Physicien allemand (Würzburg 1901).

Fils d’un professeur de grec byzantin à l’université de Munich, Werner Heisenberg, après avoir été quelque temps mobilisé, fait ses études dans les circonstances difficiles qui suivent la Première Guerre mondiale. Il fréquente l’université de Munich, où il est l’élève de Sommerfeld, puis celle de Göttingen, où il devient, en 1923, assistant de physique auprès de Max Born. C’est là qu’il fait la connaissance de N. Bohr*, venu en visite. Dès lors, jusqu’en 1928, date où il reçoit une chaire de physique à l’université de Leipzig, il passe la majeure partie de son temps chez Bohr, à Copenhague ; dans ce laboratoire, de nombreux chercheurs, devenus célèbres par la suite, font régner une extraordinaire activité.

En 1942, Heisenberg est nommé professeur à l’université de Berlin. Alors que la plupart de ses collègues ont émigré aux États-Unis, c’est là que, durant la Seconde Guerre mondiale, il s’occupe, sans chercher d’applications militaires, de réaliser la production d’énergie nucléaire. Après avoir été fait prisonnier par les Anglais, il est, en 1946, chargé d’une chaire à l’université de Göttingen, puis, à partir de 1955, il enseigne à Munich.

Les travaux de Heisenberg le situent au premier rang des théoriciens contemporains. Il renouvelle d’abord la théorie du ferromagnétisme et découvre les formes allotropiques de l’hydrogène. Il développe la mécanique quantique, et l’application qu’il en fait à l’atome l’amène à concevoir celui-ci comme un tableau de nombres, dénué d’image matérielle, mais justiciable du calcul matriciel (1925). C’est à lui qu’on doit, la même année, le principe du rejet des phénomènes inobservables, d’après lequel tout ce qui n’est pas observable par des moyens physiques est nécessairement dénué de signification. Grâce à son travail de 1926 sur l’atome d’hélium, qui lui fait découvrir les « forces d’échange » entre particules de même nature, il réussit à en expliquer la stabilité. Il est surtout connu comme l’auteur des « relations d’incertitude », qui ont renouvelé tous les concepts de la micromécanique. Ce principe d’incertitude, ou d’indétermination, lié à l’introduction de la dualité onde-corpuscule, s’exprime par une relation mathématique montrant que, si l’on cherche à préciser la position d’une particule à un instant donné, on commet une erreur croissante sur sa quantité de mouvement, et que, si l’on veut déterminer son énergie plus précisément, il faut opérer sur des temps de plus en plus longs. Il s’explique par le fait que les opérations de mesure introduisent des perturbations de l’ordre de grandeur de ce que l’on cherche à mesurer. Ce principe, d’après lequel la notion même de trajectoire perd tout sens à l’échelle atomique, a poussé à admettre l’interprétation probabiliste de la mécanique ondulatoire.

Enfin, en 1932, sitôt après la découverte du neutron, Heisenberg est l’auteur de la théorie admise depuis pour la structure du noyau de l’atome, formé uniquement de protons et de neutrons.

Tous ces travaux valent à leur auteur le prix Nobel de physique pour 1932. Aujourd’hui, Heisenberg apparaît bien comme l’un des principaux créateurs de la connaissance du monde de la microphysique.

R. T.

 H. Cuny, Werner Heisenberg et la mécanique quantique (Seghers, 1966). / H. Hörz, Werner Heisenberg und die Philosophie (Berlin, 1966 ; 2^e éd., 1968).

Organe mécanique permettant de transformer l’énergie disponible sur l’arbre d’un moteur en énergie directement utilisable pour mouvoir un véhicule à travers un fluide.

Une hélice est constituée par plusieurs ailes, ou pales, disposées régulièrement autour d’un moyeu qui est fixé à un arbre entraîné par l’appareil propulsif. En marche avant la face arrière des pales, ou intrados, s’appuie sur le fluide et exerce une poussée sur le véhicule, tandis que la face avant, ou extrados, est le côté en dépression.

On distingue essentiellement deux catégories d’hélices : les hélices marines et les hélices aériennes.

Hélices marines

Dans l’ensemble propulsif d’un navire, l’hélice transforme la force développée par rotation dans un appareil moteur en une poussée longitudinale. Cette poussée est transmise au navire par l’intermédiaire d’une butée sur laquelle vient s’appuyer la ligne d’arbres reliant l’hélice à l’appareil moteur.