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).

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