Ервин Шрьодингер е изключителен физик, един от „бащите” на квантовата механика. Ервин Шрьодингер: биография и открития на физика

Ервин Рудолф Йозеф Александър Шрьодингер (Шрьодингер,; Немски Ервин Рудолф Йозеф Александър Шрьодингер; 12 август 1887 г. Виена - 4 януари 1961 г., пак там) - австрийски теоретичен физик, един от основателите на квантовата механика, лауреат Нобелова наградапо физика (1933).
Бюст на Ервин Шрьодингер във Виенския университет От 1939 г. - директор на основан от него университет Институт за напреднали изследвания(Английски) Институт за напреднали изследвания)в Дъблин; развива квантовата механика и вълновата теория на материята.
Шрьодингер записва основното уравнение на нерелативистката квантова механика, известно като уравнението на Шрьодингер.
Биография
ранните години
Ервин Шрьодингер е роден във Виена в семейството на ботаника и индустриалец Рудолф Шрьодингер. Майка му е дъщеря на Александър Бауер, професор по химия във Виенския университет, Джорджина Емилия Бренда, наполовина англичанка. Ервин научи английски заедно с немски като дете. Баща му беше католик, майка му - лютеранка.
След като завършва гимназия, между 1906 и 1910 г., Шрьодингер учи при Франц Серафин Екснер и Фридрих Хазенерл. В ранна възраст Шрьодингер чете Шопенхауер, което води до интереса му към теорията на цветовете, философията, теорията на възприятието и източната философия, Веданта.
През 1914 г. Шрьодингер е хабилитиран. От 1914 до 1918 г. служи като артилерийски офицер. През 1920 г. се жени за Анемари Бертел и става студент на Макс Виен в университета в Йена. През 1921 г. той става доцент в Щутгарт, по-късно същата година - редовен професор в Бреслау, а по-късно се премества в Цюрих.
Принос към квантовата механика
През 1926 г. Шрьодингер публикува в сп Annalen der Physikстатия, озаглавена "Quantisierung als Eigenwertproblem" (Квантуването като проблем със собствените стойности),в който той предлага уравнението, известно сега като уравнението на Шрьодингер. В статията уравненията са използвани за разглеждане на проблема с водородния атом, като успешно обясняват неговия спектър. Тази статия се счита за една от най-известните във физиката на 20-ти век - тя полага основите на вълновата механика. Четири седмици по-късно Шрьодингер изпраща втора статия до списанието, която разглежда проблемите на хармоничен осцилатор, твърд ротатор и двуатомни молекули и също така предлага нова „фина настройка“ на уравнението на Шрьодингер. В третата статия Шрьодингер показва еквивалентността на своя подход с този на Хайзенберг и изследва ефекта на Старк. В четвъртата работа Шрьодингер демонстрира как да се разглеждат проблемите на разсейването в рамките на предложения от него подход. Тези четири произведения стават върхът на творчеството на Шрьодингер, веднага получават признание и революционизират физиката.
През 1927 г. Шрьодингер става приемник на Макс Планк в Берлинския университет „Фридрих Вилхелм“. Въпреки това, след като нацистите идват на власт през 1933 г., той напуска Берлин и се мести в Оксфорд, защото е отвратен от антисемитизма. Същата година получава Нобелова награда заедно с Пол Дирак. Шрьодингер не може да остане дълго в Оксфорд. През 1934 г. чете лекции в Принстънския университет, където му е предложено постоянно място, но той отказа. През 1936 г. Шрьодингер приема професорска длъжност в университета в Грац.
След интензивна кореспонденция с Алберт Айнщайн, Шрьодингер предлага квантовия парадокс, мисловен експеримент, известен като "котките на Шрьодингер".
По-късни години
След аншлуса през 1939 г. у Шрьодингер възникват проблеми поради отношението му към антисемитизма. Той беше принуден да обяви публично, че съжалява за позицията си. След това той лично се извини на Айнщайн. Това обаче не помогна. Той беше уволнен от университета за неблагонадеждност и му беше забранено да пътува извън страната. Той обаче избяга в Италия, а оттам по-нататък, приемайки покана да посети Оксфорд и Гент. През 1940 г., по покана на ирландското правителство, Шрьодингер се премества в Дъблин, за да помогне в организирането на Института за напреднали изследвания, където става директор на Училището по теоретична физика. Шрьодингер работи там 17 години, получава ирландско гражданство и написва повече от 50 научни статии, посветени главно на единната теория на полето.
През 1944 г. Шрьодингер написа книга "Какво е живот?",В който бяха разгледани биологични проблеми и беше обсъден проблемът за сложна органична молекула с генетичен код. Тази книга оказа голямо влияние върху генетичните биолози, по-специално върху откривателите на ДНК Джеймс Уотсън и Франсис Крик.
Шрьодингер се пенсионира през 1955 г. През 1956 г. се завръща във Виена. Преди смъртта си той отказа да подкрепи идеята за двойствеността на вълната и частицата, насърчавайки само вълновия подход. Шрьодингер умира от туберкулоза, от която е страдал през целия си живот.
Личен живот
Шрьодингер обичаше жените и имаше съпруга, любовница и други връзки през по-голямата част от живота си. Съпругата му знаеше за изневярата на съпруга си и самата тя имаше любовник - математикът Херман Вейл. Нестандартното отношение към семейството очевидно е причината Шрьодингер да не може да остане дълго в Оксфорд и Принстън - в онези дни те гледаха накриво на такива неща. Не се успокои и в Дъблин – имаше връзки със студенти, извънбрачни деца.
В памет
Кратерът Шрьодингер от обратната страна на Луната е кръстен на Шрьодингер. През 1993 г. във Виена е основан Международният институт за математическа физика Ервин Шрьодингер. Паметта на физиката обаче се запазва най-добре в термините: уравнението на Шрьодингер, котката на Шрьодингер.

австрийски физик теоретик.

Носител на Нобелова награда по физика.

Заключение Ервин Шрьодингерхипотезата допринесе за неговото уравнение Луи дьо Бройл.

„До 1927 г. в квантовата физика се е развила драматична ситуация – това е драма на идеи.
Шрьодингербеше убеден, че основата на знанията за квантовите процеси трябва да бъде концепцията за непрекъснати вълни.
Хайзенбергно той беше убеден в обратното - концепцията за дискретните събития, квантовите скокове трябва да се вземе като основа на новата квантова механика.
И двамата са действали в съответствие с принципа на намаляването. Само Шрьодингер се стреми да сведе всичко до приемственост, Хайзенбергнастояваше за възможността всичко да се сведе до дискретност.
Бор Нене можеше да заеме нито едната, нито другата позиция.
Той се стреми да изгради квантовата теория по такъв начин, че както дискретните, така и непрекъснатите процеси да бъдат органично включени в картината на природните процеси.

Овчинников Н.Ф., Методологически принципи в историята на научната мисъл, М., “Редакция URSS”, 1997, стр. 185-186.

«… Шрьодингерсе установява в Дъблин. През 1944 г. излиза книгата му "Какво е животът?" - вълнуващ, но неуспешен опит за кандидатстване квантова физикакъм живите организми. Неговите идеи се основават на концепцията за „негентропия“ - тенденцията на живите същества да не се подчиняват на втория закон на термодинамиката (или по някакъв начин да заобикалят неговия ефект). Шрьодингер подчертава, че гените на живите същества трябва да са сложни молекули, съдържащи кодирани инструкции. Тези молекули сега се наричат ​​ДНК, но тяхната структура е открита едва през 1953 г Франсис КрикИ Джеймс Уотсън, вдъхновен - отчасти - от Шрьодингер. В Ирландия Шрьодингер запази откритото си отношение към сексуалността, като имаше връзки със студентки и стана баща на две деца от различни майки.

Иън Стюарт, Истина и красота: Световната историясиметрия, М., “Астрел”; „Корпус”, 2010, с. 318-319.

Ервин Шрьодингерв книгата: Какво е животът от гледна точка на един физик? „... показа, че работата срещу ентропията не може да се извърши по друг начин освен чрез „консумацията на подреденост“, т.е. с цената на увеличаване на ентропията на други системи.При външно изобилие отворените неравновесни системи увеличават обема на антиентропийната работа, улавяйки пространството на жизнената активност доколкото е възможно. Рано или късно екстензивният растеж води до изчерпване на наличните ресурси - и в резултат на това се засилва специфична криза в отношенията между неравновесната система и околната среда.

Панов А.Д. , Инварианти на универсалната еволюция и еволюцията в Мултивселената, в Sat.: Универсален еволюционизъм и глобални проблеми/ Представител ред.: В.В. Казютински, Е.А. Мамчур, М., Институт по философия на РАН, 2007, с. 67.

„... Има тенденция да се забравя, че всички естествени науки са свързани с универсалната човешка култура и че научните открития, дори тези, които в момента изглеждат най-напредналите и достъпни за разбирането на малцина избрани, все още са безсмислен навъннеговия културен контекст . Тази теоретична наука, която не признава, че нейните конструкции, най-актуалните и най-важните, в крайна сметка служат за включване в концепции, предназначени за надеждно усвояване от образованата прослойка на обществото и превръщане в органична част от общата картина на света; теоретична наука, повтарям, чиито представители си внушават идеи един на друг на език, който в най-добрия случай е разбираем само за малка група близки спътници - такава наука със сигурност ще се откъсне от останалата човешка култура; в бъдеще то е обречено на импотентност и парализа, независимо колко дълго продължава и колкото и упорито да се поддържа този стил за малцина избрани, в рамките на тези изолирани групи от специалисти.“

Ервин Шрьодингер, Съществуват ли квантовите скокове? / Избрани трудове по квантова механика, М., “Наука”, 1976, стр. 261.

„Ясно усещаме, че едва сега започваме да придобиваме надежден материал за обединяване в едно цяло на всичко, което знаем, но от друга страна става почти невъзможно за един ум да овладее повече от малка специализирана част от науката. Не виждам изход от тази ситуация... освен ако някои от нас не се осмелят да предприемат синтез на факти и теории, въпреки че познанията ни в някои от тези области тогава ще бъдат непълни..."

Ервин Шрьодингер, Какво е животът от гледна точка на физика, М., Атомиздат, 1972 г., стр. 10-11.

Ервин Шрьодингервлязло в научно обръщениесрок "обективност на описанието", тоест способността научна теорияописват реалността безлинкове към наблюдателя...

Ервин ШрьодингерЗнаех шестезици.

Отбелязвам, че в СССР биолог А.А. Малиновски(син А.А. Богданов) „...на своя отговорност и риск преведох и издадох малка, но забележително дълбока книга на един от основателите на квантовата механика Ервин Шрьодингер"Какво е живот? От гледна точка на физик”, за което е подложен на отровна злоупотреба от Лисенко, беше изгонен от работа и едва след три години изпитание известният офталмолог Филатов в Одеса се осмели да го вземе на работа.

Кацура А.В., В преследване на бял лист, М., „Дъга“, 2000 г., стр. 189.

Ервин Шрьодингер (живот - 1887-1961) - австрийски физик, който е известен като един от създателите на квантовата механика. През 1933 г. получава Нобелова награда по физика. Ервин Шрьодингер е автор на основното уравнение в такъв раздел като нерелативистичното. Днес е известно като уравнението на Шрьодингер.

Произход, ранни години

Виена е градът, в който са родени мнозина изключителни хора, включително великия физик Ервин Шрьодингер. кратка биографияТя все още е от голям интерес и в наше време, и то не само в научните среди. Баща му е Рудолф Шрьодингер, индустриалец и ботаник. Майка му е дъщеря на професор по химия в местния университет във Виена. Тя беше наполовина англичанка. Още като дете Ервин Шрьодингер, чиято снимка ще намерите в тази статия, научи английски, който знаеше заедно с немския. Майка му е лютеранка, а баща му е католик.

През 1906-1910 г., след като завършва гимназия, Ервин Шрьодингер учи при Ф. Хазенерл и Ф. С. Екснер. В младостта си се интересува от произведенията на Шопенхауер. Това обяснява неговия интерес към философията, включително източната философия, теорията за цвета и възприятието, Веданта.

Служба, брак, работа като професор

Ервин Шрьодингер е служил като артилерийски офицер от 1914 до 1918 г. През 1920 г. Ервин се жени. Съпругата му беше А. Бертел. Той се запознава с бъдещата си съпруга в Seemach през лятото на 1913 г., когато провежда експерименти, свързани с. След това, през 1920 г., той става студент на M. Wien, който работи в университета в Йена. Година по-късно Ервин Шрьодингер започва работа в Щутгарт, където е доцент. Малко по-късно, през същата 1921 г., той се премества в Бреслау, където вече е редовен професор. През лятото Ервин Шрьодингер се премести в Цюрих.

Живот в Цюрих

Животът в този град беше много полезен за учения. Факт е, че Ервин Шрьодингер обичаше да посвещава времето си не само на науката. Интересни фактиот живота на учения включват страстта му към ските и алпинизма. А планините, разположени наблизо, му предоставиха добра възможност да се отпусне в Цюрих. Освен това Шрьодингер общува с колегите си Пол Шерер, Питър Дебай и Херман Вайл, които са работили в Цюрихската политехника. Всичко това допринесе за научното творчество.

Времето на Ервин в Цюрих обаче е помрачено от сериозно заболяване през 1921-22 г. Ученият се разболява от белодробна туберкулоза, така че прекарва 9 месеца в швейцарските Алпи, в курортния град Ароза. Въпреки това годините в Цюрих бяха най-плодотворните за Ервин в творческо отношение. Именно тук той написва трудовете си по вълнова механика, които стават класически. Известно е, че Вайл му е помогнал много при преодоляването на математическите трудности, срещани от Ервин Шрьодингер.

Уравнение на Шрьодингер

През 1926 г. Ервин публикува в научно списание много важна статия. Той представи уравнение, което познаваме като уравнението на Шрьодингер. В тази статия (Quantisierung als Eigenwertproblem) той беше използван във връзка с проблема с водородния атом. С негова помощ Шрьодингер обяснява неговия спектър. Тази статия е една от най-важните във физиката на 20 век. В него Шрьодингер полага основите на ново направление в науката – вълновата механика.

Работа в Берлинския университет

Славата, която дойде при учения, му отвори пътя към престижния Берлински университет. Ервин стана кандидат за позицията на професор по теоретична физика. Тази длъжност се освободи след пенсионирането на Макс Планк. Шрьодингер, преодолявайки съмненията си, прие това предложение. Започва задълженията си на 1 октомври 1927 г.

В Берлин Ервин намира съмишленици и приятели в лицето на Алберт Айнщайн, Макс Планк, Макс фон Лауе. Общуването с тях със сигурност е вдъхновило учения. Шрьодингер изнася лекции по физика в Берлинския университет, води семинари и колоквиум по физика. Освен това той участва в различни организационни дейности. Въпреки това, като цяло, Ервин се държеше за себе си. За това свидетелстват спомените на неговите съвременници, както и отсъствието на негови ученици.

Ервин напуска Германия, Нобелова награда

През 1933 г., когато Хитлер идва на власт, Ервин Шрьодингер напуска Берлинския университет. Неговата биография, както можете да видите, е белязана от многобройни движения. Този път ученият просто не можеше да направи друго. През лятото на 1937 г. вече не младият Шрьодингер, който не иска да се подчинява на новия режим, решава да се премести. Трябва да се отбележи, че Шрьодингер никога не е показвал открито своята опозиция срещу нацизма. Не искаше да се занимава с политика. Въпреки това в Германия по това време беше почти невъзможно да останеш аполитичен.

По това време Фредерик Линдеман, британски физик, посети Германия. Той покани Шрьодингер да си намери работа в Scientist; той отиде в Южен Тирол за лятна ваканция и никога не се върна в Берлин. Заедно със съпругата си той пристига в Оксфорд през октомври 1933 г. Скоро след пристигането си Ервин научава, че е удостоен с Нобелова награда (заедно с П. Дирак).

Работа в Оксфорд

Шрьодингер в Оксфорд беше стипендиант на Магдален колеж. Той нямаше преподавателски задължения. Заедно с други емигранти ученият получава подкрепа от компанията Имперска химическа индустрия. Той обаче не можа да свикне с необичайната среда на този университет. Една от причините е липсата на интерес към съвременната физика в образователна институция, фокусирана предимно върху традиционни богословски и хуманитарни дисциплини. Това кара Шрьодингер да смята, че не заслужава толкова висока заплата и позиция. Друг аспект на дискомфорта на учения бяха особеностите на социалния живот, който беше пълен с формалности и условности. Това ограничава свободата на Шрьодингер, както той сам признава. Всички тези и други трудности, както и закриването на програмата за финансиране през 1936 г., принуждават Ервин да обмисли предложения за работа. След като Шрьодингер посещава Единбург, той решава да се върне в родината си.

Завръщане у дома

През есента на 1936 г. ученият започва работа в университета в Грац като професор по теоретична физика. Престоят му в Австрия обаче е кратък. През март 1938 г. страната е аншлюсирана и тя става част от Нацистка Германия. Ученият, възползвайки се от съвета на ректора на университета, написа писмо за помирение, в което изрази готовността си да се примири с ново правителство. На 30 март той беше публикуван и предизвика негативна реакция сред колеги емигранти. Тези мерки обаче не помогнаха на Ервин. Поради политическа неблагонадеждност е освободен от длъжност. Правна информацияШрьодингер го получава през август 1938 г.

Рим и Дъблин

Ученият отиде в Рим, тъй като тогава фашистка Италия беше единствената държава, която не изискваше виза за влизане (тя може да не е предоставена на Ервин). По това време Шрьодингер се е свързал с Иймън де Валера, министър-председателя на Ирландия. Той е математик по образование и решава да създаде ново учебно заведение в Дъблин. Де Валера получава транзитна виза за Ервин и съпругата му, която им позволява да пътуват из Европа. Така те пристигат в Оксфорд през есента на 1938 г. Докато тече организационна работа по откриването на института в Дъблин, Ервин заема временна позиция в Гент, Белгия. Тази публикация е финансирана от Фондация Франки.

Именно тук Вторият намери учения Световна война. Намесата на Де Валера помогна на Ервин (който след аншлуса се смяташе за гражданин на Германия, тоест вражеска страна) да премине през Англия. Пристига на 7 октомври 1939 г.

Работа в Дъблинския институт, последните години от живота

Дъблинският институт за висши изследвания е официално открит през юни 1940 г. Ервин е първият професор в катедрата по теоретична физика, една от двете първоначални катедри. Освен това е назначен за директор на института. Други служители, които се появиха по-късно (сред тях бяха В. Хайтлер, Л. Яноси и К. Ланцос, както и много млади физици), можеха да се посветят изцяло на изследователската работа.

Ервин води семинар, изнася лекции и инициира летни училища в института, в които участват най-изявените физици в Европа. Основният научен интерес на Шрьодингер през ирландските години е теорията на гравитацията, както и въпроси, които се намират в пресечната точка на две науки - физика и биология. През 1940-45г. и от 1949 до 1956 г. ученият е директор на катедрата по теоретична физика. Тогава решава да се върне в родината си и започва работа във Виенския университет като професор по теоретична физика. След 2 години ученият, който по това време често боледуваше, реши да се пенсионира.

Шрьодингер прекарва последните години от живота си в Алпбах, тиролско село. Ученият почина поради обостряне на туберкулоза в болница във Виена. Това се случва на 4 януари 1961 г. Ервин Шрьодингер е погребан в Алпбах.

Котката на Шрьодингер

Вероятно вече сте чували за съществуването на този феномен. Но хората, далеч от науката, обикновено знаят малко за това. Струва си да се говори за това, тъй като Ервин Шрьодингер направи много важно и интересно откритие.

„Котката на Шрьодингер“ е известен мисловен експеримент, проведен от Ервин. С него ученият искаше да покаже, че квантовата механика е незавършена, когато премине от субатомни частици към макроскопични системи.

Статията на Ервин, описваща този експеримент, се появява през 1935 г. Той използва техниката на сравнение, може дори да се каже персонификация, за обяснение. Ученият пише, че има котка и кутия, в която има механизъм, съдържащ контейнер с отровен газ и радиоактивно атомно ядро. В експеримента параметрите са избрани така, че разпадането на ядрото с вероятност от 50% да се случи след час. Ако се разпадне, газовият контейнер ще се отвори и котката ще умре. Ако обаче това не се случи, животното ще живее.

Резултати от експеримента

И така, нека оставим животното в кутията, изчакаме един час и зададем въпроса: котката жива ли е или не? Според квантовата механика атомното ядро ​​(и следователно животното) е едновременно във всички състояния (квантова суперпозиция). Системата „котка-ядро“ преди отваряне на кутията беше с 50% вероятност в състояние „котката е мъртва, ядрото се е разпаднало“ и с 50% вероятност „котката е жива, ядрото не се е разпаднало“. Оказва се, че животното вътре хем е мъртво, хем не е.

Според котката тя все още ще бъде или жива, или мъртва, без междинни състояния. Състоянието на разпад на ядрото се избира не когато кутията се отвори, а когато ядрото удари детектора. В крайна сметка намаляването в този случай не е свързано с наблюдателя на кутията (човек), а с наблюдателя на ядрото (детектора).

Ето един интересен експеримент, проведен от Ервин Шрьодингер. Неговите открития дадоха тласък на по-нататъшното развитие на физиката. В заключение бих искал да цитирам две твърдения, на които той е автор:

• "Настоящето е единственото нещо, което няма край."
• "Вървя срещу течението, но посоката на течението ще се промени."

Това завършва нашето запознанство с великия физик, чието име е Ервин Шрьодингер. Цитатите, дадени по-горе, ни позволяват да разкрием малко неговия вътрешен свят.

За един самотен учен, за неговата котка, която всъщност не е котка, и за интересите на богатите в края на XIXвек разказва следващият ни брой от рубриката „Как да вземем Нобелова награда“.

Преди няколко дни физици от Китай и Австрия получиха квантово защитена информация с помощта на сателита Mo-Tzu, изстрелян през 2016 г. Кодирано изображение на философа Мо Дзъ, в чиято чест, беше изпратено от китайската обсерватория Синлонг до Грац, Австрия. космически кораби получи името си и изпратиха снимка на Ервин Шрьодингер, един от основателите на квантовата механика. За него и Ще говоримв новия брой на рубриката „Как да вземем Нобелова награда“.

Шрьодингер в младостта си

Wikimedia Commons

Ервин Шрьодингер

Нобелова награда за физика 1933 (1/2 награда, споделена с Пол Дирак). Формулировката на Нобеловия комитет: „За откриването на нови продуктивни форми на атомната теория“.

Нашият герой е роден във време и в това общество, когато е богат и образовани хораБеше модерно да се увличаш и да се занимаваш с наука. Ервин Шрьодингер е единственият син на Рудолф Шрьодингер, който представлява третото или четвъртото поколение имигранти от Бавария (самият Рудолф обаче отрича произхода си). През 1886 г. Рудолф се влюбва в дъщерята на своя учител, професор от Висшето техническо училище във Виена, химик Александър Бауер - Джорджина Емилия Бренда. Бащата на Шрьодингер, въпреки факта, че беше успешен предприемач и притежаваше фабрика за мушама и линолеум, винаги намираше време за саморазвитие и наука. Това се доказва от факта, че Шрьодингер-старши дълго време беше ръководител на Виенското ботаническо-зоологическо дружество, а в никакъв случай не беше „сватбен генерал“: той беше автор на няколко статии за растителната генетика.

Както пише самият бъдещ нобелов лауреат, „дължа на баща си много повече от материалната сигурност на живота ни, дължа му отличното си възпитание и образование, извършено от него със значителен такт и талант.“ Шрьодингер старши също даде на сина си пример за постоянен оптимизъм, което също беше важно.

Ервин пише за ранното си образование в автобиографията си: „До 11-годишна възраст вземах частни уроци от училищен учител. След това - добра държавна гимназия с гръцки и латински. Броят на часовете, разпределени в графика за точните дисциплини, беше значително по-малък от хуманитарните, но преподаването им беше отлично. Бях добър ученик по всички предмети, обичах математиката и физиката, както и строгата логика на старите граматики, само мразех да запаметявам „значими“ исторически и биографични дати и събития. Обичах немските поети, особено драматурзите, но не обичах да анализирам произведенията им в училище.“

Фриц Хазенерл

Wikimedia Commons

Това е последвано от Виенския университет (1906-1910). В годината, в която влязох в университета, се случиха трагични събития. Професорът по теоретична физика и професор по естествена философия във Виенския университет, основател на статистическата механика и молекулярно-кинетична теория, Лудвиг Болцман, се обеси на 5 септември 1906 г. в хотелска стая в Дуино, Италия. Победата над противника му Ернст Мах не го спаси от депресията...

Столът е даден на младия Фриц Хазенерл, който има голямо влияние върху младия Шрьодингер. Първо, той беше брилянтен лектор и изнесе огромен курс от лекции: осем семестъра, пет часа седмично. Кой знае, може би без този курс нямаше да има Шрьодингер, когото познаваме: бъдещият велик физик мразеше да учи от книгите. И второ, десет години след завършването на университета Хазенерл е този, който вдъхновява своя студент с идеята, че е дошло неговото време да каже думата си в теоретичната физика.

Първо обаче трябваше да работя с ръцете си. Докато е още в университета, той започва научна работапод ръководството на Франц Ехнер. Една година служба в австрийската армия и четири години работа като асистент стажант на Ехнер показаха, че експериментаторът от Шрьодингер не е много добър. Може би затова, или може би от патриотизъм, Шрьодингер служи през цялата Първа световна война на фронтовата линия като артилерист (със сигурност родителите му биха могли да го спасят от фронта, но мисълта за това не е възникнала). Той изкара целия си мандат „без наранявания и болести и с малки разлики“;

Франц Ехнер

Wikimedia Commons

Между другото, забавен факт: Ервин Шрьодингер може да стане звезда на украинската физика. През 1918 г. му е предложено да заеме стола в Черновицкия университет. Шрьодингер приема предложението, но веднага идва новината, че Буковина заедно с Черновци отиват към Румъния... Иначе щяхме да имаме първия украински (според съвременната принадлежност) нобелов лауреат. И така трябваше да отида в Йена по покана на братовчед ми Нобелов лауреатВилхелм Виен, Макс Виен. Шрьодингер обаче бързо се установява в Цюрихския университет, където създава основната си тетралогия.

Във въведението към Нобеловата си лекция Шрьодингер много ясно формулира своето място в науката и своя път: „В моите научни трудове, както и в живота изобщо, аз не се придържах към някаква основна линия или програма, зададена за дълго време. Въпреки че, за съжаление, ми е трудно да работя във всеки екип, както и със студенти. Но все пак моята работа не е напълно изолирана, тъй като моите интереси винаги са се основавали на определени проблеми, които са възникнали и са интересували и други учени. Думата ми рядко е първото, но често второто. Мотивиран съм от желанието да допринеса за изясняване, за разумно развитие на смисъла, като същевременно идентифицирам възникналите противоречия, които служат само като връзки към по-нататъшно развитие.“ Точно така австриецът пробива в създаването на квантовата механика.

Беше удивително време в началото на 20-те години на миналия век (нищо чудно, че Пол Дирак би го нарекъл изключителна ера): за две години асистентът на Макс Борн, вчерашният студент Вернер Хайзенберг и малко известният Ервин Шрьодингер два пъти положиха основите на квантовата механика. Ако Хайзенберг, който някога е заспал на остров Хелголанд в Северно море, където е избягал от сенна хрема, е представил уравненията си в матрична форма, то малко по-късно Ервин Шрьодингер представи същото във формата на вълнови уравнения.

Друга интересна рима от историята: Вилхелм Виен, който почти сложи край на кариерата на Хайзенберг, ентусиазирано подкрепи идеите на Шрьодингер.

Трябва да се каже, че работата на Шрьодингер по създаването на квантовата механика не започва с Хайзенберг. Да, той каза втората дума следнемски, но следнотозад друг велик физик Луи дьо Бройл. През ноември 1925 г. той се запознава с дисертацията си, в която се говори за вълновите свойства на материята.

През първите шест месеца на 1926 г. редакцията на сп Annalen der Physikполучи четири части от известната работа на Шрьодингер „Квантуването като проблем със собствените стойности“. Както по-късно призна ученият, тези статии, които му донесоха Нобеловата награда (по-точно половината от нея, другата половина беше получена от Пол Дирак, който направи удивително дълбоки изводи от работата както на Шрьодингер, така и на Хайзенберг), бяха наполовина написани на едно заседание в Цюрих.

27 януари, 23 февруари, 10 май и 21 юни 1926 г. стават важни датив историята на съвременната физика. Очевидно, точно защото при първото си запознаване с теориите на другия Хайзенберг и Шрьодингер не са приели много добре работата на своя конкурент, в цялата Нобелова реч на Шрьодингер Хайзенберг, който по това време вече е получил Нобелова награда, изобщо не се споменава, само де Броил.

Разбира се, говорейки за Шрьодингер, човек не може да не си спомни неговата котка, особено в нашата страна, където това животно стана името на успешно научно-популярно списание. Често чувам, че именно за него великият австриец е получил Нобелова награда. Уви, Ервин Шрьодингер постави своя мисловен експеримент в отговор на друг известен експеримент - експеримента Айнщайн-Подолски-Розен. И този експеримент отчасти беше дори тролване на Хайзенберг и сегашно състояниеквантова механика. Нека прочетем как самият Шрьодингер пише за този експеримент:

Можете също така да конструирате случаи, в които има доста бурлеска. Определена котка е заключена в стоманена камера заедно със следната адска машина (която трябва да бъде защитена от пряката намеса на котката): вътре в брояча на Гайгер има малко количество радиоактивно вещество, толкова малко, че само един атом може да се разпадне в час, но със същата вероятност и да не се разпаднат; ако това се случи, четящата тръба се разрежда и релето се задейства, освобождавайки чука, който разбива колбата с циановодородна киселина. Ако оставим цялата тази система сама за един час, тогава можем да кажем, че котката ще бъде жива след това време, докато не настъпи разпадането на атома. Още първото разпадане на атома би отровило котката. Пси-функцията на системата като цяло ще изрази това чрез смесване или намазване на жива и мъртва котка (простете за израза) на равни части.

Шрьодингер Ервин, биографиякойто ще бъде обсъден в статията, е роден през 1887 г., на 12 август във Виена. Умира там, през 1961 г., на 4 януари. Ервин Шрьодингер - физик, носител на Нобелова награда. Бил е и член на няколко академии на науките.

Главна информация

Шрьодингер Ервин, снимкакойто е представен по-горе, формулирани времезависими и стационарни вълнови уравнения. Те предложиха оригинална интерпретация на същността на вълновата функция. Ученият също показа идентичността на матричната механика и формализма, разработи теория на смущенията и изведе решения за редица проблеми. Създал е много научни трудове. Ервин Шрьодингер – създател на квантовата механика. Той работи върху общата теория на относителността и прави редица опити за изграждане на единна концепция за полето.

Произход

Бащата на учения беше Рудолф Шрьодингер. Ервинбеше единственото дете в семейството. Бащата беше успешен предприемач. Той притежаваше фабрика за производство на линолеум и мушама. Майката на учения беше дъщеря на Александър Бауер, химик. Ервин посещава неговите лекции, докато учи във Виенското техническо училище. Семейната среда и отличното образование на родителите допринесоха за развитието на разнообразните интереси на детето. Ервин се обучава у дома до 11-годишна възраст. През 1898 г. е приет в Академичната гимназия. В него се изучават предимно хуманитарни науки. Най-добрият ученик във всеки клас винаги е бил Шрьодингер. Ервинобичаше да учи, четеше и учеше много чужди езици. Освен това той харесваше театъра.

образование

След като издържа изпитите си, Ервин Шрьодингер е записан във Виенския университет. Това се случи през 1906 г. В университета той избира курсове по физика и математика. Ф. Екснър имаше специално влияние върху формирането на интересите на младия човек. Чете лекции по физика и голямо значениесвързани с науката философски и методологически въпроси. След срещата си с Ф. Хазенерл, Ервин проявява интерес към теоретичните аспекти на физиката. Именно от него бъдещият учен научи за належащите проблеми и трудностите, които възникват при опитите за тяхното решаване. Докато учи в университета, Ервин перфектно усвоява всички математически методи във физиката. Дисертационната работа на младия учен обаче е експериментална. Работата беше посветена на изследването на ефекта на влажността върху Електрически характеристикинякои изолационни материали(кехлибар, ебонит, стъкло). След полагането на изпитите и защитата на Шрьодингер Ервин получава докторска степен.

Начало на кариерата

През октомври 1911 г. Шрьодингер Ервин се завръща във Втория институт по физика на Виенския университет. Тук той става помощник на Екснер. Ервин преподава уроци физическа работилницаи участва в изследвания. През 1913 г. той кандидатства за титлата частен доцент. На следващата година Ервин го получи. Тогава иска да започне активно преподавателска дейност, но Първата световна война прекъсва плановете му. Младият учен е призован в армията. Ервин служи в сравнително спокойни сектори на фронта. През 1917 г. е назначен за учител по метеорология във Винер Нойщат. Служебният му режим му позволява да чете литература и да работи върху научни проблеми.

Движещ се

През 1918 г. Шрьодингер се завръща във Виена. Приблизително по същото време той получава предложение да заеме поста извънреден професор в университета в Черновци. Но Австро-Унгарската империя се разпада и градът попада в друга държава. Австрия беше в тежка икономическа криза, семейство Шрьодингер фалира. Младият учен беше принуден да търси нова работа. През есента на 1919 г. той получава предложение от Макс Виен. Ръководи Института по физика към университета в Йена. Виена кани Шрьодингер да стане негов асистент и доцент на катедрата. През 1920 г., през април, последният пристига в Йена. Там обаче остава само 4 месеца. След това Шрьодингер отива в Щутгарт, във Висшето техническо училище. Тук той става извънреден професор. Той обаче не работи дълго тук. Започва да получава предложения от други университети. В резултат на това Шрьодингер Ервин избира института в Бреслау. Тук той изнася своите лекции през летния семестър. След завършването му Шрьодингер отново сменя работата си.

Цюрих

Шрьодингер се премества в този град през 1921 г., като става ръководител на престижен отдел в местния университет. В Цюрих финансовото му положение беше по-стабилно. Освен това имаше много възможности за отдих (Ървин обичаше ски и алпинизъм), срещи с водещи учени и творчески дейности. Времето му в Цюрих обаче е помрачено от болест. Шрьодингер е диагностициран с туберкулоза. Заради това той прекарва 9 месеца в швейцарските Алпи. Що се отнася до творческата дейност, годините, прекарани в Цюрих, са най-плодотворни.

Берлин

Работата, която беше извършена Ервин Шрьодингер, книги, издадена от него в Цюрих, му носи известност в научните среди. Скоро той става един от водещите кандидати за професор в Берлинския университет. През 1927 г., на 1 октомври, ученият приема предложението и започва работа. В Берлин се среща с най-големите научни фигури: Айнщайн, Планк, Макс фон Лауе. Те споделят неговия консервативен възглед за квантовата механика и отхвърлят нейната копенхагенска интерпретация. В университета ученият изнася лекции, провежда семинари и участва в организационни събития. Но като цяло се държеше за себе си.

Оксфорд

Шрьодингер описва времето си в Берлин като „най-добрите години на обучение и преподаване“. Прекрасният период обаче приключи с пристигането на Хитлер. Тъй като вече не е млад, Ервин не иска да живее и работи в новия режим. Той решава да промени нещата отново. Въпреки негативното си отношение към нацизма, Шрьодингер не изразява открито мнението си. Освен това той не искаше да се намесва в процесите, опитвайки се да се дистанцира от политиката. Но поддържането на такава позиция беше изключително трудно по онова време. Обяснявайки причините за напускането си, ученият каза, че не търпи да го тормозят с политика. През 1933 г. Шрьодингер получава покана за Оксфорд. Скоро той беше информиран, че е удостоен с Нобелова награда.

Самочувствие

Особен интерес представляват мемоарите, написани от Шрьодингер Ервин. Цитатиот тях съвсем ясно го характеризират като личност. Например, той оценява мисленето си. В творбите си, както и в живота като цяло, той не следва някаква конкретна обща линия, проектирана за дълъг период от време. Шрьодингер каза: „Интересът към нещо винаги е зависел от интереса, който другите проявяват към въпроса. В редки случаи аз говоря първи, но често казвам втората дума.

Завръщане у дома

След края на войната Шрьодингер често получава покани да дойде в Германия или Австрия, но ги отказва. Той дава съгласието си да се върне едва след подписването на Австрийския договор. В началото на 1956 г. президентът на републиката одобри указ, който предоставя на учения лична длъжност като професор във Виенския университет. Още през април същата година Шрьодингер започва работа в родината си. След 2 години обаче е принуден да напусне поста си поради заболяване. Последните си години ученият прекарва в село Алпбах.

Шрьодингер Ервин: открития

Работата на Луи де Бройл оказа голямо влияние върху дейността на учения. Той съдържаше идеята за вълновите характеристики на материята. Освен това ученият изучава статията на Айнщайн за квантовата теория на газа. Успехът на дейностите в тази посока беше осигурен от владеенето на математическия апарат. Шрьодингер се опита да обобщи вълните на Бройл в случай на взаимодействащи частици, като вземе предвид релативистичните ефекти. След известно време той предложи енергийни нива, представяйки ги като собствени стойности на някакъв оператор. Но тестването на най-простия водороден атом даде разочароващи резултати. Ученият напусна тази работа за известно време. Впоследствие, връщайки се към него, той установява, че подходът дава задоволителни резултати в нерелативистичното приближение.

През 1926 г. Шрьодингер формулира вълновото уравнение, прилагайки го за намиране на дискретни енергийни нива на водородния атом. Впоследствие, обобщавайки формулата, той стигна до извода, че скоростта на една частица е идентична с груповия интензитет на вълновия пакет. Освен това ученият, използвайки своя подход, реши проблема с хармоничния осцилатор. В работата си Шрьодингер за първи път започва да използва понятието „вълнова механика“. Обобщавайки метода, създаден от лорд Рейли в концепцията за акустичните вибрации, той формулира метод за получаване на приблизителни решения за сложни задачи. Този метод беше използван за описание на ефекта на Старк за водородния атом. Впоследствие ученият създава формула, по-късно наречена нестационарна. Уравнението беше използвано за разработване на теорията на зависимите от времето смущения.

Произведението на Ервин Шрьодингер "Какво е животът?"

Постиженията на учения направиха възможно полагането теоретична основахимия. Развитието на тази наука от своя страна оказва голямо влияние върху развитието на молекулярната биология. Трудът има пряк принос в този процес Ервин Шрьодингер "Какво е животът"? ". Основава се на лекции, изнесени в Тринити Колидж в Дъблин през 1943 г. Работата е създадена под влияние на статия на Делбрюк, Цимер и Тимофеев-Ресовски през 1935 г. Изданието е посветено на изследването на генетичните мутации, възникващи при влияние на гама и рентгеново лъчение. Авторите са използвали теория на целите, за да обяснят промените. Въпреки факта, че по това време природата на наследствеността не е била проучена, използването на атомната физика при разглеждането на проблема с мутагенезата направи възможно определянето на някои модели. Статията е в основата на работата на Шрьодингер, която заинтересува много млади физици. Първите няколко глави разглеждат механизмите на мутацията и наследствеността. В последните два раздела Шрьодингер изразява своите мисли по въпроса за природата на живота. По-специално, авторът въвежда понятието отрицателна ентропия. Организмите трябва да си го набавят от външна среда. Тя ви позволява да компенсирате увеличаването на ентропията, което води до термодинамично равновесие и смърт.

Мислен експеримент

По време на неговото научна дейностВ едно от изследванията си Шрьодингер иска да демонстрира непълнотата на теорията на квантовата механика в конкретна ситуация. По-специално е изследван преходът от субатомни структури към макроскопични. Какво предложи той? Ервин Шрьодингер? коткапоставени в затворена стоманена камера заедно с адската машина. Последният е брояч на Гайгер, съдържащ радиоактивно вещество вътре. Но той е толкова малък, че само 1 атом може да се разпадне за час. Със същата вероятност обаче това може да не се случи. Това, на което Ервин Шрьодингер специално подчерта, е, че котката не трябва да има пряк достъп до колата. Ако настъпи разпадане, тръбата за четене се разрежда и се активира реле, което спуска чука, счупвайки колбата с циановодородна киселина. След това се предлага системата да се остави на нейните собствени устройства за един час. В резултат на това, заключава Ервин Шрьодингер, черната кутия трансформира несигурността, първоначално ограничена до атомния свят, в макроскопична. Може да се елиминира чрез директно наблюдение. Това обстоятелство затруднява възприемането на „модела на замъгляване“ като отразяващ реалността. Като оставим системата на собствените си устройства за един час, можем да заключим, че котката ще остане жива след изтичане на времето, ако не настъпи гниене. При първото разделяне животното ще умре. Според квантовата механика, ако няма наблюдение на ядрото, то ще бъде описано чрез суперпозиция. То от своя страна представлява разложени и неразпаднали се състояния. Съответно котката, която седи в клетката, е едновременно жива и мъртва. Ако го отворите, наблюдателят ще види само едно състояние. Въпросът е: кога системата престава да съществува и избира една позиция? Експериментът има за цел да покаже непълнотата на квантовата механика без определени правила. Те показват условията, при които настъпва срутването. Ясно е, че котката трябва да е или мъртва, или жива, тъй като в действителност няма състояние на объркване. Подобно правило важи и за ядрото. Той задължително ще бъде разпаднат или непокътнат.

Учението за цвета

Той получи специално внимание в лабораторията на Екснер. Шрьодингер е учил теоретичен аспектвъпрос. Резултатите от работата му са представени в статия, публикувана през 1920 г. Като основа ученият използва не плосък триъгълник от цветове, а триизмерно пространство с три основни вектора. Чистите спектрални нюанси са разположени на повърхността на определена фигура (конус). Обемът е изпълнен със смесени цветове (бяло, например). Всяка сянка има свой собствен радиус вектор. След това се определят редица количествени характеристики (например яркост). Това позволява обективно сравнение на относителните стойности за различни цветове. Шрьодингер въвежда законите на Риманова геометрия в триизмерното пространство. Минимално разстояниемежду две точки трябва да бъде количествен показател за разликата в цветовете. Впоследствие ученият предложи пространствена метрика, която позволява да се изчисли яркостта според закона на Вебер-Фехнер. Шрьодингер посвети няколко произведения на физиологичните характеристики на зрителния апарат и написа обширна рецензия за цветовото възприятие. В една от статиите той се опита да свърже чувствителността на очите към светлина с различна дължина на вълната и спектралния състав на слънчевата радиация. Ученият смята, че нечувствителните към цвета пръчици (рецептори в ретината, отговорни за нощното виждане) се появяват на начални етапиеволюция, дори по-рано от конусите. Тези промени, както твърди Шрьодингер, могат да бъдат открити в структурата на окото. Неговата работа му позволява да придобие до средата на 20-те години. репутация на един от водещите експерти в изследването на цветовете. Но от този момент нататък вниманието му беше насочено към съвсем други проблеми. Впоследствие той никога не се връща към изучаването на цветята.