Erwin Schrödinger és a Schrödinger macska kísérlete

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887. augusztus 12-én született Bécsben, Ausztriában) fizikus volt, aki úttörő munkát végzett itt: kvantummechanika, egy olyan terület, amely megvizsgálja az energia és az anyag viselkedését nagyon kicsi skálán. 1926-ban Schrödinger kidolgozott egy egyenletet, amely megjósolta, hogy az atom hol helyezkedik el egy elektron. 1933-ban kapott Nóbel díj ehhez a munkához, valamint a fizikushoz Paul Dirac.

Gyors tények: Erwin Schrödinger

Lehet, hogy Schrödinger népszerűbb „Schrödinger macska, ”Egy gondolatkísérlet, amelyet 1935-ben dolgozott ki a kvantummechanika általános értelmezésével kapcsolatos problémák bemutatására.

Schrödinger volt az egyetlen gyermeke Rudolf Schrödingernek - egy linóleum- és olajruhagyár munkásának, aki az üzletet az apjától örökölte - és Georgine - t, a Kémiai Vegyész professzor lányát Rudolf. Schrödinger nevelése hangsúlyozta a kulturális elismerést és az előrelépést mind a tudomány, mind a művészet területén.

Schrödinger oktatót és apját otthon tanította. 11 éves korában belépett a bécsi Akademische Gimnáziumba, ahol a klasszikus oktatás és a fizika és a matematika képzése állt. Ott élvezte a klasszikus nyelvek, az idegen költészet, a fizika és a matematika tanulását, de utálta megjegyezni, amit „véletlenszerű” dátumoknak és tényeknek nevez.

Schrödinger folytatta tanulmányait a bécsi egyetemen, amelyet 1906-ban indított. 1910-ben Friedrich Hasenöhrl irányítása alatt fizikai doktori fokozatot szerzett, amelyet Schrödinger az egyik legnagyobb szellemi befolyásolójának tartott. Hasenöhrl fizikus, Ludwig Boltzmann, a neves tudós hallgatója volt. statisztikai mechanika.

Miután Schrödinger megszerezte a PhD-jét, Franz Exner asszisztensként dolgozott, aki a Boltzmann másik hallgatója volt, egészen addig, amíg nem tervezték meg Első Világháború.

1920-ban Schrödinger feleségül vette Annemarie Bertelt, és vele Jenába, Németországba költözött, hogy Max Wien fizikus asszisztensévé váljon. Innentől kezdve rövid időn belül számos egyetemen fakultussá vált, először juniorként Stuttgarti professzor, majd Breslau teljes professzora, majd a Zürichi Egyetemen belépett 1921. Schrödinger ezt követő hat éve Zürichben volt a legfontosabb szakmai karrierje.

A zürichi egyetemen Schrödinger kifejlesztett egy elméletet, amely jelentősen továbbfejlesztette a kvantumfizika megértését. Kiadott egy sorozatot - körülbelül havonta egy - a hullámmechanikáról. Különösen az első cikk,A mennyiségi meghatározás mint sajátérték-probléma"bevezette azt, amely a Schrödinger-egyenlet, ma a kvantummechanika központi része. 1933-ban Schrödinger e Nobel-díjat kapott a felfedezésért.

Schrödinger-egyenlet matematikailag leírta a kvantummechanika által vezérelt rendszerek „hullámszerű” természetét. Ezzel az egyenlettel Schrödinger lehetőséget biztosított arra, hogy ne csak tanulmányozza e rendszerek viselkedését, hanem megjósolja, hogyan viselkednek. Noha sok kezdeti vita folyt arról, hogy mit jelent Schrödinger-egyenlet, a tudósok végül úgy értelmezték, hogy valószínűsíthető, hogy valahol az űrben elektronot talál.

Schrödinger ezt a gondolatkísérletet megfogalmazta a Koppenhágai értelmezés kvantummechanika, amely kijelenti, hogy a kvantummechanika által leírt részecske minden lehetséges állapotban létezik egyidejűleg, mindaddig, amíg meg nem figyelik és kénytelen egy állapotot választani. Íme egy példa: vegye figyelembe azt a fényt, amely piros vagy zöld felvillanhat. Amikor nem a fényre nézzünk, akkor feltételezzük, hogy mindkét vörös és zöld. Amikor azonban megnézzük, a fénynek arra kell kényszerítenie magát, hogy piros vagy zöld legyen, és ezt a színt látjuk.

Schrödinger nem értett egyet ezzel az értelmezéssel. Egy másik gondolatkísérletet készített, melynek neve Schrödinger's Cat, hogy szemléltesse aggodalmait. A Schrödinger's Cat kísérletben a macskát egy lezárt dobozba helyezik, amelyben radioaktív anyag és mérgező gáz van. Ha a radioaktív anyag bomlik, akkor ez felszabadítja a gázt és megöli a macskát. Ha nem, a macska életben marad.

Mivel nem tudjuk, hogy a macska él vagy halott-e, úgy gondoljuk mindkét életben és halottban, amíg valaki kinyitja a dobozt, és meg nem tudja nézni, milyen állapotban van a macska. Így valaki a dobozba való betekintéssel varázslatosan életre keltette vagy elhullta a macskát, bár ez lehetetlen.

Schrödinger nem hagyott sok információt a saját munkáját befolyásoló tudósokról és elméletekről. A történészek azonban összeállították néhány befolyást, köztük a következőket:

• Louis de Broglieegy fizikus bevezette a „ügy "Schrödinger elolvasta de Broglie dolgozatát, valamint egy lábjegyzetet Albert Einstein, amely pozitívan beszélt de Broglie munkájáról. Arra is felkérték Schrödingert, hogy vitassa meg de Broglie munkáját egy szemináriumon, amelyet mind a Zürichi Egyetem, mind pedig egy másik egyetem, az ETH Zürich tartott.
• Boltzmann. Schrödinger Boltzmann fizikai statisztikai megközelítését „a tudomány első szerelmének” tekintette, és tudományos oktatásainak nagy része Boltzmann hagyománya volt.
• Schrödinger korábbi munkája a gázok kvantumelméletével kapcsolatban, amely a gázokat a kvantummechanika szempontjából vizsgálta. A gázok kvantumelméletéről szóló egyik írásában, „Az Einstein gázelméletén”, Schrödinger de Broglie elméletét az anyaghullámokra alkalmazta, hogy megmagyarázza a gázok viselkedését.

Ugyanebben az évben 1933-ban megnyerte a Nobel-díjat, Schrödinger lemondott professzoráról a Berlin, amelyhez 1927-ben csatlakozott, válaszul a náci Németország átvételére és a zsidók elbocsátására tudósok. Később Angliába, majd Ausztriába költözött. 1938-ban azonban Hitler megszállta Ausztriát, és arra kényszerítette Schrödingert, ma már megalapozott nácik elleni menekülést, hogy Rómába meneküljenek.

1939-ben Schrödinger Dublinba költözött, Írországba, ahol 1956-ban Bécsbe való visszatéréséig maradt. Schrödinger tuberkulózisban 1961. január 4-én halt meg Bécsben, a városban, ahol született. 73 éves volt.

• Fischer E. Az egyetlen lény lényege mindegyikünk: Bevezetés Erwin Schrödingerbe.Soc Res, 1984; 51(3): 809-835.
• Heitler W. “Erwin Schrödinger, 1887-1961.” Biogr Mem Fellows Royal Soc, 1961; 7: 221-228.
• Masters B. “Erwin Schrödinger útja a hullámmechanikához.” Optikai hírek, 2014; 25(2): 32-39.
• Moore W. Schrödinger: Élet és gondolkodás. Cambridge University Press; 1989.
• Schrödinger: A polimát százéves ünnepe. Ed. Clive Kilmister, Cambridge University Press; 1987.
• Schrödinger E. “Quantisierung als Eigenwertproblem, Mitteilung erste.”Ann. Phys., 1926; 79: 361-376.
• Teresi D. A kvantummechanika magányos karja. A New York Times weboldala. https://www.nytimes.com/1990/01/07/books/the-lone-ranger-of-quantum-mechanics.html. 1990.