Erwin Schrödinger (lata życia - 1887-1961) - austriacki fizyk, znany jako jeden z twórców mechaniki kwantowej. W 1933 otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Erwin Schrödinger jest autorem równania głównego w takim dziale jak nierelatywistyczna mechanika kwantowa. Znane jest dzisiaj jako równanie Schrödingera.
Pochodzenie, wczesne lata
Wiedeń to miasto, w którym urodziło się wielu wybitnych ludzi, w tym wielki fizyk Erwin Schrödinger. Krótka biografia go w naszych czasach cieszy się dużym zainteresowaniem i to nie tylko w kręgach naukowych. Jego ojcem był Rudolf Schrödinger, przemysłowiec i botanik. Jego matka była córką profesora chemii na miejscowym Uniwersytecie Wiedeńskim. Była w połowie Angielką. Jako dziecko Erwin Schrödinger, którego zdjęcie znajdziecie w tym artykule, uczył się angielskiego, który znał wraz z niemieckim. Jego matka była luteranką, a ojciec katolikiem.
B1906-1910, po ukończeniu gimnazjum, Erwin Schrödinger uczył się u F. Hasenerla i F. S. Exnera. W młodości lubił twórczość Schopenhauera. To wyjaśnia jego zainteresowanie filozofią, w tym filozofią Wschodu, teorią koloru i percepcji, Vedantą.
Służba, małżeństwo, praca jako profesor
Schrödinger Erwin służył jako oficer artylerii w latach 1914-1918. W 1920 roku Erwin ożenił się. Jego żoną została A. Bertel. Swoją przyszłą żonę poznał w Seemach latem 1913 roku, kiedy przeprowadzał eksperymenty związane z elektrycznością atmosferyczną. Następnie w 1920 został uczniem M. Wien, który pracował na Uniwersytecie w Jenie. Rok później Schrödinger Erwin rozpoczął pracę w Stuttgarcie, gdzie był profesorem nadzwyczajnym. Nieco później, w tym samym 1921 roku, przeniósł się do Wrocławia, gdzie był już profesorem zwyczajnym. Latem Erwin Schrödinger przeniósł się do Zurychu.
Życie w Zurychu
Życie w tym mieście było bardzo korzystne dla naukowca. Faktem jest, że Erwin Schrödinger lubił poświęcać swój czas nie tylko nauce. Ciekawostką z życia naukowca jest jego pasja do narciarstwa i wspinaczki górskiej. A pobliskie góry dały mu dobrą okazję do wypoczynku w Zurychu. Ponadto Schrödinger rozmawiał ze swoimi kolegami Paulem Scherrerem, Peterem Debye i Hermannem Weylem, którzy pracowali na Politechnice w Zurychu. Wszystko to przyczyniło się do kreatywności naukowej.
Mimo to czas Erwina w Zurychu został zmarnowany przez poważną chorobę w latach 1921-22. Naukowieczachorował na gruźlicę płuc, więc 9 miesięcy spędził w Alpach Szwajcarskich, w kurorcie Arosa. Mimo to lata w Zurychu były twórczo najbardziej owocne dla Erwina. To tutaj pisał swoje prace o mechanice falowej, która stała się klasyką. Wiadomo, że Weil bardzo mu pomógł w przezwyciężeniu matematycznych trudności, z jakimi zmagał się Erwin Schrödinger.
Równanie Schrödingera
W 1926 roku Erwin opublikował bardzo ważny artykuł w czasopiśmie naukowym. Przedstawia równanie znane nam jako równanie Schrödingera. W tym artykule (Quantisierung als Eigenwertproblem) został użyty w odniesieniu do problemu atomu wodoru. Dzięki niemu Schrödinger wyjaśnił swoje spektrum. Ten artykuł jest jednym z najważniejszych w fizyce XX wieku. W nim Schrödinger położył podwaliny pod nowy kierunek w nauce - mechanikę fal.
Praca na Uniwersytecie Berlińskim
Sława, jaka przyszła do naukowca, otworzyła mu drogę do prestiżowego Uniwersytetu Berlińskiego. Erwin został kandydatem na stanowisko profesora fizyki teoretycznej. To stanowisko zostało zwolnione po przejściu Maxa Plancka na emeryturę. Schrödinger, pokonując wątpliwości, przyjął tę ofertę. Swoje obowiązki objął 1 października 1927 r.
W Berlinie Erwin znalazł podobnie myślących ludzi i przyjaciół w osobie Alberta Einsteina, Maxa Plancka, Maxa von Laue. Komunikacja z nimi oczywiście zainspirowała naukowca. Schrödinger wykładał fizykę na Uniwersytecie w Berlinie, prowadził seminaria, kolokwium z fizyki. Ponadto brał udział w różnych organizacjachwydarzenia. Jednak ogólnie rzecz biorąc, Erwin trzymał się dla siebie. Świadczą o tym wspomnienia współczesnych, a także nieobecność jego uczniów.
Erwin opuszcza Niemcy, Nagroda Nobla
W 1933 roku, kiedy Hitler doszedł do władzy, Erwin Schrödinger opuścił Uniwersytet Berliński. Jego biografia, jak widać, naznaczona jest licznymi ruchami. Tym razem naukowiec po prostu nie mógł zrobić inaczej. Latem 1937 roku stary już Schrödinger, który nie chciał poddać się nowemu reżimowi, zdecydował się na przeprowadzkę. Należy zauważyć, że Schrödinger nigdy otwarcie nie wyraził swojego odrzucenia nazizmu. Nie chciał angażować się w politykę. Niemniej jednak w Niemczech tamtych lat było prawie niemożliwe pozostawanie apolitycznym.
Właśnie w tym czasie Frederick Lindemann, brytyjski fizyk, odwiedził Niemcy. Zaprosił Schrödingera do podjęcia pracy na Uniwersytecie Oksfordzkim. Naukowiec, który wyjechał na letnie wakacje do Południowego Tyrolu, nie wrócił do Berlina. Wraz z żoną przybył do Oksfordu w październiku 1933 roku. Krótko po przyjeździe Erwin dowiedział się, że otrzymał Nagrodę Nobla (wraz z P. Diracem).
Praca w Oksfordzie
Schrödinger z Oksfordu był członkiem Magdalen College. Nie miał obowiązków dydaktycznych. Wraz z innymi emigrantami naukowiec otrzymał wsparcie od Cesarskiego Przemysłu Chemicznego. Mimo to nie mógł przyzwyczaić się do niezwykłego środowiska tej uczelni. Jednym z powodów jest nieobecność w placówce oświatowej skoncentrowanej głównie na:tradycyjne dyscypliny teologiczne i humanitarne, zainteresowanie fizyką współczesną. To sprawiło, że Schrödinger poczuł, że nie zasługuje na tak wysoką pensję i stanowisko. Kolejnym aspektem dyskomfortu naukowca były osobliwości życia społecznego, które było pełne formalności i konwencji. To ograniczało wolność Schrödingera, jak sam przyznał. Wszystkie te i inne trudności, a także ograniczenie programu finansowania w 1936 roku zmusiły Erwina do rozważenia ofert pracy. Po wizycie w Edynburgu Schrödinger postanowił wrócić do swojej ojczyzny.
Powrót do domu
Jesienią 1936 roku naukowiec rozpoczął pracę na Uniwersytecie w Grazu jako profesor fizyki teoretycznej. Jednak jego pobyt w Austrii był krótkotrwały. W marcu 1938 kraj był Anschluss i stał się częścią nazistowskich Niemiec. Naukowiec, korzystając z rady rektora uczelni, napisał list pojednawczy, w którym wyraził gotowość pogodzenia się z nowym rządem. 30 marca został opublikowany i wywołał negatywną reakcję emigrujących kolegów. Jednak te środki nie pomogły Erwinowi. Z powodu nierzetelności politycznej został odwołany ze stanowiska. Schrödinger otrzymał oficjalne zawiadomienie w sierpniu 1938
Rzym i Dublin
Naukowiec udał się do Rzymu, ponieważ faszystowskie Włochy były wówczas jedynym państwem, które nie wymagało wizy na wjazd (być może nie była ona zapewniona Erwinowi). W tym czasie Schrödinger skontaktował się z Eamonem de Valerą, premierem Irlandii. Z wykształcenia był matematykiem i postanowił tworzyć wNowa instytucja edukacyjna w Dublinie. De Valera załatwił Erwinowi i jego żonie wizę tranzytową, która otworzyła podróż po Europie. Przybyli więc do Oksfordu jesienią 1938 roku. Podczas gdy trwały prace organizacyjne nad otwarciem instytutu w Dublinie, Erwin objął tymczasowe stanowisko w belgijskiej Gandawie. Ten post został sfinansowany przez Fundację Franchi.
Tu naukowiec znalazł II wojnę światową. Interwencja de Valery pomogła Erwinowi (który po Anschlussie był uważany za obywatela Niemiec, czyli wrogiego kraju) przejść przez Anglię. Przybył do stolicy Irlandii 7 października 1939 r.
Praca w Instytucie Dublińskim, ostatnie lata życia
Dublinski Instytut Studiów Zaawansowanych został oficjalnie otwarty w czerwcu 1940 roku. Erwin był pierwszym profesorem na Wydziale Fizyki Teoretycznej, jednym z pierwszych dwóch wydziałów. Ponadto został mianowany dyrektorem instytutu. Inni współpracownicy, którzy pojawili się później (m.in. W. Heitler, L. Janoshi i K. Lanczos, a także wielu młodych fizyków) mogli całkowicie poświęcić się pracy badawczej.
Erwin poprowadził seminarium, wygłosił wykłady, zainicjował szkoły letnie w instytucie, w których uczestniczyli najwybitniejsi fizycy w Europie. Głównym zainteresowaniem naukowym Schrödingera w latach irlandzkich była teoria grawitacji, a także zagadnienia leżące na przecięciu dwóch nauk - fizyki i biologii. W latach 1940-45. a od 1949 do 1956 naukowiec był kierownikiem Zakładu Fizyki Teoretycznej. Następnie postanowił wrócić do ojczyzny, rozpoczął pracę na Uniwersytecie Wiedeńskim jako profesor fizyki teoretycznej. Po 2 latach naukowiec, który w tym czasie często chorował,postanowił przejść na emeryturę.
Schrödinger spędził ostatnie lata swojego życia w Alpbach, tyrolskiej wiosce. Naukowiec zmarł na skutek zaostrzenia gruźlicy w szpitalu w Wiedniu. Stało się to 4 stycznia 1961 roku. Erwin Schrödinger został pochowany w Alpbach.
Kot Schrödingera
Prawdopodobnie już słyszałeś o istnieniu tego zjawiska. Jednak ludzie z dala od nauki zwykle niewiele o nim wiedzą. Warto o tym opowiedzieć, ponieważ Erwin Schrödinger dokonał bardzo ważnego i interesującego odkrycia.
„Kot Schrödingera” to słynny eksperyment myślowy Erwina. Naukowiec chciał ją wykorzystać do wykazania, że mechanika kwantowa jest niekompletna, gdy przechodzi od cząstek subatomowych do układów makroskopowych.
Artykuł Erwina opisujący ten eksperyment pojawił się w 1935 roku. W nim dla wyjaśnienia zastosowano metodę porównawczą, można nawet powiedzieć, personifikację. Naukowiec pisze, że jest kot i pudełko, w którym znajduje się mechanizm zawierający pojemnik z trującym gazem i radioaktywnym jądrem atomowym. W eksperymencie parametry dobiera się tak, aby rozpad jądra z prawdopodobieństwem 50% nastąpił w ciągu godziny. Jeśli się rozpadnie, pojemnik z gazem otworzy się i kot umrze. Jeśli jednak tak się nie stanie, zwierzę przeżyje.
Wyniki eksperymentu
Więc zostawmy zwierzę w pudełku, poczekaj godzinę i zadajmy pytanie: czy kot żyje, czy nie? Zgodnie z mechaniką kwantową jądro atomowe (a więc i zwierzę) jest we wszystkim jednocześniestany (superpozycja kwantowa). Układ „kot – rdzeń” przed otwarciem pudełka znajdował się z prawdopodobieństwem 50% w stanie „kot nie żyje, rdzeń się zepsuł” i z prawdopodobieństwem 50% „kot żyje, rdzeń się nie zepsuł”. Okazuje się, że zwierzę w środku jest martwe i nie w tym samym czasie.
Według interpretacji kopenhaskiej kot nadal będzie żywy lub martwy, bez stanów pośrednich. Stan rozpadu jądra jest wybierany nie wtedy, gdy pudełko jest otwarte, ale kiedy jądro uderza w detektor. Przecież redukcja funkcji falowej jest w tym przypadku związana nie z obserwatorem pudełka (człowiekiem), ale z obserwatorem jądra (detektorem).
Oto ciekawy eksperyment przeprowadzony przez Erwina Schrödingera. Jego odkrycia dały impuls do dalszego rozwoju fizyki. Na zakończenie chciałbym przytoczyć dwie wypowiedzi, których jest autorem:
- "Prezent to jedyna rzecz, która nie ma końca."
- "Idę pod prąd, ale kierunek prądu się zmieni."
To kończy naszą znajomość z wielkim fizykiem, który nazywa się Erwin Schrödinger. Powyższe cytaty pozwalają nieco otworzyć jego wewnętrzny świat.
