Geïndexeerde nummers - Gerard Bodifee

etrekking hebben op eenzelfde werkelijkheid die op verschillende manieren wordt
waargenomen. Meer bepaald treedt complementariteit op waar de scheiding tussen subject en
object niet scherp bepaald is en verschoven kan worden, zoals in de biologie, de psychologie en
vooral dan in de quantumfysica.
Programma
Thema van het seminarie is de quantummechanica, en meer bepaald de idee van
complementariteit in deze tak van de wetenschap. De quantummechanica dankt haar ontstaan
aan de pogingen het paradoxale gedrag van de natuur te begrijpen. Het probleem kan herleid
worden tot een eenvoudige vraag: wat is licht? Of, wat is een elementair deeltje? Het antwoord
bleek altijd dubbelzinnig, en de waarnemer zelf speelt zijn rol in de paradoxen die ontstaan.
Volgende onderwerpen komen aan bod.
Wat is licht?
De vraag heeft de natuurkundige altijd voor
schijnbaar onoplosbare problemen, paradoxen en
contradicties geplaatst. Bestaat licht uit deeltjes of
uit golven? Telkens een antwoord gevonden werd,
bleek het tegendeel ook waar. Hoofdrolspelers in
het drama zijn Newton, Huygens, Young, Maxwell,
Plank en Einstein.
De oude quantumtheorie
In 1900 voerde Max Planck de idee in dat de energie
van atomen die straling uitzenden gequantiseerd is.
Einstein ging een stap verder en vermoedde dat de straling zelf gequantiseerd is. Dat betekent
dat licht, hoewel het een golfverschijnsel is, zich gedraagt als een stroom deeltjes. De Broglie
toonde aan dat materiële deeltjes ook een golfkarakter hebben. De dualiteit van de natuur
trad daarmee ten volle aan het licht, even onmiskenbaar als onbegrijpelijk.
De nieuwe quantummechanica
Vanuit twee verschillende invalshoeken wordt in de jaren 1925-26 een consistente
quantummechanica opgesteld waarmee de oude paradoxen konden worden opgelost.
Heisenberg laat klassieke begrippen, zoals baan en causaliteit, los en vervangt ze door
waarneembare grootheden. Schrödinger vertrekt van een golfvergelijking voor de beschrijving
van een systeem. Beide theorieën bleken mathematisch equivalent en kunnen opgevat worden
als een veralgemening van de klassieke mechanica. Maar over de fysische (of metafysische)
interpretatie van deze quantummechanica ontstonden diepgaande verschillen van mening.
Bohr formuleerde in 1927 zijn complementariteitsprincipe, en ook dat is controversieel.
Complementariteit en onzekerheid
Heisenberg toonde aan dat complementaire grootheden, zoals plaats en impuls, of energie en
tijd, nooit allebei met volstrekte nauwkeurigheid gekend kunnen zijn. De onmogelijkheid om
van een systeem een exacte beschrijving te geven, ligt aan de basis van het principe van de
2