Né le 5 décembre 1901, Werner Heisenberg (1901-1976) est universellement célèbre pour ses travaux de fondateur de la mécanique quantique. On lui doit l’introduction de la mécanique des matrices à l’âge de 23 ans et la formulation quelques années plus tard des fameuses inégalités de Heisenberg.
Élève de Niels Bohr, il a beaucoup fait pour la diffusion et l’adoption de l’interprétation dite de Copenhague de la mécanique quantique. Il s’est illustré en physique du solide avec sa théorie du ferromagnétisme ainsi qu’en physique nucléaire où il imposa l’idée d’une composition protons/neutrons pour les noyaux. Prix Nobel avec son ami et collègue W. Pauli, il continua ses travaux, interrompus par la seconde guerre mondiale, essentiellement dans le domaine des particules élémentaires avec une théorie unifiée des champs. A la même époque on note de lui des contributions dans des domaines aussi divers que la théorie de la turbulence, la physique des plasmas et la théorie des réactions thermonucléaires. Il est mort à Munich le 1 février 1976..PNG)
Inégalités de Heisenberg : qu’est-ce que c’est ?
La mécanique quantique est une théorie non relativiste : elle n’incorpore pas les principes de la relativité restreinte. En appliquant les règles de la quantification canonique à la relation de dispersion relativiste, on obtient l’équation de Klein-Gordon (1926). Les solutions de cette équation présentent toutefois de sérieuses difficultés d’interprétation dans le cadre d’une théorie censée décrire une seule particule : on ne peut notamment pas construire une densité de probabilité de présence partout positive, car l’équation contient une dérivée temporelle seconde. Dirac cherchera alors une autre équation relativiste du premier ordre en temps, et obtiendra l’équation de Dirac, qui décrit très bien les fermions de spin un-demi comme l’électron.
Les trois inégalités de Heisenberg
Les relations d’incertitude de Heisenberg traduisent l’impossibilité de préparer un état quantique correspondant à des valeurs précises de certains couples de grandeurs conjuguées. Ceci est lié au fait que les opérateurs quantiques associés à ces grandeurs classiques ne commutent pas.
En aucun cas, elles n’indiquent une imprécision ou une limite à la connaissance simultanée de la position et de la quantité de mouvement d’une particule au sens classique. Elles ne reflètent pas une limite à la connaissance mais une limite à l’application des concepts classiques pour décrire les phénomènes mécaniques à l’échelle de l’atome. Si l’on persiste à décrire la matière et la lumière en termes de particules et d’ondes, on ne peut le faire qu’en limitant ces concepts l’un par l’autre et en donnant des probabilités d’observations de telle ou telle valeur classique d’un objet classique. Le vecteur d’état d’une particule dans l’espace prend alors la forme d’une fonction d’onde donnant la probabilité d’observation avec un appareil classique de l’aspect particule d’un quanta d’énergie en un point de l’espace. Il s’introduit alors un calcul avec des valeurs moyennes et des écarts quadratiques moyens mais il ne s’agit absolument pas de méthodes probabilistes utilisées pour décrire un système classique, ou plus exactement une population de systèmes, dont certaines informations déterminant l’état nous manqueraient, comme c’est le cas en théorie cinétique des gaz. Il s’agit en fait d’une reformulation générale du caractère et de l’évolution d’une grandeur physique observable dans l’Univers. 
Si l’on considère une fonction d’état pour des grandeurs A et B, qui peuvent ne rien avoir à faire avec une image d’onde ou de particule, alors si ces grandeurs sont conjuguées au sens de la théorie de Hamilton dans un système possédant une fonction d’énergie H, elles vérifieront une inégalité de Heisenberg. Ainsi on pourra avoir les champs électrique E et magnétique B, l’énergie E et le temps t, un moment cinétique J et un angle etc…
Biographique Werner Karl Hesienberg (1901-1976)Werner Heisenberg est né le 5 décembre 1901 à Würzburg. Il était le fils du Dr August Heisenberg et de sa femme Annie Wecklein. Son père devint plus tard professeur de langues grecques moyennes et modernes à l’Université de Munich. C’est probablement en raison de son influence que Heisenberg a fait remarquer, lorsque le physicien japonais Yukawa a découvert la particule maintenant connue sous le nom de méson et que le terme « mésotron » a été proposé pour cela, que le mot grec « mesos » n’a pas de « tr » en lui, avec pour résultat que le nom «mésotron» a été changé en «méson»
Sa nouvelle théorie était basée uniquement sur ce qui peut être observé, c’est-à-dire sur le rayonnement émis par l’atome. On ne peut pas, disait-il, toujours assigner à un électron une position dans l’espace à un instant donné, ni le suivre dans son orbite, de sorte qu’on ne peut pas supposer que les orbites planétaires postulées par Niels Bohr existent réellement. Les grandeurs mécaniques, telles que la position, la vitesse, etc. devraient être représentées, non par des nombres ordinaires, mais par des structures mathématiques abstraites appelées «matrices» et il a formulé sa nouvelle théorie en termes d’équations matricielles. Plus tard Heisenberg énonce son fameux principe d’incertitude, qui pose que la détermination de la position et de la quantité de mouvement d’une particule mobile contient nécessairement des erreurs dont le produit ne peut être inférieur à la constante quantique h et que, bien que ces erreurs soient négligeables sur l’échelle humaine, ils ne peuvent être ignorés dans les études de l’atome.
A partir de 1957, Heisenberg s’intéresse aux travaux sur les problèmes de la physique des plasmas et des processus thermonucléaires, ainsi qu’à de nombreux travaux en étroite collaboration avec l’Institut international de physique atomique de Genève. Il a été pendant plusieurs années Président du Comité d’Orientation Scientifique de cet Institut et est ensuite resté membre de ce Comité. Lorsqu’il devint, en 1953, président de la Fondation Alexander von Humboldt, il contribua beaucoup à la politique de cette Fondation, qui consistait à inviter des scientifiques d’autres pays en Allemagne et à les aider à y travailler.
Outre de nombreuses médailles et prix, Heisenberg a reçu un doctorat honorifique de l’Université de Bruxelles, de l’Université technologique de Karlsruhe, et récemment (1964) de l’Université de Budapest ; il est également récipiendaire de l’Ordre du mérite de Bavière et de la Grand-Croix des services fédéraux avec étoile (Allemagne). Il est membre de la Royal Society of London et chevalier de l’Ordre du mérite (classe de la paix). Il est membre des Académies des sciences de Göttingen, de Bavière, de Saxe, de Prusse, de Suède, de Roumanie, de Norvège, d’Espagne, des Pays-Bas, de Rome (pontificielle), de l’Akademie der Naturforscher Leopoldina allemande (Halle), de l’Accademia dei Lincei (Rome ) et l’Académie américaine des sciences. De 1949 à 1951, il a été président du Deutsche Forschungsrat (Conseil allemand de la recherche) et en 1953, il est devenu président de la Fondation Alexander von Humboldt.
Contributions et réalisations : 
En tant qu’auteur prolifique, Heisenberg a écrit plus de 600 articles de recherche originaux, essais philosophiques et explications pour le grand public. Son œuvre est toujours disponible dans les neuf volumes des « Gesammelte Werke » (Œuvres complètes). Heisenberg est synonyme du soi-disant principe d’incertitude, ou d’indétermination, de 1927, pour l’une des premières percées de la mécanique quantique en 1925, et pour sa suggestion d’une théorie des champs unifiés, la soi-disant «formule du monde». Il a remporté le prix Nobel de physique en 1932 à l’âge de 31 ans.
Heisenberg est resté fermement en Allemagne pendant les pires années du régime hitlérien, dirigeant l’effort de recherche de l’Allemagne sur les applications de la fission nucléaire pendant la Seconde Guerre mondiale. Il a également joué un rôle essentiel dans la reconstruction de la science ouest-allemande après la guerre. Le rôle de Heisenberg a été crucial dans le succès des programmes de recherche en physique nucléaire et des hautes énergies de l’Allemagne de l’Ouest.
Vie et mort ultérieures : 
Werner Karl Hesienberg (1901-1976)
Werner Karl Hesienberg était le physicien et philosophe allemand qui a découvert un moyen de formuler la mécanique quantique en termes de matrices (1925). Pour cette découverte, il a reçu le prix Nobel de physique en 1932. En 1927, il a publié son principe d’indétermination, ou d’incertitude, sur lequel il a construit sa philosophie et pour lequel il est le plus connu. Il a également apporté d’importantes contributions aux théories de l’hydrodynamique de la turbulence, du noyau atomique, du ferromagnétisme, des rayons cosmiques et des particules élémentaires, et il a planifié le premier réacteur nucléaire allemand après la Seconde Guerre mondiale, à Karlsruhe, alors en Allemagne de l’Ouest.
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1932/heisenberg/biographical/
https://www.famousscientists.org/werner-heisenberg/
https://todayinsci.com/2/2_01.htm#death
https://www.futura-sciences.com/sciences/personnalites/physique-werner-heisenberg-242/
https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-inegalites-heisenberg-4753/
https://www.techno-science.net/glossaire-definition/Mecanique-quantique-page-4.html