Erwin Schrödinger (leveår - 1887-1961) - østrigsk fysiker, der er kendt som en af skaberne af kvantemekanikken. I 1933 modtog han Nobelprisen i fysik. Erwin Schrödinger er forfatteren til hovedligningen i et afsnit som ikke-relativistisk kvantemekanik. Den er i dag kendt som Schrödinger-ligningen.
Oprindelse, tidlige år
Wien er byen, hvor mange fremragende mennesker blev født, inklusive den store fysiker Erwin Schrödinger. En kort biografi om ham i vores tid er af stor interesse, og ikke kun i videnskabelige kredse. Hans far var Rudolf Schrödinger, en industrimand og botaniker. Hans mor var datter af en professor i kemi ved det lokale universitet i Wien. Hun var halvt engelsk. Som barn lærte Erwin Schrödinger, hvis foto du finder i denne artikel, engelsk, som han kunne sammen med tysk. Hans mor var lutheraner, og hans far var katolik.
B1906-1910, efter at have afsluttet gymnasiet, studerede Erwin Schrödinger hos F. Hasenerl og F. S. Exner. I sin ungdom var han glad for Schopenhauers arbejde. Dette forklarer hans interesse for filosofi, herunder østlig filosofi, teorien om farve og perception, Vedanta.
Service, ægteskab, arbejde som professor
Schrödinger Erwin tjente som artilleriofficer mellem 1914 og 1918. I 1920 blev Erwin gift. A. Bertel blev hans hustru. Han mødte sin kommende hustru i Seemach i sommeren 1913, da han udførte eksperimenter relateret til atmosfærisk elektricitet. Så, i 1920, blev han elev af M. Wien, som arbejdede på universitetet i Jena. Et år senere begyndte Schrödinger Erwin at arbejde i Stuttgart, hvor han var lektor. Lidt senere, i samme 1921, flyttede han til Breslau, hvor han allerede var fuld professor. Om sommeren flyttede Erwin Schrödinger til Zürich.
Livet i Zürich
Livet i denne by var meget gavnligt for videnskabsmanden. Faktum er, at Erwin Schrödinger kunne lide at vie sin tid ikke kun til videnskab. Interessante fakta fra videnskabsmandens liv inkluderer hans passion for skiløb og bjergbestigning. Og bjergene i nærheden gav ham en god mulighed for at slappe af i Zürich. Derudover t alte Schrödinger med sine kolleger Paul Scherrer, Peter Debye og Hermann Weyl, som arbejdede på Zürich Polytechnic. Alt dette bidrog til videnskabelig kreativitet.
Ikke desto mindre blev Erwins tid i Zürich præget af en alvorlig sygdom i 1921-22. Videnskabsmandblev syg af lungetuberkulose, så han tilbragte 9 måneder i de schweiziske alper i feriebyen Arosa. På trods af dette var Zürich-årene kreativt set de mest frugtbare for Erwin. Det var her, han skrev sine værker om bølgemekanik, som blev klassikere. Weil er kendt for at have været til stor hjælp for ham med at overvinde de matematiske vanskeligheder, som Erwin Schrödinger stod over for.
Schrödinger-ligning
I 1926 publicerede Erwin en meget vigtig artikel i et videnskabeligt tidsskrift. Det præsenterede en ligning kendt for os som Schrödinger-ligningen. I denne artikel (Quantisierung als Eigenwertproblem) blev det brugt i forhold til brintatomproblemet. Med den forklarede Schrödinger sit spektrum. Denne artikel er en af de vigtigste inden for fysik i det 20. århundrede. I den lagde Schrödinger grundlaget for en ny retning inden for videnskaben - bølgemekanik.
Arbejde på universitetet i Berlin
Berømmelsen, der kom til videnskabsmanden, åbnede hans vej til det prestigefyldte Berlin Universitet. Erwin blev kandidat til stillingen som professor i teoretisk fysik. Denne stilling blev opsagt, efter at Max Planck gik på pension. Schrödinger overvandt tvivlen og accepterede dette tilbud. Han tiltrådte sit hverv den 1. oktober 1927.
I Berlin fandt Erwin ligesindede mennesker og venner i skikkelse af Albert Einstein, Max Planck, Max von Laue. Kommunikation med dem inspirerede naturligvis videnskabsmanden. Schrödinger holdt foredrag om fysik ved universitetet i Berlin, holdt seminarer, et fysikkollokvium. Derudover deltog han i forskellige organisatoriskebegivenheder. I det hele taget holdt Erwin sig dog for sig selv. Dette bevises af samtidens minder såvel som fraværet af hans elever.
Erwin forlader Tyskland, Nobelprisen
I 1933, da Hitler kom til magten, forlod Erwin Schrödinger universitetet i Berlin. Hans biografi er, som du kan se, præget af adskillige bevægelser. Denne gang kunne videnskabsmanden simpelthen ikke gøre andet. I sommeren 1937 besluttede allerede ældre Schrödinger, som ikke ønskede at underkaste sig det nye regime, at flytte. Det skal bemærkes, at Schrödinger aldrig åbent udtrykte sin afvisning af nazismen. Han ville ikke blande sig i politik. Ikke desto mindre var det i Tyskland i disse år næsten umuligt at forblive upolitisk.
Lige på dette tidspunkt besøgte Frederick Lindemann, en britisk fysiker, Tyskland. Han inviterede Schrödinger til at tage et job på Oxford University. Forskeren, der var rejst til Sydtyrol på en sommerferie, vendte ikke tilbage til Berlin. Sammen med sin kone ankom han til Oxford i oktober 1933. Kort efter sin ankomst erfarede Erwin, at han var blevet tildelt Nobelprisen (sammen med P. Dirac).
Arbejd i Oxford
Schrödinger i Oxford var medlem af Magdalen College. Han havde ingen undervisningsopgaver. Sammen med andre emigranter modtog videnskabsmanden støtte fra Imperial Chemical Industry. Ikke desto mindre kunne han ikke vænne sig til det usædvanlige miljø på dette universitet. En af årsagerne er fraværet i en uddannelsesinstitution med hovedvægten påtraditionelle teologiske og humanitære discipliner, interesse for moderne fysik. Dette fik Schrödinger til at føle, at han ikke fortjente en så høj løn og stilling. Et andet aspekt af videnskabsmandens ubehag var det særlige ved det sociale liv, som var fyldt med formaliteter og konventioner. Dette lænkede Schrödingers frihed, som han selv indrømmede. Alle disse og andre vanskeligheder, såvel som indskrænkningen af finansieringsprogrammet i 1936, tvang Erwin til at overveje jobtilbud. Efter at Schrödinger havde besøgt Edinburgh, besluttede han at vende tilbage til sit hjemland.
Homecoming
I efteråret 1936 begyndte videnskabsmanden at arbejde på universitetet i Graz som professor i teoretisk fysik. Opholdet i Østrig blev dog kortvarigt. I marts 1938 var landet Anschluss, og det blev en del af Nazityskland. Videnskabsmanden, der udnyttede råd fra universitetets rektor, skrev et forsoningsbrev, som udtrykte hans vilje til at affinde sig med den nye regering. Den 30. marts blev den offentliggjort og medførte en negativ reaktion fra udvandrende kolleger. Disse foranst altninger hjalp dog ikke Erwin. På grund af politisk upålidelighed blev han afskediget fra sin stilling. Schrödinger modtog officiel meddelelse i august 1938
Rom og Dublin
Videnskabsmanden tog til Rom, da det fascistiske Italien dengang var den eneste stat, der ikke krævede visum for at komme ind (det er muligvis ikke blevet givet til Erwin). På dette tidspunkt havde Schrödinger kontaktet Eamon de Valera, Irlands premierminister. Han var matematiker af uddannelse og besluttede at skabe indDublin ny uddannelsesinstitution. De Valera anskaffede et transitvisum til Erwin og hans kone, hvilket åbnede for rejser gennem Europa. Så de ankom til Oxford i efteråret 1938. Mens det organisatoriske arbejde var i gang med at åbne et institut i Dublin, tog Erwin en midlertidig stilling i det belgiske Gent. Dette indlæg blev finansieret af Franchi Foundation.
Her fandt videnskabsmanden Anden Verdenskrig. De Valeras intervention hjalp Erwin (som efter Anschluss blev betragtet som en borger i Tyskland, det vil sige et fjendeland) med at passere gennem England. Han ankom til den irske hovedstad den 7. oktober 1939
Arbejde på Dublin Institute, sidste leveår
Dublin Institute for Advanced Study blev officielt åbnet i juni 1940. Erwin var den første professor i Institut for Teoretisk Fysik, en af de to første afdelinger. Desuden blev han udnævnt til direktør for instituttet. Andre samarbejdspartnere, der dukkede op senere (blandt dem var W. Heitler, L. Janoshi og K. Lanczos, samt mange unge fysikere) kunne hellige sig udelukkende forskningsarbejde.
Erwin ledede et seminar, holdt foredrag, indledte sommerskoler på instituttet, som blev overværet af de mest fremtrædende fysikere i Europa. Den vigtigste videnskabelige interesse for Schrödinger i de irske år var teorien om tyngdekraften, såvel som spørgsmål, der ligger i skæringspunktet mellem to videnskaber - fysik og biologi. I 1940-45. og fra 1949 til 1956 var videnskabsmanden direktør for Institut for Teoretisk Fysik. Så besluttede han at vende tilbage til sit hjemland, begyndte at arbejde på universitetet i Wien som professor i teoretisk fysik. Efter 2 år var videnskabsmanden, som på det tidspunkt ofte var syg,besluttede at gå på pension.
Schrödinger tilbragte de sidste år af sit liv i Alpbach, en tyrolsk landsby. Videnskabsmanden døde på grund af en forværring af tuberkulose på et hospital i Wien. Det skete den 4. januar 1961. Erwin Schrödinger blev begravet i Alpbach.
Schrödingers kat
Du har sikkert allerede hørt om eksistensen af dette fænomen. Men folk langt fra videnskaben ved norm alt lidt om ham. Det er værd at fortælle om dette, da Erwin Schrödinger gjorde en meget vigtig og interessant opdagelse.
"Schrödingers kat" er Erwins berømte tankeeksperiment. Videnskabsmanden ønskede at bruge det til at vise, at kvantemekanikken er ufuldstændig, når den bevæger sig fra subatomære partikler til makroskopiske systemer.
Erwins artikel, der beskriver dette eksperiment, dukkede op tilbage i 1935. I den bruges sammenligningsmetoden til forklaring, man kan endda sige personificering. Videnskabsmanden skriver, at der er en kat og en boks, hvori der er en mekanisme indeholdende en beholder med giftig gas og en radioaktiv atomkerne. I forsøget er parametrene valgt, så kernens henfald med en sandsynlighed på 50 % vil ske i løbet af en time. Hvis den går i opløsning, åbner gasbeholderen sig, og katten dør. Men hvis dette ikke sker, vil dyret leve.
Resultater af eksperimentet
Så lad os efterlade dyret i kassen, vente en time og stille spørgsmålet: er katten i live eller ej? Ifølge kvantemekanikken er atomkernen (og dermed dyret) samtidig i alletilstande (kvantesuperposition). Systemet "kat - kerne" før åbning af kassen var med en sandsynlighed på 50% i tilstanden "katten er død, kernen er forfaldet" og med en sandsynlighed på 50% "katten er i live, kernen er ikke forfaldet ". Det viser sig, at dyret indeni både er dødt og ikke på samme tid.
Ifølge københavnerfortolkningen vil katten stadig være enten levende eller død, uden mellemtilstande. Kernens henfaldstilstand vælges ikke, når kassen åbnes, men når kernen rammer detektoren. Når alt kommer til alt, er reduktionen af bølgefunktionen i dette tilfælde ikke forbundet med observatøren af kassen (menneske), men med observatøren af kernen (detektor).
Her er et interessant eksperiment udført af Erwin Schrödinger. Hans opdagelser satte skub i den videre udvikling af fysikken. Afslutningsvis vil jeg gerne citere to udsagn, som han er forfatter til:
- "Nuet er det eneste, der ingen ende har."
- "Jeg går imod strømmen, men strømmens retning vil ændre sig."
Dette afslutter vores bekendtskab med den store fysiker, hvis navn er Erwin Schrödinger. Citaterne ovenfor giver dig mulighed for lidt at åbne hans indre verden.
