Wat is de oorsprong van de onzekerheids relatie van Heisenberg

De oorsprong is eigenlijk een geleidelijk proces geweest, net zoals het vormen van de relativiteitstheorie. De wetten van Newton en de electromagnetische theorie van Maxwell waren tot eind 1800 vaststaande theorieen.
De Britse geleerden Lord Rayleigh en James Jeans voerden mbv de theorie van Maxwell berekeningen uit op sterren waaruit bleek dat een ster een oneindige hoeveelheid energie moest uitstralen. Dat was natuurlijk niet waar want dan zou de hemel 's nachts net zo licht moeten zijn als overdag.
De duitse geleerde max Plank opperde derhalve in 1900 dat golven (zichtbaar licht, rontgenstraling (toen nog x-straling geheten, een jaar later kreeg Rontgen de 1e nobelprijs voor de natuurkunde voor zijn x-straling), gammastraling, etc etc.) niet willekeurig worden uitgezonden maar in pakketjes van een bepaalde grootte. Die noemde hij 'quanta'.
De energie van zo'n kwantum hing af van de frequentie van de golf volgens E = h·f (met f = een constante, ik meen 6,63·10-34 Joule per seconde, maar zoek dat even na...) De f heet tegenwoordig de constante van Planck.
Volgens deze formule kun je op een gegeven moment de frequentie zo hoog maken dat het 'wegschieten' van een quantum meer energie kost dan beschikbaar is. Dat kan niet en dus verminderd de hoeveelheid uitgezonden straling bij hogere ferquenties. De mate waarin een voorwerp (zoals een ster) energie verliest, is dan ook eindig. Gelukkig maar, want dat houdt de nachten donker! ;-)

Planck ontving voor deze ontwikkeling van de kwantumtheorie de nobelprijs (ik meen in 1918), maar pas in 1926 zag men in wat dit
betekende voor het determinisme, toen Werner von Heisenberg zijn onzekerheidspricipe formuleerde.

Kortom: de oorsprong is een proces van voorschrijdend inzicht geweest, maar ligt m.i. het meeste bij Max Planck, hoewel Niels Bohr met zijn 'kopenhagen-interpretatie' ook een belangrijke bijdrage heeft geleverd door de wiskundige (zelfs deterministiche!) quantummechanica van de golffuncties te vertalen naar de realiteit van alledag.

mvg

Natuurkundeleraar