Erwin Schrödinger (roky života - 1887-1961) - rakúsky fyzik, ktorý je známy ako jeden z tvorcov kvantovej mechaniky. V roku 1933 dostal Nobelovu cenu za fyziku. Erwin Schrödinger je autorom hlavnej rovnice v takej časti, ako je nerelativistická kvantová mechanika. Dnes je známa ako Schrödingerova rovnica.
Pôvod, prvé roky
Viedeň je mestom, kde sa narodilo mnoho vynikajúcich ľudí vrátane skvelého fyzika Erwina Schrödingera. Jeho krátka biografia v našej dobe je veľmi zaujímavá, a to nielen vo vedeckých kruhoch. Jeho otec bol Rudolf Schrödinger, priemyselník a botanik. Jeho matka bola dcérou profesora chémie na miestnej Viedenskej univerzite. Bola polovičná Angličanka. Ako dieťa sa Erwin Schrödinger, ktorého fotografiu nájdete v tomto článku, naučil angličtinu, ktorú vedel popri nemčine. Jeho matka bola luteránka a jeho otec bol katolík.
B1906-1910, po absolvovaní gymnázia, študoval Erwin Schrödinger u F. Hasenerla a F. S. Exnera. V mladosti mal rád prácu Schopenhauera. To vysvetľuje jeho záujem o filozofiu, vrátane východnej filozofie, teórie farieb a vnímania, Vedanta.
Služba, manželstvo, práca ako profesor
Schrödinger Erwin slúžil ako dôstojník delostrelectva v rokoch 1914 až 1918. V roku 1920 sa Erwin oženil. Jeho manželkou sa stala A. Bertel. Svoju budúcu manželku stretol v Seemach v lete 1913, keď uskutočnil experimenty súvisiace s atmosférickou elektrinou. Potom sa v roku 1920 stal žiakom M. Wiena, ktorý pôsobil na univerzite v Jene. O rok neskôr začal Schrödinger Erwin pôsobiť v Stuttgarte, kde bol docentom. O niečo neskôr, v tom istom roku 1921, sa presťahoval do Breslau, kde už bol riadnym profesorom. V lete sa Erwin Schrödinger presťahoval do Zürichu.
Život v Zurichu
Život v tomto meste bol pre vedca veľmi prospešný. Faktom je, že Erwin Schrödinger rád venoval svoj čas nielen vede. K zaujímavostiam z vedcovho života patrí jeho vášeň pre lyžovanie a horolezectvo. A neďaleké hory mu poskytli dobrú príležitosť na odpočinok v Zürichu. Okrem toho sa Schrödinger rozprával so svojimi kolegami Paulom Scherrerom, Petrom Debyem a Hermannom Weylom, ktorí pôsobili na polytechnike v Zürichu. To všetko prispelo k vedeckej kreativite.
Napriek tomu bol Erwinov čas v Zürichu poznačený vážnou chorobou v rokoch 1921-22. Vedecochorel na pľúcnu tuberkulózu, a tak strávil 9 mesiacov vo švajčiarskych Alpách, v letovisku Arosa. Napriek tomu boli zürišské roky pre Erwina tvorivo najplodnejšie. Práve tu napísal svoje diela o vlnovej mechanike, ktoré sa stali klasikou. Weil je známy tým, že mu veľmi pomohol pri prekonávaní matematických ťažkostí, ktorým čelil Erwin Schrödinger.
Schrödingerova rovnica
V roku 1926 Erwin publikoval veľmi dôležitý článok vo vedeckom časopise. Predstavila rovnicu, ktorá je nám známa ako Schrödingerova rovnica. V tomto článku (Quantisierung als Eigenwertproblem) bol použitý v súvislosti s problémom atómu vodíka. Schrödinger ním vysvetlil jeho spektrum. Tento článok je jedným z najdôležitejších vo fyzike 20. storočia. Schrödinger v ňom položil základy pre nový smer vo vede – vlnovú mechaniku.
Práca na univerzite v Berlíne
Sláva, ktorá vedcovi prišla, mu otvorila cestu na prestížnu berlínsku univerzitu. Erwin sa stal kandidátom na miesto profesora teoretickej fyziky. Tento post sa uvoľnil po odchode Maxa Plancka do dôchodku. Schrödinger, prekonajúc pochybnosti, túto ponuku prijal. Svoje povinnosti nastúpil 1. októbra 1927.
V Berlíne našiel Erwin rovnako zmýšľajúcich ľudí a priateľov v osobách Alberta Einsteina, Maxa Plancka, Maxa von Lauea. Komunikácia s nimi vedca samozrejme inšpirovala. Schrödinger prednášal fyziku na univerzite v Berlíne, organizoval semináre, fyzikálne kolokvium. Okrem toho sa podieľal na rôznych organizačnýchdiania. Celkovo sa však Erwin držal pre seba. Svedčia o tom spomienky súčasníkov, ako aj neprítomnosť jeho žiakov.
Erwin opúšťa Nemecko, Nobelova cena
V roku 1933, keď sa Hitler dostal k moci, Erwin Schrödinger opustil Berlínsku univerzitu. Jeho biografia, ako vidíte, je poznačená mnohými pohybmi. Tentoraz to vedec jednoducho nemohol inak. V lete 1937 sa už starší Schrödinger, ktorý sa nechcel podriadiť novému režimu, rozhodol presťahovať. Treba poznamenať, že Schrödinger nikdy otvorene nevyjadril svoj odmietavý postoj k nacizmu. Nechcel sa miešať do politiky. Napriek tomu bolo v tých rokoch v Nemecku takmer nemožné zostať apolitický.
Práve v tomto čase navštívil Nemecko Frederick Lindemann, britský fyzik. Pozval Schrödingera, aby prijal prácu na Oxfordskej univerzite. Vedec, ktorý odišiel na letnú dovolenku do Južného Tirolska, sa do Berlína nevrátil. Spolu s manželkou pricestoval do Oxfordu v októbri 1933. Krátko po príchode sa Erwin dozvedel, že mu bola udelená Nobelova cena (spolu s P. Diracom).
Práca v Oxforde
Schrödinger v Oxforde bol členom Magdalen College. Nemal žiadne učiteľské povinnosti. Spolu s ďalšími emigrantmi dostal vedec podporu od cisárskeho chemického priemyslu. Napriek tomu si nevedel zvyknúť na nezvyčajné prostredie tejto univerzity. Jedným z dôvodov je absencia vo vzdelávacej inštitúcii zameranej najmä natradičné teologické a humanitné disciplíny, záujem o modernú fyziku. To vyvolalo v Schrödingerovi pocit, že si nezaslúži taký vysoký plat a postavenie. Ďalším aspektom nepohody vedca boli osobitosti spoločenského života, ktorý bol plný formalít a konvencií. To spútalo Schrödingerovu slobodu, ako sám priznal. Všetky tieto a ďalšie ťažkosti, ako aj obmedzenie programu financovania v roku 1936 prinútili Erwina zvážiť pracovné ponuky. Po Schrödingerovej návšteve Edinburghu sa rozhodol vrátiť do svojej vlasti.
Návrat domov
Na jeseň roku 1936 začal vedec pôsobiť na univerzite v Grazi ako profesor teoretickej fyziky. Jeho pobyt v Rakúsku bol však krátkodobý. V marci 1938 bola krajina anšlus a stala sa súčasťou nacistického Nemecka. Vedec, ktorý využil rady rektora univerzity, napísal list o zmierení, v ktorom vyjadril svoju pripravenosť znášať novú vládu. 30. marca bola zverejnená a vyvolala negatívnu reakciu emigrujúcich kolegov. Erwinovi však tieto opatrenia nepomohli. Pre politickú nespoľahlivosť bol z funkcie odvolaný. Schrödinger dostal oficiálne oznámenie v auguste 1938
Rím a Dublin
Vedec odišiel do Ríma, keďže fašistické Taliansko bolo vtedy jediným štátom, ktorý na vstup nepotreboval víza (možno ich nedostali Erwin). V tom čase už Schrödinger kontaktoval Eamona de Valera, írskeho premiéra. Vyučením bol matematik a rozhodol sa tvoriť v rNová vzdelávacia inštitúcia v Dubline. De Valera zaobstaral pre Erwina a jeho manželku tranzitné vízum, ktoré otvorilo cestu po Európe. Do Oxfordu teda dorazili na jeseň roku 1938. Kým prebiehali organizačné práce na otvorení inštitútu v Dubline, Erwin zaujal dočasné miesto v belgickom Gente. Tento príspevok bol financovaný nadáciou Franchi.
Vedec tu objavil druhú svetovú vojnu. Zásah de Valera pomohol Erwinovi (ktorý bol po anšluse považovaný za občana Nemecka, teda za nepriateľskú krajinu) prejsť cez Anglicko. Do hlavného mesta Írska prišiel 7. októbra 1939
Práca v Dublinskom inštitúte, posledné roky života
Dublinský inštitút pre pokročilé štúdium bol oficiálne otvorený v júni 1940. Erwin bol prvým profesorom na Katedre teoretickej fyziky, jednej z prvých dvoch katedier. Okrem toho bol vymenovaný za riaditeľa ústavu. Ďalší spolupracovníci, ktorí sa objavili neskôr (medzi nimi boli W. Heitler, L. Janoshi a K. Lanczos, ako aj mnohí mladí fyzici) sa mohli naplno venovať výskumnej práci.
Erwin viedol seminár, prednášal, inicioval letné školy v inštitúte, na ktorých sa zúčastnili najvýznamnejší fyzici v Európe. Hlavným vedeckým záujmom Schrödingera v írskych rokoch bola teória gravitácie, ako aj otázky, ktoré ležia na priesečníku dvoch vied - fyziky a biológie. V rokoch 1940-45. a v rokoch 1949 až 1956 bol vedec riaditeľom Katedry teoretickej fyziky. Potom sa rozhodol vrátiť do vlasti, začal pôsobiť na Viedenskej univerzite ako profesor teoretickej fyziky. Po 2 rokoch vedec, ktorý bol v tom čase často chorý,rozhodol odísť do dôchodku.
Schrödinger strávil posledné roky svojho života v Alpbachu, tirolskej dedine. Vedec zomrel na exacerbáciu tuberkulózy v nemocnici vo Viedni. Stalo sa tak 4. januára 1961. Erwin Schrödinger bol pochovaný v Alpbachu.
Schrödingerova mačka
O existencii tohto fenoménu ste už pravdepodobne počuli. Ľudia ďaleko od vedy však o ňom väčšinou vedia málo. Stojí za to povedať o tom, pretože Erwin Schrödinger urobil veľmi dôležitý a zaujímavý objav.
„Schrödingerova mačka“je Erwinov slávny myšlienkový experiment. Vedec ho chcel použiť, aby ukázal, že kvantová mechanika je neúplná, keď sa pohybuje od subatomárnych častíc k makroskopickým systémom.
Erwinov článok popisujúci tento experiment sa objavil už v roku 1935. V ňom je na vysvetlenie použitá metóda porovnávania, možno dokonca povedať, personifikácia. Vedec píše, že je tam mačka a škatuľa, v ktorej je mechanizmus obsahujúci nádobu s jedovatým plynom a rádioaktívne atómové jadro. V experimente sú parametre zvolené tak, aby k rozpadu jadra s pravdepodobnosťou 50 % došlo za hodinu. Ak sa rozpadne, plynová nádoba sa otvorí a mačka zomrie. Ak sa tak však nestane, zviera bude žiť.
Výsledky experimentu
Takže, nechajme zviera v boxe, počkajme hodinu a položme si otázku: je mačka nažive alebo nie? Podľa kvantovej mechaniky je atómové jadro (a teda zviera) súčasne vo všetkýchstavov (kvantová superpozícia). Systém "mačka - jadro" pred otvorením boxu bol s pravdepodobnosťou 50% v stave "mačka je mŕtva, jadro sa rozpadlo" a s pravdepodobnosťou 50% "mačka žije, jadro sa nerozpadlo." ". Ukázalo sa, že zviera vo vnútri je mŕtve a nie súčasne.
Podľa kodanskej interpretácie bude mačka stále živá alebo mŕtva, bez prechodných stavov. Stav rozpadu jadra sa nevyberá, keď sa škatuľka otvorí, ale keď jadro narazí na detektor. Koniec koncov, zníženie vlnovej funkcie v tomto prípade nie je spojené s pozorovateľom krabice (človek), ale s pozorovateľom jadra (detektorom).
Tu je zaujímavý experiment, ktorý vykonal Erwin Schrödinger. Jeho objavy dali impulz pre ďalší rozvoj fyziky. Na záver by som rád uviedol dva výroky, ktorých je autorom:
- "Súčasnosť je jediná vec, ktorá nemá konca."
- "Idem proti prúdu, ale smer prúdu sa zmení."
Týmto sa uzatvára naše zoznámenie s veľkým fyzikom, ktorý sa volá Erwin Schrödinger. Vyššie uvedené úvodzovky vám umožňujú mierne otvoriť jeho vnútorný svet.
