Erwin Schrödinger a myšlienkový experiment Schrödingerovej mačky
Nositeľ Nobelovej ceny za fyziku, ktorý formoval kvantovú mechaniku
YingHuiTay / Getty Images
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (nar. 12. augusta 1887 vo Viedni, Rakúsko) bol fyzik, ktorý viedol prelomové práce v r. kvantová mechanika , oblasť, ktorá študuje, ako sa energia a hmota správajú vo veľmi malých dĺžkach. V roku 1926 Schrödinger vyvinul rovnicu, ktorá predpovedala, kde sa v atóme bude nachádzať elektrón. V roku 1933 získal a nobelová cena za túto prácu spolu s fyzikom Paul Dirac .
Rýchle fakty: Erwin Schrödinger
- Louis de Broglie , fyzik, predstavil pojem o záležitosť vlny.“ Schrödinger čítal de Broglieho tézu, ako aj poznámku pod čiarou, ktorú napísalAlbert Einstein, ktorý sa pozitívne vyjadril o de Broglieho práci. Schrödinger bol tiež požiadaný, aby diskutoval o de Broglieho práci na seminári, ktorý organizovala Univerzita v Zürichu a ďalšia univerzita, ETH Zurich.
- Boltzmann. Schrödinger považoval Boltzmannov štatistický prístup k fyzike za svoju prvú lásku vo vede a veľa z jeho vedeckého vzdelania nasledovalo v Boltzmannovej tradícii.
- Schrödingerova predchádzajúca práca o kvantovej teórii plynov, ktorá študovala plyny z pohľadu kvantovej mechaniky. V jednom zo svojich článkov o kvantovej teórii plynov O Einsteinovej teórii plynov Schrödinger aplikoval de Broglieho teóriu o vlnách hmoty, aby pomohol vysvetliť správanie plynov.
- rybár e Všetci sme aspekty jednej jedinej bytosti: Úvod k Erwinovi Schrödingerovi. Som nič , 1984; 51 (3): 809-835.
- Heitler W. Erwin Schrödinger, 1887-1961. Biogr Mem Fellows Royal Soc , 1961; 7 : 221-228.
- Majstri B. Cesta Erwina Schrödingera k vlnovej mechanike. Opt Photonics News , 2014; 25 (2): 32-39.
- Moore W. Schrödinger: Život a myšlienka. Cambridge University Press; 1989.
- Schrödinger: Oslava storočnice polyhistora. Ed. Clive Kilmister, Cambridge University Press; 1987.
- Schrödinger E. Kvantovanie ako problém vlastných hodnôt, prvá komunikácia. Ann. Phys. 1926; 79 : 361-376.
- Teresi D. Osamelý strážca kvantovej mechaniky. Webová stránka New York Times. https://www.nytimes.com/1990/01/07/books/the-lone-ranger-of-quantum-mechanics.html . 1990.
Schrödinger môže byť viac populárny Schrödingerova mačka , myšlienkový experiment, ktorý vymyslel v roku 1935 na ilustráciu problémov s bežnou interpretáciou kvantovej mechaniky.
Rané roky a vzdelanie
Schrödinger bol jediným dieťaťom Rudolfa Schrödingera – robotníka v továrni na linoleum a olejové súkno, ktorý zdedil obchod po svojom otcovi – a Georgine, dcéry Rudolfovho profesora chémie. Schrödingerova výchova zdôrazňovala kultúrne ocenenie a pokrok vo vede aj v umení.
Schrödinger bol vychovávaný vychovávateľom a jeho otcom doma. Vo veku 11 rokov nastúpil na Akademische Gymnasium vo Viedni, školu zameranú na klasické vzdelávanie a výcvik vo fyzike a matematike. Tam sa rád učil klasické jazyky, cudziu poéziu, fyziku a matematiku, ale neznášal memorovanie toho, čo nazýval náhodné dátumy a fakty.
Schrödinger pokračoval v štúdiu na Viedenskej univerzite, na ktorú nastúpil v roku 1906. Doktorát z fyziky získal v roku 1910 pod vedením Friedricha Hasenöhrla, ktorého Schrödinger považoval za jedného zo svojich najväčších intelektuálnych vplyvov. Hasenöhrl bol žiakom fyzika Ludwiga Boltzmanna, uznávaného vedca známeho svojou prácou v r. štatistická mechanika .
Po tom, čo Schrödinger získal doktorát, pracoval ako asistent Franza Exnera, ďalšieho študenta Boltzmanna, až kým ho na začiatku r.prvá svetová vojna.
Začiatky kariéry
V roku 1920 sa Schrödinger oženil s Annemarie Bertel a presťahoval sa s ňou do Jeny v Nemecku, kde pracoval ako asistent fyzika Maxa Wiena. Odtiaľ sa v krátkom čase stal profesorom na viacerých univerzitách, najskôr sa stal mladším profesorom v Stuttgarte, potom riadnym profesorom vo Vroclavi, a potom v roku 1921 nastúpil ako profesor na univerzitu v Zürichu. Nasledujúcich šesť rokov Schrödingera v Zürich boli jedny z najdôležitejších v jeho profesionálnej kariére.
Na univerzite v Zürichu Schrödinger vyvinul teóriu, ktorá výrazne posunula pochopenie kvantovej fyziky. Publikoval sériu článkov – asi jeden mesačne – o vlnovej mechanike. Najmä prvý dokument, Kvantovanie ako problém vlastnej hodnoty ,' predstavil to, čo sa stalo známym ako Schrödingerova rovnica , teraz ústredná časť kvantovej mechaniky. Za tento objav dostal Schrödinger v roku 1933 Nobelovu cenu.
Schrödingerova rovnica
Schrödingerova rovnica matematicky opísala „vlnovú“ povahu systémov riadených kvantovou mechanikou. Pomocou tejto rovnice Schrödinger poskytol spôsob, ako nielen študovať správanie týchto systémov, ale aj predpovedať, ako sa správajú. Hoci sa spočiatku diskutovalo o tom, čo Schrödingerova rovnica znamená, vedci ju nakoniec interpretovali ako pravdepodobnosť nájdenia elektrónu niekde vo vesmíre.
Schrödingerova mačka
Schrödinger sformuloval tento myšlienkový experiment ako odpoveď na Kodanská interpretácia kvantovej mechaniky, ktorý tvrdí, že častica opísaná kvantovou mechanikou existuje súčasne vo všetkých možných stavoch, kým nie je pozorovaná a nie je nútená vybrať si jeden stav. Tu je príklad: zvážte svetlo, ktoré môže svietiť na červeno alebo nazeleno. Keď sa nepozeráme do svetla, predpokladáme, že je obe červené a zelená. Keď sa však na to pozrieme, svetlo sa musí prinútiť byť buď červené alebo zelené, a to je farba, ktorú vidíme.
Schrödinger s týmto výkladom nesúhlasil. Na ilustráciu svojich obáv vytvoril iný myšlienkový experiment s názvom Schrödingerova mačka. V experimente Schrödingerova mačka je mačka umiestnená do zapečatenej krabice s rádioaktívnou látkou a jedovatým plynom. Ak by sa rádioaktívna látka rozpadla, uvoľnila by plyn a zabila by mačku. Ak nie, mačka by bola nažive.
Pretože nevieme, či je mačka živá alebo mŕtva, uvažuje sa oboje živá a mŕtva, kým niekto neotvorí krabicu a na vlastné oči neuvidí, v akom stave je mačka. Takže, jednoduchým pohľadom do krabice, niekto magicky urobil mačku živú alebo mŕtvu, aj keď to nie je možné.
Vplyv na Schrödingerovo dielo
Schrödinger nezanechal veľa informácií o vedcoch a teóriách, ktoré ovplyvnili jeho vlastnú prácu. Historici však spojili niektoré z týchto vplyvov, medzi ktoré patria:
Neskôr Kariéra a smrť
V roku 1933, v tom istom roku, keď získal Nobelovu cenu, sa Schrödinger vzdal profesúry na univerzite v Berlíne, na ktorú nastúpil v roku 1927, v reakcii na nacistické ovládnutie Nemecka a prepustenie židovských vedcov. Následne sa presťahoval do Anglicka a neskôr do Rakúska. V roku 1938 však Hitler napadol Rakúsko, čo prinútilo Schrödingera, dnes už etablovaného antinacistu, utiecť do Ríma.
V roku 1939 sa Schrödinger presťahoval do Dublinu v Írsku, kde zostal až do svojho návratu do Viedne v roku 1956. Schrödinger zomrel na tuberkulózu 4. januára 1961 vo Viedni, v meste, kde sa narodil. Mal 73 rokov.