Erwin Schrödinger (leveår - 1887-1961) - østerriksk fysiker, som er kjent som en av skaperne av kvantemekanikken. I 1933 mottok han Nobelprisen i fysikk. Erwin Schrödinger er forfatteren av hovedligningen i en slik del som ikke-relativistisk kvantemekanikk. Den er i dag kjent som Schrödinger-ligningen.
Opprinnelse, tidlige år
Wien er byen der mange fremragende mennesker ble født, inkludert den store fysikeren Erwin Schrödinger. En kort biografi om ham i vår tid er av stor interesse, og ikke bare i vitenskapelige kretser. Faren hans var Rudolf Schrödinger, en industrimann og botaniker. Moren hans var datter av en professor i kjemi ved det lokale universitetet i Wien. Hun var halvt engelsk. Som barn lærte Erwin Schrödinger, hvis bilde du finner i denne artikkelen, engelsk, som han kunne sammen med tysk. Moren hans var lutheraner og faren hans var katolikk.
B1906-1910, etter endt utdanning fra gymnaset, studerte Erwin Schrödinger hos F. Hasenerl og F. S. Exner. I ungdommen var han glad i Schopenhauers arbeid. Dette forklarer hans interesse for filosofi, inkludert østlig filosofi, teorien om farge og persepsjon, Vedanta.
Tjeneste, ekteskap, arbeid som professor
Schrödinger Erwin tjenestegjorde som artillerioffiser mellom 1914 og 1918. I 1920 giftet Erwin seg. A. Bertel ble hans kone. Han møtte sin fremtidige kone i Seemach sommeren 1913, da han utførte eksperimenter knyttet til atmosfærisk elektrisitet. Så, i 1920, ble han student ved M. Wien, som jobbet ved universitetet i Jena. Et år senere begynte Schrödinger Erwin å jobbe i Stuttgart, hvor han var førsteamanuensis. Litt senere, i samme 1921, flyttet han til Breslau, hvor han allerede var full professor. Om sommeren flyttet Erwin Schrödinger til Zürich.
Livet i Zürich
Livet i denne byen var veldig gunstig for forskeren. Faktum er at Erwin Schrödinger likte å vie tiden sin ikke bare til vitenskap. Interessante fakta fra vitenskapsmannens liv inkluderer hans lidenskap for ski og fjellklatring. Og fjellene i nærheten ga ham en god mulighet til å slappe av i Zürich. I tillegg snakket Schrödinger med sine kolleger Paul Scherrer, Peter Debye og Hermann Weyl, som jobbet ved Zürich Polytechnic. Alt dette bidro til vitenskapelig kreativitet.
Likevel ble Erwins tid i Zürich preget av en alvorlig sykdom i 1921-22. Forskerble syk av lungetuberkulose, så han tilbrakte 9 måneder i de sveitsiske alpene, i feriebyen Arosa. Til tross for dette var Zürich-årene kreativt sett de mest fruktbare for Erwin. Det var her han skrev sine arbeider om bølgemekanikk, som ble klassikere. Weil er kjent for å ha vært til stor hjelp for ham med å overvinne de matematiske vanskene som Erwin Schrödinger sto overfor.
Schrödinger-ligning
I 1926 publiserte Erwin en svært viktig artikkel i et vitenskapelig tidsskrift. Den presenterte en ligning kjent for oss som Schrödinger-ligningen. I denne artikkelen (Quantisierung als Eigenwertproblem) ble det brukt i forhold til hydrogenatomproblemet. Med den forklarte Schrödinger spekteret. Denne artikkelen er en av de viktigste innen fysikk på 1900-tallet. I den la Schrödinger grunnlaget for en ny retning innen vitenskap – bølgemekanikk.
Jobber ved universitetet i Berlin
Berømmelsen som kom til forskeren åpnet veien til det prestisjetunge Berlin-universitetet. Erwin ble kandidat til stillingen som professor i teoretisk fysikk. Denne stillingen ble fraflyttet etter at Max Planck trakk seg. Schrödinger, overvunnet tvil, aksepterte dette tilbudet. Han tiltrådte stillingen 1. oktober 1927.
I Berlin fant Erwin likesinnede og venner i personen til Albert Einstein, Max Planck, Max von Laue. Kommunikasjon med dem inspirerte selvfølgelig forskeren. Schrödinger foreleste om fysikk ved Universitetet i Berlin, holdt seminarer, et fysikkkollokvium. I tillegg deltok han i ulike organisatoriskearrangementer. I det hele tatt holdt Erwin seg for seg selv. Dette bevises av minner fra samtidige, så vel som fraværet av elevene hans.
Erwin forlater Tyskland, Nobelprisen
I 1933, da Hitler kom til makten, forlot Erwin Schrödinger Universitetet i Berlin. Biografien hans, som du kan se, er preget av en rekke trekk. Denne gangen kunne forskeren rett og slett ikke gjøre noe annet. Sommeren 1937 bestemte allerede eldre Schrödinger, som ikke ønsket å underkaste seg det nye regimet, å flytte. Det skal bemerkes at Schrödinger aldri åpent ga uttrykk for sin avvisning av nazismen. Han ville ikke engasjere seg i politikk. Likevel, i Tyskland i disse årene var det nesten umulig å forbli upolitisk.
Akkurat på dette tidspunktet besøkte Frederick Lindemann, en britisk fysiker, Tyskland. Han inviterte Schrödinger til å ta en jobb ved Oxford University. Forskeren, etter å ha dratt til Sør-Tirol for en sommerferie, kom ikke tilbake til Berlin. Sammen med sin kone ankom han Oxford i oktober 1933. Kort tid etter ankomst fikk Erwin vite at han hadde blitt tildelt Nobelprisen (sammen med P. Dirac).
Jobber i Oxford
Schrödinger ved Oxford var medlem av Magdalen College. Han hadde ingen undervisningsoppgaver. Sammen med andre emigranter fikk forskeren støtte fra Imperial Chemical Industry. Likevel kunne han ikke venne seg til det uvanlige miljøet på dette universitetet. En av årsakene er fraværet i en utdanningsinstitusjon hovedsakelig fokusert påtradisjonelle teologiske og humanitære disipliner, interesse for moderne fysikk. Dette fikk Schrödinger til å føle at han ikke fortjente en så høy lønn og stilling. Et annet aspekt av vitenskapsmannens ubehag var særegenhetene ved det sosiale livet, som var fullt av formaliteter og konvensjoner. Dette begrenset Schrödingers frihet, som han selv innrømmet. Alle disse og andre vanskeligheter, samt innskrenkningen av finansieringsprogrammet i 1936, tvang Erwin til å vurdere jobbtilbud. Etter at Schrödinger besøkte Edinburgh, bestemte han seg for å returnere til hjemlandet.
Hjemreise
Høsten 1936 begynte vitenskapsmannen å jobbe ved universitetet i Graz som professor i teoretisk fysikk. Oppholdet i Østerrike ble imidlertid kortvarig. I mars 1938 var landet Anschluss og det ble en del av Nazi-Tyskland. Forskeren, som utnyttet rådene fra rektor ved universitetet, skrev et forsoningsbrev, som ga uttrykk for at han var villig til å tåle den nye regjeringen. 30. mars ble den publisert og skapte negativ reaksjon fra emigrerende kolleger. Disse tiltakene hjalp imidlertid ikke Erwin. På grunn av politisk upålitelighet ble han avskjediget fra stillingen. Schrödinger mottok offisiell melding i august 1938
Roma og Dublin
Vitenskapsmannen dro til Roma, siden det fascistiske Italia da var den eneste staten som ikke krevde visum for å komme inn (det var kanskje ikke gitt til Erwin). På dette tidspunktet hadde Schrödinger kontaktet Eamon de Valera, Irlands statsminister. Han var matematiker av utdannelse og bestemte seg for å skape innDublin ny utdanningsinstitusjon. De Valera anskaffet et transittvisum for Erwin og kona, som åpnet for reiser gjennom Europa. Så de ankom Oxford høsten 1938. Mens det pågikk organisasjonsarbeid for å åpne et institutt i Dublin, tok Erwin en midlertidig stilling i belgiske Gent. Dette innlegget ble finansiert av Franchi Foundation.
Her fant forskeren andre verdenskrig. Intervensjonen fra de Valera hjalp Erwin (som etter Anschluss ble ansett som statsborger i Tyskland, det vil si et fiendeland) til å passere England. Han ankom den irske hovedstaden 7. oktober 1939
Jobb ved Dublin Institute, siste leveår
Dublin Institute for Advanced Study ble offisielt åpnet i juni 1940. Erwin var den første professoren ved Institutt for teoretisk fysikk, en av de to første avdelingene. I tillegg ble han utnevnt til direktør for instituttet. Andre samarbeidspartnere som dukket opp senere (blant dem var W. Heitler, L. Janoshi og K. Lanczos, samt mange unge fysikere) kunne vie seg helt til forskningsarbeid.
Erwin ledet et seminar, holdt foredrag, initierte sommerskoler ved instituttet, som ble deltatt av de mest fremtredende fysikerne i Europa. Den viktigste vitenskapelige interessen til Schrödinger i de irske årene var teorien om tyngdekraften, samt spørsmål som ligger i skjæringspunktet mellom to vitenskaper - fysikk og biologi. I 1940-45. og fra 1949 til 1956 var forskeren direktør for Institutt for teoretisk fysikk. Så bestemte han seg for å returnere til hjemlandet, begynte å jobbe ved universitetet i Wien som professor i teoretisk fysikk. Etter 2 år ble forskeren, som på den tiden ofte var syk,bestemte seg for å trekke seg.
Schrödinger tilbrakte de siste årene av sitt liv i Alpbach, en tyrolsk landsby. Forskeren døde på grunn av en forverring av tuberkulose på et sykehus i Wien. Det skjedde 4. januar 1961. Erwin Schrödinger ble gravlagt i Alpbach.
Schrödingers katt
Du har sikkert allerede hørt om eksistensen av dette fenomenet. Imidlertid vet folk langt fra vitenskapen vanligvis lite om ham. Det er verdt å fortelle om dette, ettersom Erwin Schrödinger gjorde en veldig viktig og interessant oppdagelse.
"Schrödingers katt" er Erwins berømte tankeeksperiment. Forskeren ønsket å bruke den til å vise at kvantemekanikken er ufullstendig når den beveger seg fra subatomære partikler til makroskopiske systemer.
Erwins artikkel som beskrev dette eksperimentet dukket opp tilbake i 1935. I den, for forklaring, brukes sammenligningsmetoden, man kan til og med si, personifisering. Forskeren skriver at det er en katt og en boks der det er en mekanisme som inneholder en beholder med giftig gass og en radioaktiv atomkjerne. I forsøket er parametrene valgt slik at forfallet av kjernen med en sannsynlighet på 50 % vil skje i løpet av en time. Hvis den går i oppløsning vil gassbeholderen åpne seg og katten dør. Men hvis dette ikke skjer, vil dyret leve.
Resultater av eksperimentet
Så, la oss la dyret ligge i boksen, vente en time og stille spørsmålet: lever katten eller ikke? I følge kvantemekanikken er atomkjernen (og dermed dyret) samtidig i alletilstander (kvantesuperposisjon). Systemet "katt - kjerne" før åpning av boksen var med en sannsynlighet på 50% i tilstanden "katten er død, kjernen har forf alt" og med en sannsynlighet på 50% "katten er i live, kjernen har ikke forf alt ". Det viser seg at dyret inni både er dødt og ikke samtidig.
I følge København-tolkningen vil katten fortsatt være enten levende eller død, uten mellomtilstander. Forfallstilstanden til kjernen velges ikke når boksen åpnes, men når kjernen treffer detektoren. Tross alt er reduksjonen av bølgefunksjonen i dette tilfellet ikke assosiert med observatøren av boksen (menneske), men med observatøren av kjernen (detektoren).
Her er et interessant eksperiment utført av Erwin Schrödinger. Oppdagelsene hans ga drivkraft til den videre utviklingen av fysikk. Avslutningsvis vil jeg sitere to uttalelser som han er forfatteren av:
- "Nuet er det eneste som ingen ende har."
- "Jeg går mot strømmen, men strømmens retning vil endre seg."
Dette avslutter vårt bekjentskap med den store fysikeren, som heter Erwin Schrödinger. Sitatene ovenfor lar deg åpne hans indre verden litt.
