνέχεια, αναπήδησε ελαστικά από την κάτω επιφάνεια  και έφτασε στο προηγούμενο ύψος του (κατά μέσο όρο) τη στιγμή που καταγράφηκε αυτή η εικόνα, δηλαδή μετά από μία αναπήδηση. 

Η «Τέχνη» των τροχιών των σωματιδίων σ’ ένα θάλαμο φυσαλίδων

Ο θάλαμος φυσαλίδων (Bubble Chamber) είναι μια πειραματική συσκευή της σωματιδιακής φυσικής που χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση και μελέτη φορτισμένων υποατομικών σωματιδίων. Εφευρέθηκε από τον Donald Glaserτο 1952 που πήρε βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1960, για την εφεύρεσή του. Ο θάλαμος περιέχει υγρό, συνήθως υδρογόνο, σε σημείο σχεδόν βρασμού. Τα φορτισμένα σωματίδια που διέρχονται μέσα από το υγρό, ιονίζουν τα άτομα κατά μήκος της τροχιάς τους, δημιουργώντας ίχνη φυσαλίδων που σχηματίζουν μια ορατή «γραμμή», που δείχνει την πορεία του σωματιδίου. Αν υπάρχει μαγνητικό πεδίο η τροχιά των σωματιδίων καμπυλώνεται ενώ φωτογραφικές μηχανές καταγράφουν την εικόνα για ανάλυση και υπολογισμούς.

Ίχνη σωματιδίων σε θάλαμο φυσαλίδων. Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC, 1967

"Seeing the invisible"

Αυτή η καλλιτεχνικά βελτιωμένη εικόνα, δημιουργήθηκε από τον Μεγάλο Ευρωπαϊκό Θάλαμο Φυσαλίδων (BEBC), που ξεκίνησε να λειτουργεί στο CERN το 1973. 

«Αναζητώντας το μποζόνιο Higgs»

5 έργα, ψηφιακά πανό ύψους 5m το καθένα (performance art), του καλλιτέχνη Xavier Cortada που δημιουργήθηκαν το 2013 σε συνεργασία με τον φυσικό Pete Markowitz, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων αναζήτησης του μποζονίου Higgs  στον ανιχνευτή CMS του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN. 

Κάθε ένα από τα πέντε πανό του Cortada ερμηνεύει καλλιτεχνικά έναν διαφορετικό συνδυασμό σωματιδίων στα οποία οι θεωρητικοί φυσικοί προέβλεψαν ότι θα διασπαστεί το μποζόνιο Higgs - δύο μποζόνια W, δύο φωτόνια, δύο κουάρκ bottom, δύο λεπτόνια ταυ και δύο μποζόνια Z. Τα καλλιτεχνικά πανό δημιουργήθηκαν με ψηφιακό χειρισμό μοντέλων, δημοσιεύσεων, λογότυπων και διαγραμμάτων και αποτελούν φόρο τιμής στους περισσότερους από 4000 επιστήμονες και μηχανικούς της συνεργασίας CMS.

Πηγές εικόνων:

https://fabrizio-cassetta.pixels.com/
https://www.si.edu/object/arthur-holly-compton%3Anpg_NPG.89.164                                          https://prints.royalsociety.org/products/portrait-of-max-born-rs-11421                          

https://www.rutherford.org.nz/mspaintings.htm

https://www.saatchiart.com/en-gr/art/Painting-Albert-Einstein-on-Bicycle/954339/3544880/view?srsltid=AfmBOootRxpYSnyM8RoPhBl5UdTxyY0H9nPNUx5NBNXlaEHVAKUJUyyo

https://www.meisterdrucke.ie/artist/Alessandro-Lonati.html

https://www.samfalconer.co.uk/work/portraits

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Clara_Ewald_-_Paul_Dirac.jpg

https://www.artelista.com/en/artist/mavalo/list_P3.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Sky_and_Water_I

https://ejheller.jalbum.net/Eric%20J%20Heller%20Gallery/

https://home.cern/news/news/experiments/seeing-invisible-event-displays-particle-physics

https://cortada.com/art2013/cern-in-search-of-higgs-boson/about/

Οι Αφανείς γυναίκες της Κβαντικής Φυσικής - "Beyond Knabenphysik"

Ο όρος «Knabenphysik» / "η φυσική των αγοριών" χρησιμοποιήθηκε για να αναδείξει το γεγονός ότι η κβαντική φυσική αναπτύχθηκε από μια ομάδα εξαιρετικά νεαρών επιστημόνων στα μέσα της δεκαετίας του 1920,  όπως ήταν ο Heisenberg, ο Dirac,  ο Pauli και άλλοι. 

Σήμερα, ο όρος περιέχει έμφυλη  προκατάληψη και αγνοεί τη συμβολή των γυναικών επιστημόνων στην εξέλιξη της κβαντικής φυσικής.

Το 2025, στο πλαίσιο του Διεθνούς Έτους Κβαντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας, από τις εκδόσεις Cambridge University Press, εκδόθηκε ένα βιβλίο με τίτλο:

«Γυναίκες στην Ιστορία της Κβαντικής Φυσικής»

Beyond Knabenphysik

Το βιβλίο  φέρνει στο φως τις ζωές και το έργο 16  γυναικών που βοήθησαν στην οικοδόμηση του κβαντικού κόσμου.

Ας γνωρίσουμε σύντομα αυτές τις γυναίκες ...

• Williamina Fleming 

(1857–1911)

Αμερικανίδα με καταγωγή από τη Σκωτία, αυτοδίδακτη αστρονόμος της Βικτωριανής εποχής, που εργάστηκε από το 1881 ως μια από τις γυναίκες «ανθρώπινοι υπολογιστές» του Αστεροσκοπείου του Κολλεγίου Χάρβαρντ. 

Εκεί, έκανε μαθηματικούς υπολογισμούς από αστρονομικές πλάκες, ανέπτυξε ένα νέο σύστημα ταξινόμησης των αστεριών σύμφωνα με τα φάσματά τους και έγινε επιμελήτρια αστρονομικών φωτογραφιών. 

Το φάσμα του ιονισμένου ατόμου ηλίου που ανακάλυψε, έγινε αργότερα το αποδεικτικό στοιχείο για το ατομικό μοντέλο του Bohr.

• Hendrika Johanna van Leeuwen 

(1887 – 1974) 

Η ξεχασμένη φυσικός  Πρωτοπόρος της Κβαντικής Μηχανικής

Ολλανδή φυσικός που στη διδακτορική της διατριβή το 1919, εξήγησε ότι ο μαγνητισμός στα στερεά, είναι ένα κβαντομηχανικό φαινόμενο. 

Το συμπέρασμα αποτελεί σήμερα  το «θεώρημα Bohr - van Leeuwen». 

Το 1947,  έγινε η πρώτη γυναίκα καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Ντέλφτ της Ολλανδίας. 

• Hertha Sponer 

(1895 – 1968)

Ειδική στην Κβαντική Φασματοσκοπία

Γερμανίδα φυσικός, μια από τις πρώτες γυναίκες στη Γερμανία που απέκτησε  διδακτορικό στη Φυσική και το δικαίωμα να διδάσκει επιστήμες σε γερμανικό πανεπιστήμιο. Αν και είχε δημοσιεύσει περισσότερες από 20 εργασίες χρησιμοποιώντας την κβαντομηχανική και προτείνοντας νέες εφαρμογές της θεωρίας σε άτομα και διατομικά μόρια, όταν οι Ναζί ήρθαν στην εξουσία, απολύθηκε από τη θέση της λόγω των έντονων προκαταλήψεων κατά των γυναικών επιστημόνων. 

Το 1936 έγινε η πρώτη γυναίκα στο διδακτικό προσωπικό του Πανεπιστημίου Ντιουκ στις ΗΠΑ. 

• Lucy Mensing

(1901 – 1995)

Γερμανίδα φυσικός, μια από τις πρωτοπόρους της Κβαντομηχανικής.

Το 1925, απέκτησε το διδακτορικό της στη θεωρητική φυσική συνεργαζόμενη με τον Wolfgang Pauli και λίγο αργότερα στο Göttingen έγινε το πρώτο άτομο που εφάρμοσε την μηχανική των πινάκων σε διατομικά μόρια. 

Η καριέρα της στη φυσική έληξε λίγο μετά τον γάμο της με τον συνάδελφό της φυσικό Wilhelm Schütz το 1928, επιλέγοντας την οικογένεια, απογοητευμένη από το ανδροκρατούμενο κλίμα στη φυσική . 

• Jane Dewey 

(1900−1976)

Αμερικανίδα  φυσικός και μέλος της «τυχερής γενιάς» φυσικών επιστημόνων που πρωτοστάτησαν στην κβαντική φυσική τη δεκαετία του 1920.

Απέκτησε πτυχίο από το  κολλέγιο Barnard  και διδακτορικό από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) το 1925. Συνέχισε σπουδές στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής του Niels Bohr στην Κοπεγχάγη, ένα από τα κορυφαία κέντρα έρευνας για την κβαντομηχανική. Εκεί διεξήγαγε πειραματική έρευνα σχετικά με το φαινόμενο Stark στο ήλιο, ένα σημαντικό επίτευγμα στην κβαντική οπτική.

Οι πολλά υποσχόμενες όμως ικανότητές της, δεν  μεταφράστηκαν σε μια επιτυχημένη ακαδημαϊκή καριέρα…

• Mary Laura Chalk Rowles 

(1904 – 1996)

Καναδή φυσικός και η πρώτη γυναίκα που απέκτησε διδακτορικό στη φυσική από το Πανεπιστήμιο McGill το 1928. 

Είναι περισσότερο γνωστή για τη διεξαγωγή μιας πρώιμης πειραματικής επαλήθευσης της κυματικής διατύπωσης της κβαντικής μηχανικής του Erwin Schrödinger, εργαζόμενη με τον φυσικό  John Stuart Foster. 

• Elizabeth Monroe Boggs

(1913 – 1996)

Μια πρώιμη λάτρης της κβαντικής χημείας

Αμερικανίδα επιστήμονας που σπούδασε μαθηματικός στο κολέγιο Bryn Mawr, μαθηματικός χημικός στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και θεωρητικός χημικός στο Πανεπιστήμιο Cornell, πριν ενταχθεί στο Manhattan Project στο Εργαστήριο Έρευνας Εκρηκτικών. 

Η επιστημονική της καριέρα έληξε με τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο και από τότε δραστηριοποιήθηκε σε μια υπέρμαχο του κινήματος για τα δικαιώματα των ατόμων με αναπηρία. 

Katherine  Way 

(1902 – 1995)

Η «μητέρα» των πυρηνικών δεδομένων

 

Αμερικανίδα πυρηνικός φυσικός.

Το 1942 ξεκίνησε να εργάζεται στο Manhattan Project, στο Μεταλλουργικό Εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Σικάγου. Εκεί συνέβαλε στο σχεδιασμό του αντιδραστήρα Chicago Pile 1 και ήταν ειδική των ραδιενεργών διασπάσεων. Με τον φυσικό Eugene Wigner ανέπτυξε την προσέγγιση «Way-Wigner» για την αποσύνθεση των προϊόντων πυρηνικής σχάσης. 

Παρά το έργο της για τα πυρηνικά όπλα, δεν ήταν υπέρμαχος της χρήσης τους. 

• Sonja Ashauer

(1923 – 1948)

Βραζιλιάνα φυσικός με σπουδές στο Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο. Τον Ιανουάριο του 1948, έγινε η πρώτη γυναίκα από τη Βραζιλία που της απονεμήθηκε διδακτορικό στη φυσική, αφού σπούδασε για τρία χρόνια στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ με τον  Πολ Ντιράκ. 

Στη διατριβή της  με τίτλο «Προβλήματα στα ηλεκτρόνια και την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία» εξερεύνησε τον πρωτοποριακό τομέα της Κβαντικής Ηλεκτροδυναμικής . Μερικούς μήνες αργότερα πέθανε από πνευμονία.

• Chien-Shiung Wu 

(1912 – 1997) 

Κινεζο - Αμερικανίδα φυσικός, η οποία έχει χαρακτηριστεί ως η  «Πρώτη Κυρία της Φυσικής» και «η Μαντάμ Κιουρί της Κίνας».

Με πρωτοποριακό έργο, ασχολήθηκε στο πυρηνικό πρόγραμμα των ΗΠΑ (Manhattan Project) και απέδειξε πειραματικά (με το πείραμα Wu) τη μη διατήρηση της ισοτιμίας για τα ασθενώς αλληλοεπιδρώντα σωματίδια.

Το 1949 επινόησε ένα πείραμα, με το οποίο κατέγραψε στοιχεία για την ύπαρξη κβαντικής διεμπλοκής των σκεδαζόμενων φωτονίων από την εξαΰλωση ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων.

• Grete Hermann 

(1901–1984)

Γερμανίδα μαθηματικός και φιλόσοφος , γνωστή για το έργο της στα μαθηματικά , τη φυσική , τη φιλοσοφία και την εκπαίδευση.

Το πρώιμο φιλοσοφικό της έργο πάνω στα θεμέλια της κβαντομηχανικής παρουσιάστηκε στο βιβλίο της «Τα θεμέλια της κβαντομηχανικής στη φιλοσοφία της φύσης» , (1935).

• Lídia Salgueiro

(1917 – 2009)

Πορτογαλίδα φυσικός, πρωτοπόρος στους τομείς της Πειραματικής και της Ατομικής Φυσικής. 

Μεταξύ 1940 και 1960, στο Εργαστήριο Φυσικής του Πανεπιστημίου της Λισαβόνας, μαζί με μια ομάδα γυναικών ασχολήθηκαν με τη μελέτη της ακτινοβολίας που εκπέμπεται σε ατομικό και πυρηνικό επίπεδο, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στη φασματοσκοπία ακτίνων Χ  και την έρευνα στην κβαντική φυσική.

• Carolyn Beatrice Parker 

(1917–1966) 

Θεωρείται η πρώτη Αφροαμερικανίδα που απέκτησε μεταπτυχιακό δίπλωμα στη φυσική από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν (1941) και δεύτερο μεταπτυχιακό από το ΜΙΤ το 1951. 

Δίδαξε σε πολλά δημόσια λύκεια και δύο κολέγια, ήταν επιστήμονας στο Manhattan Project (τοποθεσία Ντέιτον, Οχάιο), ασχολήθηκε με τη χρήση του πολώνιου στις ατομικές εκρήξεις  και εργάστηκε ως τεχνική αναλύτρια σε ένα μεγάλο στρατιωτικό ερευνητικό εργαστήριο. 

• Freda Friedman Salzman 

(1927–1981)

Αμερικανίδα θεωρητικός φυσικός με συνεισφορά στην πυρηνική και στη σωματιδιακή φυσική.

Εκτός από επιστήμονας, με μεταδιδακτορικές και ερευνητικές θέσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη μετά το διδακτορικό της το 1953, ήταν και ακτιβίστρια  κατά των θεσμικών εμποδίων για τις γυναίκες στον ακαδημαϊκό χώρο, ιδίως των πολιτικών κατά του νεποτισμού που επηρέαζαν δυσανάλογα τις γυναίκες συζύγους των μελών ΔΕΠ.

• Maria Lluïsa Canut 

(1924–2005)

Ισπανίδα φυσικός που ειδικεύτηκε στην κρυσταλλογραφία και στην εφαρμογή της περίθλασης ακτίνων Χ στον προσδιορισμό μοριακών κρυσταλλικών δομών. Έκανε έρευνα στη Βαρκελώνη, στο Ισπανικό Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας στη Μαδρίτη και στη Σχολή Μηχανικής και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Νότιου Ιλινόις. 

Αξιοσημείωτος ήταν και ο αγώνας της για ίσους μισθούς μεταξύ γυναικών και ανδρών, στα αμερικανικά πανεπιστήμια τη δεκαετία του 1970. 

• Ana María Cetto Kramis

(1946 - )

Μεξικανή φυσικός, ερευνήτρια καθηγήτρια στο Ινστιτούτο Φυσικής, διευθύντρια στη Σχολή Θετικών Επιστημών και διευθύντρια του Μουσείου Φωτός στο Εθνικό Αυτόνομο Πανεπιστήμιο του Μεξικού (UNAM). 

Ασχολείται με την εμβάθυνση στις βασικές αρχές της κβαντικής φυσικής, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην στοχαστική ερμηνεία της. 

Ακτιβίστρια για την προώθηση και συμμετοχή των γυναικών στην επιστήμη, πρωτοστάτησε στην πρωτοβουλία να ανακηρυχθεί το 2025 ως Διεθνές Έτος Κβαντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας. 

Πηγή:

https://www.cambridge.org/us/universitypress/subjects/physics/history-philosophy-and-foundations-physics/women-history-quantum-physics-beyond-iknabenphysiki

 

Τα 100 χρόνια Κβαντικής Θεωρίας και οι πρωταγωνιστές της

Πριν από 100 χρόνια, μια Επαναστατική Θεωρία, η Κβαντική Θεωρία, ήρθε για να αλλάξει τον κόσμο μας!

Η Κβαντική Θεωρία, γνωστή και ως Κβαντομηχανική, περιγράφει τη συμπεριφορά της ύλης και της ενέργειας στον μικρόκοσμο, δηλαδή σε ατομική και υποατομική κλίμακα. Είναι μια θεωρία παράξενη και αλλόκοτη που σοκάρισε τον επιστημονικό κόσμο γιατί ανέτρεψε το κλασσικό μοντέλο της φυσικής για τον μικρόκοσμο. Η Κβαντομηχανική αποτελεί  την πιο επιτυχημένη επιστημονική θεωρία όλων των εποχών. Γιατί εξήγησε τον κόσμο μας και γιατί τον άλλαξε μέσω της τεχνολογίας.

Η Κβαντομηχανική είναι η βάση της σύγχρονης τεχνολογίας, οι Η/Υ, τα κινητά τηλέφωνα, το GPS, τα LASER και οι μαγνητικές τομογραφίες είναι αποτέλεσμα αυτής της θεωρίας. 

«Μια επιστημονική επανάσταση χωρίς «βόμβες» στα θεμέλια του παλιού καθεστώτος και χωρίς «Στρατηγό» να συντονίζει τους «βομβιστές» μάλλον δεν γίνεται. Και η κβαντική επανάσταση τα είχε όλα. Τον Αλβέρτο Αϊνστάιν πρώτα απ’ όλα -τον μεγαλύτερο βομβιστή του 20ού αιώνα- και τον επίσης μεγάλο βομβιστή Νιλς Μπορ, ο οποίος όμως έγινε ταυτόχρονα ο Στρατηγός της! Ο μέντορας της δεύτερης γενιάς επαναστατών -Χάιζενμπεργκ, Πάουλι και Ντιράκ- χάρις στους οποίους η επανάσταση είχε ένα θριαμβευτικό φινάλε. Κατέληξε στην πιο επιτυχημένη επιστημονική θεωρία όλων των εποχών· την κβαντομηχανική». 

    Στέφανος Τραχανάς, στο βιβλίο του: "Ο Βομβιστής και ο Στρατηγός, Ιστορώντας την κβαντική επανάσταση, 1900-2025"

Το 2025 ήταν μια σημαντική χρονιά για την ιστορία της φυσικής γιατί συμπληρώθηκαν 100 χρόνια από τη θεμελίωση της Κβαντομηχανικής. 

Ήταν καλοκαίρι του 1925, που ο Γερμανός φυσικός Werner Heisenberg κατέφυγε στο νησί 'Ελγκολαντ στη Βόρεια θάλασσα λόγω αλλεργικής ρινίτιδας. Εκεί  έβαλε τα θεμέλια  της Κβαντομηχανικής, παρουσιάζοντας λιγο αργότερα,  το Σεπτέμβριο του 1925, στο κορυφαίο περιοδικό φυσικής "Zeitschrift der Physik",  την 1η ολοκληρωμένη της μορφή  με τους κβαντικούς νόμους διατυπωμένους στη μαθηματική γλώσσα των μητρών (ή πινάκων).

Ο ΟΗΕ ανακήρυξε το 2025 ως Διεθνές Έτος Κβαντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας και γιορτάστηκε σ’ όλο τον κόσμο με πάρα πολλές εκδηλώσεις και δράσεις. Τον Ιούνιο του 2025, στο νησί Helgoland πραγματοποιήθηκε ένα συνέδριο φυσικής  για τα 100ά γενέθλια της Κβαντομηχανικής.

«Ο Heisenberg με φόντο το Helgoland». Εικονογράφηση του  Senor Sahme για το περιοδικό Quanta για τα 100ά γενέθλια της Κβαντομηχανικής.

Εκτός από τον  Werner Heisenberg, ποιοί άλλοι επιστήμονες είχαν σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη της Κβαντομηχανικής από το 1930 έως το 1935;

Ας γνωρίσουμε τους "Πρωταγωνιστές της Κβαντομηχανικής"

• Max Planck 

(1858 - 1947)

Γερμανός θεωρητικός φυσικός. Θεωρείται ο εμπνευστής και  ο πατέρας της Κβαντικής Θεωρίας. Ήταν αυτός που το 1900 εισήγαγε την έννοια του φωτεινού κβάντου. Κβάντο ( λατινικά quantum) σημαίνει ποσό. Σύμφωνα με τον  Planck, το φως  διαδίδεται με "δέσμες ενέργειας", τα κβάντα φωτός. Κάθε κβάντο μεταφέρει ενέργεια Ε η οποία είναι ανάλογη με τη συχνότητα f της ακτινοβολίας. 

Νόμπελ Φυσικής το 1918 «ως αναγνώριση για τη συμβολή του στην εξέλιξη της φυσικής με την ανακάλυψη των κβάντων ενέργειας».

• Albert Einstein

(1879 – 1955)

Γερμανός φυσικός Εβραϊκής καταγωγής. Είναι ο θεμελιωτής της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας (1905) σε μια προσπάθεια να συμφιλιώσει τους νόμους της μηχανικής με τους νόμους του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου αλλά και της Γενικής  Θεωρίας της Σχετικότητας (1915) που περιλαμβάνει και τη βαρύτητα.

Θεωρείται ο σημαντικότερος επιστήμονας του 20ού αιώνα και ένας από τους μεγαλύτερους όλων των εποχών.

 Νόμπελ Φυσικής το 1921 «για τις υπηρεσίες του στη Θεωρητική Φυσική και ιδιαίτερα για την ανακάλυψη του νόμου του φωτοηλεκτρικού φαινομένου», (κβαντομηχανική εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου).

• Ernest Rutherford

(1871 – 1937)

Βρετανός φυσικός με καταγωγή από τη Ν. Ζηλανδία. Πρωτοπόρος ερευνητής στην ατομική και πυρηνική φυσική. Θεωρείται ο πατέρας της πειραματικής πυρηνικής φυσικής γιατί ήταν ο πρώτος που προκάλεσε διάσπαση του πυρήνα με σύγκρουση σωματιδίων άλφα με πυρήνες αζώτου.

Το 1911, μετά από μια σειρά πειραμάτων σκέδασης δέσμης ακτίνων α, τεκμηρίωσε τη δομή του ατόμου ως πλανητικού συστήματος με έναν μικροσκοπικό πυρήνα στο κέντρο του και τα ηλεκτρόνια να περιφέρονται γύρω απ’ αυτόν σε αποστάσεις εκατό χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από την πυρηνική ακτίνα. (Ατομικό μοντέλο Rutherford).

Νόμπελ Χημείας το 1908 «για τις έρευνές του σχετικά με την αποσύνθεση των στοιχείων και τη χημεία των ραδιενεργών ουσιών».

• Niels Bohr

(1885 - 1962)

Δανός φυσικός με θεμελιώδη συμβολή στην ανακάλυψη και ερμηνεία των κβαντικών νόμων που κυβερνούν τον ατομικό μικρόκοσμο. Θεωρείται ο μεγαλύτερος μετά τον Άλμπερτ Αϊνστάιν θεωρητικός φυσικός του 20ού αιώνα. 

Το 1913, εισήγαγε την παραδοχή της κβάντωσης για να ερμηνεύσει τη σταθερότητα του ατόμου του υδρογόνου (ατομικό μοντέλο Bohr). Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από έναν πυρήνα, αλλά μόνο σε προκαθορισμένες τροχιές, και αν τα ηλεκτρόνια μεταπηδήσουν σε τροχιά χαμηλότερης ενέργειας, η διαφορά ενέργειας αποστέλλεται ως ακτινοβολία. Νόμπελ Φυσικής το 1922 «για τις υπηρεσίες του στην έρευνα της δομής των ατόμων και της ακτινοβολίας που προέρχεται από αυτά». 

• Arthur Holly Compton

(1892 – 1962)

Αμερικανός φυσικός γνωστός για το "πείραμα Compton" και το αντίστοιχο φαινόμενο/  «φαινόμενο Compton» με το οποίο τεκμηρίωσε τη σωματιδιακή φύση του φωτός και απέδειξε ότι τα φωτεινά κβάντα έχουν όχι μόνο ενέργεια αλλά και ορμή.

Το 1923 , ανακάλυψε πειραματικά ότι  ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας όταν συγκρουστούν με ηλεκτρόνια, σκεδάζονται και εκτρέπονται από την πορεία τους και το σκεδαζόμενο φωτόνιο έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από το αρχικό. Νόμπελ Φυσικής το 1927 «για την ανακάλυψη του φαινομένου που πήρε το όνομά του».

• Erwin Schrödinger

(1887 - 1961)

Αυστριακός φυσικός με κεφαλαιώδη συμβολή στη μαθηματική διατύπωση και εφαρμογή των κβαντικών νόμων. Καλλιεργημένη και καλλιτεχνική φύση είχε το ταλέντο να παρουσιάζει τις απόψεις του με γοητευτικό τρόπο. Το 1925, ανακάλυψε τη  σημαντικότερη εξίσωση στην ιστορία της επιστήμης, την «Εξίσωση Σρέντινγκερ»,  που αντικαθιστά την εξίσωση του Νεύτωνα  για την περιγραφή της κίνησης των σωματιδίων του μικρόκοσμου.

Το 1933 τιμήθηκε μαζί με τον Paul Dirac με το Νόμπελ Φυσικής  «για την ανακάλυψη νέων παραγωγικών μορφών ατομικής θεωρίας».

• Werner Heisenberg

(1901 – 1976)

Γερμανός θεωρητικός φυσικός, ένας από τους κύριους πρωτοπόρους της θεωρίας της κβαντομηχανικής και ένας από τους κύριους επιστήμονες στο Γερμανικό πυρηνικό πρόγραμμα κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.

Το όνομά του είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με μια από τις μεγαλύτερες επιστημονικές ανακαλύψεις του 20ου αιώνα: Την  Αρχή της αβεβαιότητας ή Αρχή της απροσδιοριστίας, σύμφωνα με την οποία: «Το γινόμενο των αβεβαιοτήτων θέσης και ορμής ενός σωματιδίου δεν μπορεί να γίνει μικρότερο από το μισό της σταθεράς του Πλανκ».

Νόμπελ Φυσικής το 1932 «για τη δημιουργία της κβαντομηχανικής, η εφαρμογή της οποίας, μεταξύ άλλων, οδήγησε στην ανακάλυψη των αλλοτροπικών μορφών του υδρογόνου».

• Wolfgang Pauli

(1900 – 1958)

Αυστριακός θεωρητικός φυσικός του οποίου το όνομα είναι  συνδεδεμένο με τη δεύτερη θεμελιώδη αρχή της κβαντομηχανικής,  την Απαγορευτική αρχή του Πάουλι. Σύμφωνα με την αρχή αυτή, δεν είναι δυνατή η ύπαρξη στο ίδιο άτομο δύο ηλεκτρονίων με τα ίδια φυσικά χαρακτηριστικά. Τα ηλεκτρόνια θα πρέπει να διαφέρουν τουλάχιστον ως προς έναν από τους κβαντικούς αριθμούς που προσδιορίζουν την κατάσταση της κίνησής τους.

Νόμπελ Φυσικής το 1945 «για την ανακάλυψη της Αρχής του Αποκλεισμού, που ονομάζεται επίσης Αρχή του Pauli».

• Paul Dirac

(1902 – 1984)

Βρετανός θεωρητικός φυσικός και μαθηματικός που ασχολήθηκε με τις μαθηματικές και θεωρητικές πτυχές της Κβαντομηχανικής. Κορυφαία συνεισφορά του ο γενικός φορμαλισμός της Κβαντομηχανικής ή φορμαλισμός Ντιράκ, που διατύπωσε στο ιστορικό βιβλίο του «Αρχές της Κβαντομηχανικής», που εκδόθηκε το 1930 και αποτελεί έκτοτε την «βίβλο» της νέας θεωρίας.

Το 1933 τιμήθηκε μαζί με τον Erwin Schrödinger με το Νόμπελ Φυσικής  «για την ανακάλυψη νέων παραγωγικών μορφών ατομικής θεωρίας».

• Max Born

(1882 – 1970)

Γερμανός μαθηματικός και φυσικός, εβραϊκής καταγωγής, με θεμελιώδη συμβολή στην ανάπτυξη της κβαντικής θεωρίας. 

Το 1926 διατύπωσε τη στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης ψ, πάνω στην οποία εδράζεται όλο το κβαντικό οικοδόμημα.

Νόμπελ φυσικής το 1954  «για τη θεμελιώδη έρευνά του στην κβαντομηχανική, ειδικά για τη στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης».

• Louis De Broglie

(1892 - 1987)

Γάλλος φυσικός, αριστοκρατικής καταγωγής, ασχολήθηκε μάλλον αργά με την θεωρητική φυσική, γιατί είχε σπουδάσει αρχικά ιστορία. Το 1924 εισήγαγε την ιδέα ότι τα σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια, θα μπορούσαν να περιγραφούν όχι μόνο ως σωματίδια αλλά και ως κύματα (Κυματοσωματιδιακός δυϊσμός της ύλης).

Βραβείο Νόμπελ το 1929 «για την ανακάλυψη της κυματικής φύσης των ηλεκτρονίων».

• Enrico Fermi

(1901 – 1954)

Ιταλός θεωρητικός και πειραματικός φυσικός ο οποίος συνέδεσε το όνομά του με κορυφαίες στιγμές της φυσικής του εικοστού αιώνα. Είναι ο δημιουργός του πρώτου  πυρηνικού αντιδραστήρα (Σικάγο 1942), όπου η ομάδα του πέτυχε την πρώτη στον κόσμο ελεγχόμενη αλυσιδωτή πυρηνική αντίδραση  και θεωρείται επίσης ο «πατέρας της ατομικής βόμβας» μαζί με τον Ρόμπερτ Οπενχάιμερ. Εξίσου σημαντική είναι και η συμβολή του στη θεμελιώδη φυσική, όπως είναι οι στατιστικοί νόμοι για τα υποατομικά σωματίδια (φερμιόνια), η έρευνα σχετικά με τις πυρηνικές αντιδράσεις που προκαλούνται από αργά νετρόνια ή η αλληλεπίδραση  Fermi για την ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση. Νόμπελ Φυσικής το 1938 «για τις επιδείξεις του σχετικά με την ύπαρξη νέων ραδιενεργών στοιχείων που παράγονται από ακτινοβολία νετρονίων και για τη σχετική ανακάλυψη πυρηνικών αντιδράσεων που προκαλούνται από αργά νετρόνια».  

Πηγές:

Τα αντίστοιχα λήμματα της wikipedia  (https://en.wikipedia.org/)

Το βιβλίο του Στέφανου Τραχανά, "Ο Βομβιστής και ο Στρατηγός, Ιστορώντας την κβαντική επανάσταση, 1900-2025", ΠΕΚ, 2025.

Το βιβλίο του Στέφανου Τραχανά, "Μεγάλη επιστήμη, ενδιαφέρουσες ζωές", (2014). Έκδοση εκτός εμπορίου από τις Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης (ΠΕΚ), διατίθεται δωρεάν σε μορφή pdf. Θα το βρείτε στον παρακάτω σύνδεσμο:

Μεγάλη επιστήμη, ενδιαφέρουσες ζωές