„Noi considerăm mecanica cuantică drept o teorie completă pentru care ipotezele fizice și matematice fundamentale nu mai sunt susceptibile de a fi modificate.”
-Heisenberg și Max Born, lucrare prezentată la Congresul Solvay din 1927
Heisenberg a formulat principiul incertitudinii în februarie 1927, în timp ce era angajat ca lector la Institutul de Fizică Teoretică al lui Bohr de la Universitatea din Copenhaga. Bohr, care fusese într-o vacanță la schi, s-a întors la institut și a găsit lucrarea lui Heisenberg deja în proiect. Transmițându-i lucrarea lui Einstein, la cererea lui Heisenberg, Bohr s-a plâns lui Einstein că abordarea lui Heisenberg era prea îngustă și că microscopul său cu raze gamma era defectuos, deși rezultatul era corect. Pentru Bohr, relațiile de incertitudine nu proveneau doar din ecuațiile cuantice și din utilizarea particulelor și a discontinuității. Undele și particulele trebuiau să fie luate în considerare în egală măsură, iar împrăștierea undelor luminoase de către electron era, de asemenea, crucială. Când Heisenberg și-a corectat experimentul de gândire, nu a făcut decât să confirme rezultatele.
În cuvintele lui Bohr, imaginile undelor și particulelor, sau reprezentările vizuale și cauzale, sunt „complementare” una față de cealaltă. Adică, ele se exclud reciproc, dar sunt împreună esențiale pentru o descriere completă a evenimentelor cuantice. Evident, într-un experiment din lumea de zi cu zi, un obiect nu poate fi în același timp o undă și o particulă; trebuie să fie una sau alta, în funcție de situație. În perfecționările ulterioare ale acestei interpretări, funcția de undă a obiectului neobservat este un amestec atât al imaginii de undă, cât și al celei de particulă, până când experimentatorul alege ce să observe într-un anumit experiment. (Amintiți-vă că, potrivit lui Heisenberg, calea unui obiect ia naștere pentru prima dată atunci când îl observăm). Alegând fie imaginea undelor, fie cea a particulelor, experimentatorul perturbă natura neatinsă. Un astfel de favoritism dezlănțuie o limitare a ceea ce se poate învăța despre natura „așa cum este ea cu adevărat”. Această limitare este exprimată de relațiile de incertitudine ale lui Heisenberg, care, pentru Bohr, erau legate de ceea ce el numea acum „complementaritate”. Complementaritatea, incertitudinea și interpretarea statistică a funcției de undă a lui Schrödinger erau toate legate între ele. Împreună, ele formau o interpretare logică a semnificației fizice a mecanicii cuantice, cunoscută sub numele de „interpretarea de la Copenhaga.”
:Deoarece discuțiile mele cu Bohr continuau adesea până mult după miezul nopții și nu produceau o concluzie satisfăcătoare, …amândoi am devenit complet epuizați și destul de tensionați.”
-Heisenberg, amintiri
La început, Heisenberg a obiectat vehement la opiniile lui Bohr. Insistând asupra utilizării primordiale a particulelor și a discontinuității, el a refuzat sugestia lui Bohr de a-și retrage lucrarea, care era deja la tipar. Cu toate acestea, a anexat un paragraf prin care îi atenționa pe cititori asupra opiniilor lui Bohr și recunoștea eroarea privind rezoluția microscopului. Lupta cu Bohr a devenit atât de intensă în primele luni ale anului 1927, încât Heisenberg ar fi izbucnit în lacrimi la un moment dat, reușind chiar să-l rănească pe Bohr cu remarcile sale tăioase. Evident, era o miză importantă pentru tânărul de 25 de ani.
Până în toamna anului 1927, lucrurile se schimbaseră complet. Situația profesională a lui Heisenberg a fost rezolvată odată cu numirea sa la Universitatea din Leipzig. Iar Bohr a prezentat la o conferință la Lacul Como, Italia, argumentul său privind complementaritatea. O lună mai târziu, în octombrie 1927, Born și Heisenberg, vorbind la conferința de fizică Solvay de la Bruxelles, Belgia, au mers atât de departe încât au declarat că mecanica cuantică este completă și irevocabilă.
„Teoria cedează foarte mult, dar cu greu ne aduce mai aproape de secretul celui vechi. În orice caz, sunt convins că El nu aruncă zaruri.”
-Einstein, scriindu-i lui Max Born, 4 decembrie 1926.
Nu toată lumea a fost de acord cu noua interpretare, sau cu declarația lui Born și Heisenberg despre lucrările viitoare. Einstein și Schrödinger s-au numărat printre cei mai notabili disidenți. Până la sfârșitul vieții lor, ei nu au acceptat niciodată pe deplin doctrina de la Copenhaga. Einstein era nemulțumit de faptul că se baza pe probabilități. Dar, chiar mai fundamental, el credea că natura există independent de experimentator, iar mișcările particulelor sunt determinate cu precizie. Este treaba fizicianului să descopere legile naturii care guvernează aceste mișcări, care, în cele din urmă, nu vor necesita teorii statistice. Faptul că mecanica cuantică părea să fie în concordanță doar cu rezultatele statistice și nu putea descrie pe deplin fiecare mișcare era pentru Einstein un indiciu că mecanica cuantică era încă incompletă. De atunci au fost propuse interpretări alternative, care sunt acum luate în considerare în mod serios.
Vizitați expoziția noastră Einstein pentru dezbaterile Bohr-Einstein.
În ciuda obiecțiilor lui Einstein și ale altora, Bohr, Heisenberg și colegii lor au reușit să asigure acceptarea interpretării lor de către majoritatea fizicienilor de la acea vreme. Ei au făcut acest lucru atât prin prezentarea noii interpretări în cadrul unor călătorii de conferințe în întreaga lume, cât și prin demonstrarea faptului că aceasta funcționa. Succesele teoriei au atras, în mod firesc, mulți dintre cei mai buni studenți la institute precum cel al lui Heisenberg, unii venind din țări atât de îndepărtate precum America, India și Japonia. Acești studenți străluciți, hrăniți de doctrina de la Copenhaga și educați în noua mecanică cuantică, au format o generație nouă și dominantă de fizicieni. Cei din Germania și Europa Centrală au purtat cu ei noile idei în timp ce se dispersau în întreaga lume în anii 1930 și 1940, în urma ascensiunii lui Hitler la putere în Germania.
.