Erwin Schrödinger i Schrödingerov eksperiment s mačkama

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (rođen 12. kolovoza 1887. u Beču, Austrija) bio je fizičar koji je obavljao revolucionarne radove u kvantna mehanika, polje koje proučava kako se energija i materija ponašaju na vrlo maloj duljini. 1926. Schrödinger je razvio jednadžbu koja je predviđala gdje će se elektron nalaziti u atomu. 1933. dobio je a Nobelova nagrada za ovo djelo, zajedno s fizičarem Paul Dirac.

Brze činjenice: Erwin Schrödinger

Schrödinger je možda popularnije poznat po „Schrödingerova mačka, “Misaoni eksperiment koji je smislio 1935. godine da ilustrira probleme s uobičajenom interpretacijom kvantne mehanike.

Schrödinger je bio jedino dijete Rudolfa Schrödingera - tvornice linoleuma i uljanih ulja koje je imao naslijedio je posao od svog oca - i Georgine, kćeri profesora kemije Rudolf je. Schrödingerov odgoj naglasio je kulturnu ugled i napredak u znanosti i umjetnosti.

Schrödingerwas je školovao od strane tutora i kod kuće svog oca. Sa 11 godina upisao je gimnaziju Akademische u Beču, školu usmjerenu na klasično obrazovanje i usavršavanje iz fizike i matematike. Tamo je uživao u učenju klasičnih jezika, strane poezije, fizike i matematike, ali mrzio je pamtiti ono što je nazvao "slučajnim" datumima i činjenicama.

Schrödinger je nastavio studij na Sveučilištu u Beču, na koje je upisao 1906. godine. Doktorirao je fiziku 1910. godine pod vodstvom Friedricha Hasenöhrla, kojeg je Schrödinger smatrao jednim od svojih najvećih intelektualnih utjecaja. Hasenöhrl je bio student fizičara Ludwig Boltzmann, poznati znanstvenik poznat po svom radu u statistička mehanika.

Nakon što je Schrödinger doktorirao, radio je kao pomoćnik Franzu Exneru, još jednom Boltzmannovom studentu, dok ga nije nacrtan na početku prvi svjetski rat.

1920. Schrödinger se oženio Annemarie Bertel i preselio se s njom u Jena u Njemačkoj, gdje radi kao pomoćnik fizičara Max Wien. Odatle je u kratkom vremenskom razdoblju postao fakultet na mnogim sveučilištima, prvo postajući junior profesor u Stuttgartu, zatim redoviti profesor u Breslauu, prije nego što je stupio na Sveučilište u Zürichu kao profesor u 1921. Schrödingerova sljedećih šest godina u Zürichu bile su neke od najvažnijih u njegovoj profesionalnoj karijeri.

Na Sveučilištu u Zürichu Schrödinger je razvio teoriju koja je značajno unaprijedila razumijevanje kvantne fizike. Objavio je niz radova - otprilike jedan mjesečno - o mehanici valova. Konkretno, prvi rad, "Kvantizacija kao svojstveni problem, "uveo ono što bi postalo poznato kao Schrödingerova jednadžba, sada središnji dio kvantne mehanike. Schrödinger je za to otkriće dobio 1933. godine Nobelovu nagradu.

Schrödingerova jednadžba matematički je opisala "valnu" prirodu sustava kojima upravlja kvantna mehanika. Ovom je jednadžbom Schrödinger pružio način ne samo proučavanja ponašanja ovih sustava, već i predviđanja kako se ponašaju. Iako je bilo mnogo početnih rasprava o tome što je Schrödingerova jednadžba značila, znanstvenici su je na kraju protumačili kao vjerojatnost pronalaska elektrona negdje u svemiru.

Schrödinger je taj misaoni eksperiment formulirao kao odgovor na Kopenhagenska interpretacija kvantne mehanike koja kaže da čestica koju opisuje kvantna mehanika postoji u svim mogućim stanjima istovremeno, dok se ne opazi i bude prisiljena odabrati jedno stanje. Evo primjera: razmotrite svjetlo koje može svijetliti ili crveno ili zeleno. Kad ne gledamo u svjetlo, pretpostavljamo da je oboje crveno i zeleno. Međutim, kad ga pogledamo, svjetlost se mora prisiliti da bude ili crvena ili zelena, a to je boja koju vidimo.

Schrödinger se nije složio s tom interpretacijom. Stvorio je drugačiji misaoni eksperiment, nazvan Schrödingerova mačka, kako bi ilustrirao svoje zabrinutosti. U Schrödingerovom pokusu Mačka mačka je smještena unutar zatvorene kutije s radioaktivnom tvari i otrovnim plinom. Ako bi radioaktivna tvar propadla, ispuštala bi plin i ubila mačku. Da nije tako, mačka bi bila živa.

Budući da ne znamo je li mačka živa ili mrtva, to se smatra oba živ i mrtav dok netko ne otvori kutiju i uvjeri se u kakvo je stanje mačke. Tako je jednostavno gledanjem u okvir netko magično učinio mačku živom ili mrtvom iako je to nemoguće.

Schrödinger nije ostavio puno podataka o znanstvenicima i teorijama koje su utjecale na njegov vlastiti rad. Međutim, povjesničari su sastavili neke od tih utjecaja, koji uključuju:

• Louis de Broglie, fizičar, uveo koncept „stvar valovi. "Schrödinger je pročitao De Broglievu tezu kao i fusnotu koju je napisao autor Albert Einstein, koji je pozitivno govorio o djelu De Broglieja. Schrödinger je također zamoljen da razgovara o radu Broglieja na seminaru koji su organizirali i Sveučilište u Zürichu i drugo sveučilište, ETH Zurich.
• Boltzmann. Schrödinger je Boltzmannov statistički pristup fizici smatrao njegovom „prvom ljubavlju u znanosti“, a velik dio njegovog znanstvenog obrazovanja slijedio je u tradiciji Boltzmanna.
• Schrödingerov prethodni rad na temu kvantne teorije plinova koji je proučavao plinove iz perspektive kvantne mehanike. U jednom od svojih radova o kvantnoj teoriji plinova, "O Einsteinovoj teoriji plina", Schrödinger je primijenio de Broglievu teoriju na valovima materije kako bi objasnio ponašanje plinova.

1933. godine, iste godine kada je dobio Nobelovu nagradu, Schrödinger je dao otkaz u profesoru na Sveučilištu u Berlin, kojem se pridružio 1927. godine, kao odgovor na nacističko preuzimanje Njemačke i otpuštanje Židova znanstvenici. Nakon toga se preselio u Englesku, a kasnije i u Austriju. Međutim, 1938. godine Hitler je napao Austriju, prisilivši Schrödingera, danas etabliranog anti-nacista, da pobjegne u Rim.

Schrödinger se 1939. preselio u Dublin u Irskoj, gdje je ostao do povratka u Beč 1956. godine. Schrödinger je umro od tuberkuloze 4. siječnja 1961. u Beču, gradu u kojem se rodio. Imao je 73 godine.

• Fischer E. Svi smo mi aspekti jednog jedinog bića: uvod u Erwina Schrödingera.Soc Res, 1984; 51(3): 809-835.
• Heitler W. “Erwin Schrödinger, 1887-1961.” Biogr Mem Fellows Royal Soc, 1961; 7: 221-228.
• Majstori B. “Put Ervina Schrödingera do mehanike valova.” Opt Photonics News, 2014; 25(2): 32-39.
• Moore W. Schrödinger: Život i misao. Cambridge University Press; 1989.
• Schrödinger: Stogodišnjica polimama. Ed. Clive Kilmister, Cambridge University Press; 1987.
• Schrödinger E. “Quantisierung als Eigenwertproblem, erste Mitteilung.”Ann. Phys., 1926; 79: 361-376.
• Teresi D. Usamljeni rendant kvantne mehanike. Internetska stranica New York Timesa. https://www.nytimes.com/1990/01/07/books/the-lone-ranger-of-quantum-mechanics.html. 1990.