Erwin Schrödinger (levnadsår - 1887-1961) - österrikisk fysiker, som är känd som en av skaparna av kvantmekaniken. 1933 fick han Nobelpriset i fysik. Erwin Schrödinger är författare till masterekvationen i ett sådant avsnitt som icke-relativistisk kvantmekanik. Den är idag känd som Schrödinger-ekvationen.
Ursprung, tidiga år
Wien är staden där många framstående människor föddes, inklusive den store fysikern Erwin Schrödinger. En kort biografi om honom i vår tid är av stort intresse, och inte bara i vetenskapliga kretsar. Hans far var Rudolf Schrödinger, industriman och botaniker. Hans mor var dotter till en professor i kemi vid det lokala universitetet i Wien. Hon var halvengelsk. Som barn lärde Erwin Schrödinger, vars foto du hittar i den här artikeln, engelska, som han kunde tillsammans med tyska. Hans mor var lutheran och hans far var katolik.
B1906-1910 studerade Erwin Schrödinger efter gymnasiet hos F. Hasenerl och F. S. Exner. I sin ungdom var han förtjust i Schopenhauers arbete. Detta förklarar hans intresse för filosofi, inklusive österländsk filosofi, teorin om färg och perception, Vedanta.
Service, äktenskap, arbete som professor
Schrödinger Erwin tjänstgjorde som artilleriofficer mellan 1914 och 1918. 1920 gifte Erwin sig. A. Bertel blev hans hustru. Han träffade sin blivande hustru i Seemach sommaren 1913, då han genomförde experiment relaterade till atmosfärisk elektricitet. Sedan, 1920, blev han student till M. Wien, som arbetade vid universitetet i Jena. Ett år senare började Schrödinger Erwin arbeta i Stuttgart, där han var docent. Lite senare, samma 1921, flyttade han till Breslau, där han redan var professor. På sommaren flyttade Erwin Schrödinger till Zürich.
Livet i Zürich
Livet i den här staden var mycket fördelaktigt för vetenskapsmannen. Faktum är att Erwin Schrödinger gillade att ägna sin tid inte bara åt vetenskap. Intressanta fakta från forskarens liv inkluderar hans passion för skidåkning och bergsklättring. Och bergen i närheten gav honom ett bra tillfälle att koppla av i Zürich. Dessutom pratade Schrödinger med sina kollegor Paul Scherrer, Peter Debye och Hermann Weyl, som arbetade på Zürich Polytechnic. Allt detta bidrog till vetenskaplig kreativitet.
Ändå kantades Erwins tid i Zürich av en allvarlig sjukdom 1921-22. Forskareinsjuknade i lungtuberkulos, så han tillbringade 9 månader i de schweiziska alperna, i semesterorten Arosa. Trots detta var Zürich-åren kreativt sett de mest fruktbara för Erwin. Det var här han skrev sina verk om vågmekanik, som blev klassiker. Weil är känd för att ha varit till stor hjälp för honom för att övervinna de matematiska svårigheter som Erwin Schrödinger stod inför.
Schrödinger-ekvation
1926 publicerade Erwin en mycket viktig artikel i en vetenskaplig tidskrift. Den presenterade en ekvation känd för oss som Schrödinger-ekvationen. I denna artikel (Quantisierung als Eigenwertproblem) användes det i relation till väteatomproblemet. Med den förklarade Schrödinger sitt spektrum. Den här artikeln är en av de viktigaste inom fysik på 1900-talet. I den lade Schrödinger grunden för en ny riktning inom vetenskapen - vågmekanik.
Arbetar vid universitetet i Berlin
Berömmelsen som kom till vetenskapsmannen öppnade hans väg till det prestigefyllda Berlin-universitetet. Erwin blev en kandidat till tjänsten som professor i teoretisk fysik. Denna tjänst lämnades efter att Max Planck gick i pension. Schrödinger övervann tvivel och accepterade detta erbjudande. Han tillträdde sin tjänst den 1 oktober 1927.
I Berlin hittade Erwin likasinnade och vänner i personen som Albert Einstein, Max Planck, Max von Laue. Kommunikation med dem inspirerade naturligtvis forskaren. Schrödinger föreläste om fysik vid universitetet i Berlin, höll seminarier, ett fysikkollokvium. Dessutom deltog han i olika organisatoriskaevenemang. På det stora hela höll sig dock Erwin för sig själv. Detta bevisas av minnen från samtida, såväl som frånvaron av hans elever.
Erwin lämnar Tyskland, Nobelpris
1933, när Hitler kom till makten, lämnade Erwin Schrödinger universitetet i Berlin. Hans biografi, som du kan se, präglas av många rörelser. Den här gången kunde forskaren helt enkelt inte göra något annat. Sommaren 1937 bestämde sig redan äldre Schrödinger, som inte ville underkasta sig den nya regimen, att flytta. Det bör noteras att Schrödinger aldrig öppet uttryckte sitt förkastande av nazismen. Han ville inte engagera sig i politiken. Icke desto mindre var det i Tyskland under dessa år nästan omöjligt att förbli opolitisk.
Just vid den här tiden besökte Frederick Lindemann, en brittisk fysiker, Tyskland. Han bjöd in Schrödinger att ta ett jobb vid Oxford University. Forskaren, efter att ha åkt till Sydtyrolen för en sommarsemester, återvände inte till Berlin. Tillsammans med sin fru anlände han till Oxford i oktober 1933. Kort efter ankomsten fick Erwin veta att han hade tilldelats Nobelpriset (tillsammans med P. Dirac).
Arbetar på Oxford
Schrödinger i Oxford var medlem i Magdalen College. Han hade inga undervisningsuppgifter. Tillsammans med andra emigranter fick forskaren stöd från Imperial Chemical Industry. Ändå kunde han inte vänja sig vid den ovanliga miljön på detta universitet. En av anledningarna är frånvaron på en läroanst alt främst inriktad påtraditionella teologiska och humanitära discipliner, intresse för modern fysik. Detta fick Schrödinger att känna att han inte förtjänade en så hög lön och befattning. En annan aspekt av vetenskapsmannens obehag var det sociala livets egenheter, som var fullt av formaliteter och konventioner. Detta begränsade Schrödingers frihet, vilket han själv medgav. Alla dessa och andra svårigheter, liksom inskränkningen av finansieringsprogrammet 1936, tvingade Erwin att överväga jobberbjudanden. Efter att Schrödinger hade besökt Edinburgh bestämde han sig för att återvända till sitt hemland.
Homecoming
Hösten 1936 började vetenskapsmannen arbeta vid universitetet i Graz som professor i teoretisk fysik. Hans vistelse i Österrike blev dock kortvarig. I mars 1938 var landet Anschluss och det blev en del av Nazityskland. Vetenskapsmannen, som utnyttjade råd från universitetets rektor, skrev ett försoningsbrev, som uttryckte hans beredvillighet att stå ut med den nya regeringen. Den 30 mars publicerades den och orsakade en negativ reaktion från emigrerande kollegor. Dessa åtgärder hjälpte dock inte Erwin. På grund av politisk opålitlighet avskedades han från sin tjänst. Schrödinger fick officiellt meddelande i augusti 1938
Rom och Dublin
Forskaren åkte till Rom, eftersom det fascistiska Italien då var den enda stat som inte krävde visum för att komma in (det kanske inte har lämnats till Erwin). Vid det här laget hade Schrödinger kontaktat Eamon de Valera, Irlands premiärminister. Han var matematiker av utbildning och bestämde sig för att skapa sigDublins nya läroanst alt. De Valera skaffade ett transitvisum för Erwin och hans fru, vilket öppnade för resor genom Europa. Så de anlände till Oxford hösten 1938. Medan det organisatoriska arbetet pågick för att öppna ett institut i Dublin, tog Erwin en tillfällig tjänst i belgiska Gent. Det här inlägget finansierades av Franchi Foundation.
Här hittade vetenskapsmannen andra världskriget. De Valeras ingripande hjälpte Erwin (som efter Anschluss ansågs vara medborgare i Tyskland, det vill säga ett fiendeland) att passera England. Han anlände till den irländska huvudstaden den 7 oktober 1939
Arbeta på Dublin Institute, sista åren av livet
Dublin Institute for Advanced Study öppnades officiellt i juni 1940. Erwin var den första professorn vid institutionen för teoretisk fysik, en av de två första institutionerna. Dessutom utsågs han till direktör för institutet. Andra medarbetare som dök upp senare (bland dem var W. Heitler, L. Janoshi och K. Lanczos, samt många unga fysiker) kunde ägna sig helt åt forskningsarbete.
Erwin ledde ett seminarium, höll föreläsningar, initierade sommarskolor vid institutet, där de mest framstående fysikerna i Europa deltog. Det huvudsakliga vetenskapliga intresset för Schrödinger under de irländska åren var teorin om gravitation, såväl som frågor som ligger i skärningspunkten mellan två vetenskaper - fysik och biologi. Åren 1940-45. och från 1949 till 1956 var vetenskapsmannen chef för institutionen för teoretisk fysik. Sedan bestämde han sig för att återvända till sitt hemland, började arbeta vid universitetet i Wien som professor i teoretisk fysik. Efter två år var vetenskapsmannen, som vid den tiden ofta var sjuk,beslutade att gå i pension.
Schrödinger tillbringade de sista åren av sitt liv i Alpbach, en tyrolsk by. Forskaren dog på grund av en exacerbation av tuberkulos på ett sjukhus i Wien. Det hände den 4 januari 1961. Erwin Schrödinger begravdes i Alpbach.
Schrödingers katt
Du har förmodligen redan hört talas om förekomsten av detta fenomen. Men människor långt från vetenskapen vet vanligtvis lite om honom. Det är värt att berätta om detta, eftersom Erwin Schrödinger gjorde en mycket viktig och intressant upptäckt.
"Schrödingers katt" är Erwins berömda tankeexperiment. Forskaren ville använda den för att visa att kvantmekaniken är ofullständig när den går från subatomära partiklar till makroskopiska system.
Erwins artikel som beskrev detta experiment dök upp redan 1935. I den används för förklaring metoden för jämförelse, man kan till och med säga, personifiering. Forskaren skriver att det finns en katt och en låda där det finns en mekanism som innehåller en behållare med giftig gas och en radioaktiv atomkärna. I experimentet väljs parametrarna så att kärnans sönderfall med en sannolikhet på 50% kommer att inträffa inom en timme. Om den sönderfaller öppnas gasbehållaren och katten dör. Men om detta inte händer kommer djuret att leva.
Resultat av experimentet
Så, låt oss lämna djuret i lådan, vänta en timme och ställa frågan: lever katten eller inte? Enligt kvantmekaniken är atomkärnan (och därmed djuret) samtidigt i allatillstånd (kvantöverlagring). Systemet "katt - kärna" innan lådan öppnades var med en sannolikhet på 50% i tillståndet "katten är död, kärnan har förfallit" och med en sannolikhet på 50% "katten är vid liv, kärnan har inte förfallit ". Det visar sig att djuret inuti är både dött och inte samtidigt.
Enligt Köpenhamnstolkningen kommer katten fortfarande att vara antingen levande eller död, utan mellanliggande tillstånd. Kärnans sönderfallstillstånd väljs inte när lådan öppnas, utan när kärnan träffar detektorn. När allt kommer omkring är minskningen av vågfunktionen i detta fall inte associerad med observatören av lådan (människa), utan med observatören av kärnan (detektor).
Här är ett intressant experiment utfört av Erwin Schrödinger. Hans upptäckter gav impulser till den fortsatta utvecklingen av fysiken. Avslutningsvis skulle jag vilja citera två uttalanden som han är författare till:
- "Nuet är det enda som inte har något slut."
- "Jag går mot strömmen, men strömmens riktning kommer att ändras."
Detta avslutar vår bekantskap med den store fysikern, som heter Erwin Schrödinger. Citaten ovan låter dig öppna hans inre värld något.
