Bezpłatna biblioteka techniczna BIOGRAFIE WIELKICH NAUKOWCÓW
Schrödinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Biografia naukowca Katalog / Biografie wielkich naukowców
Austriacki fizyk Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger urodził się 12 sierpnia 1887 roku w Wiedniu. Jego ojciec, Rudolf Schrödinger, był właścicielem fabryki ceraty, lubił malarstwo i interesował się botaniką. Erwin jako jedynak otrzymał podstawową edukację w domu. Jego pierwszym nauczycielem był ojciec, którego Schrödinger nazwał później „przyjacielem, nauczycielem i niestrudzonym rozmówcą”. W 1898 Schrödinger wstąpił do Gimnazjum Akademickiego, gdzie był pierwszym uczniem greki, łaciny, literatury klasycznej, matematyki i fizyki. W latach licealnych Schrödinger zakochał się w teatrze. W 1906 wstąpił na Uniwersytet Wiedeński, a rok później zaczął uczęszczać na wykłady z fizyki Friedricha Hasenerla, którego błyskotliwe pomysły wywarły na Erwinie głębokie wrażenie. Po obronie pracy doktorskiej w 1910 roku Schrödinger został asystentem fizyka doświadczalnego Franza Exnera w 2. Instytucie Fizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego. Funkcję tę pełnił do wybuchu I wojny światowej. W 1913 Schrödinger i K.V.F. Kohlrausch otrzymali Nagrodę Heitingera Cesarskiej Akademii Nauk za badania eksperymentalne nad radem. W czasie wojny Schrödinger służył jako oficer artylerii w prowincjonalnym garnizonie położonym w górach, z dala od linii frontu. Produktywnie wykorzystując swój wolny czas studiował ogólną teorię względności Alberta Einsteina. Po zakończeniu wojny powrócił do II Instytutu Fizyki w Wiedniu, gdzie kontynuował badania nad ogólną teorią względności, mechaniką statystyczną (zajmując się badaniem układów składających się z bardzo dużej liczby oddziałujących ze sobą obiektów, takich jak cząsteczki gazu). ) i dyfrakcja rentgenowska. Jednocześnie Schrödinger prowadzi szeroko zakrojone eksperymentalne i teoretyczne badania nad teorią koloru i percepcją koloru. W 1920 r. Schrödinger poślubił Annemarię Bertel, para nie miała dzieci. W tym samym roku Schrödinger wyjechał do Niemiec, gdzie został asystentem Maxa Wien na Uniwersytecie w Jenie, a cztery miesiące później został profesorem nadzwyczajnym na Politechnice w Stuttgarcie. Po semestrze opuszcza Stuttgart i na krótko obejmuje profesurę we Wrocławiu (obecnie Wrocław, Polska). Schrödinger przeniósł się następnie do Szwajcarii i został tam profesorem zwyczajnym, a także następcą Einsteina i Maxa von Laue na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Zurychu. W Zurychu, gdzie Schrödinger przebywa od 1921 do 1927, zajmuje się głównie termodynamiką i mechaniką statystyczną oraz ich zastosowaniem do wyjaśniania natury gazów i ciał stałych. Zainteresowany szeroką gamą problemów fizycznych, śledzi również postęp teorii kwantowej, ale nie skupia się na tym obszarze aż do 1925 roku, kiedy pojawił się korzystny przegląd falowej teorii materii Louisa de Broglie Einsteina. Teoria kwantów narodziła się w 1900 roku, kiedy Max Planck wysunął teoretyczny wniosek dotyczący związku między temperaturą ciała a promieniowaniem emitowanym przez to ciało, który przez długi czas wymykał się innym naukowcom. Wtedy Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford „włożyli rękę” w tę teorię. Nowa zasadnicza cecha teorii kwantowej pojawiła się w 1924 roku, kiedy de Broglie wysunął radykalną hipotezę o falowej naturze materii: jeśli fale elektromagnetyczne, takie jak światło, czasami zachowują się jak cząstki (jak wykazał Einstein), to cząstki, takie jak elektron , w pewnych okolicznościach mogą zachowywać się jak fale. W sformułowaniu de Brogliego częstotliwość odpowiadająca cząstce jest związana z jej energią, tak jak w przypadku fotonu (cząstki światła), ale matematyczne wyrażenie de Broglie było równoważną zależnością między długością fali, masą cząstki i jej prędkość (pęd). Istnienie fal elektronowych zostało eksperymentalnie udowodnione w 1927 r. przez Clintona J. Davissona i Lestera G. Germera w Stanach Zjednoczonych oraz J.P. Thomsona w Anglii. Pod wrażeniem komentarzy Einsteina na temat idei de Broglie, Schrödinger próbował zastosować falowy opis elektronów do konstrukcji spójnej teorii kwantowej, niezwiązanej z nieadekwatnym modelem atomu Bohra. W pewnym sensie zamierzał zbliżyć teorię kwantową do fizyki klasycznej, która zgromadziła wiele przykładów matematycznego opisu fal. Pierwsza próba, podjęta przez Schrödingera w 1925 roku, zakończyła się niepowodzeniem. Prędkości elektronów w teorii Schrödingera były zbliżone do prędkości światła, co wymagało uwzględnienia w niej szczególnej teorii względności Einsteina i uwzględnienia przewidywanego przez nią znacznego wzrostu masy elektronu przy bardzo dużych prędkościach. Jedną z przyczyn niepowodzenia, które spotkało naukowca, było to, że nie wziął pod uwagę obecności specyficznej właściwości elektronu, zwanej obecnie spinem (obrót elektronu wokół własnej osi, jak wierzchołek), co w tym czasie był mało znany. Schrödinger podjął kolejną próbę w 1926 roku. Tym razem prędkości elektronów zostały przez niego wybrane tak, aby były tak małe, że konieczność powoływania się na teorię względności zniknęła sama. Druga próba została zwieńczona wyprowadzeniem równania falowego Schrödingera, które daje matematyczny opis materii w terminach funkcji falowej. Schrödinger nazwał swoją teorię mechaniką falową. Rozwiązania równania falowego były zgodne z obserwacjami doświadczalnymi i miały głęboki wpływ na dalszy rozwój teorii kwantowej. Krótko przed tym Werner Heisenberg, Max Born i Pascual Jordan opublikowali inną wersję teorii kwantowej, zwaną mechaniką macierzową, która opisywała zjawiska kwantowe za pomocą tablic obserwowalnych. Tabele te są w określony sposób uporządkowanymi zbiorami matematycznymi, zwanymi macierzami, na których według znanych reguł można wykonywać różne operacje matematyczne. Mechanika macierzowa również umożliwiła osiągnięcie zgodności z obserwowanymi danymi eksperymentalnymi, ale w przeciwieństwie do mechaniki falowej nie zawierała żadnych konkretnych odniesień do współrzędnych przestrzennych ani czasu. Heisenberg szczególnie nalegał na porzucenie wszelkich prostych wizualnych reprezentacji lub modeli na rzecz tylko tych właściwości, które można określić na podstawie eksperymentu. Schrödinger wykazał, że mechanika falowa i mechanika macierzy są matematycznie równoważne. Te dwie teorie, znane obecnie pod wspólną nazwą mechaniki kwantowej, dostarczyły długo oczekiwanej wspólnej podstawy do opisywania zjawisk kwantowych. Wielu fizyków wolało mechanikę falową, ponieważ jej aparat matematyczny był im bardziej znany, a jej pojęcia wydawały się bardziej „fizyczne”; operacje na macierzach są bardziej uciążliwe. W 1927 na zaproszenie Plancka Schrödinger został jego następcą na Wydziale Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu w Berlinie. Wkrótce po tym, jak Heisenberg i Schrödinger opracowali mechanikę kwantową, P. A. M. Dirac zaproponował bardziej ogólną teorię, która łączyła elementy specjalnej teorii względności Einsteina z równaniem falowym. Równanie Diraca ma zastosowanie do cząstek poruszających się z dowolną prędkością. Spinowe i magnetyczne właściwości elektronu wynikały z teorii Diraca bez żadnych dodatkowych założeń. Ponadto teoria Diraca przewidywała istnienie antycząstek, takich jak pozyton i antyproton, bliźniaczki cząstek o przeciwnych ładunkach elektrycznych. W 1933 Schrödinger i Dirac otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki „za odkrycie nowych produktywnych form teorii atomowej”. Podczas ceremonii prezentacji Hans Pleyel, członek Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, złożył hołd Schrödingerowi za „stworzenie nowego systemu mechaniki, który jest ważny dla ruchu w atomach i cząsteczkach”. Według Pleyela mechanika falowa zapewnia nie tylko „rozwiązanie szeregu problemów w fizyce atomowej, ale także prostą i wygodną metodę badania właściwości atomów i cząsteczek i stała się potężnym bodźcem do rozwoju fizyki”. Wraz z Einsteinem i de Broglie Schrödinger był jednym z przeciwników kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej (nazwanej tak w uznaniu zasług Nielsa Bohra, który wiele zrobił dla rozwoju mechaniki kwantowej; Bohr mieszkał i pracował w Kopenhadze), ponieważ odpychał go brak determinizmu. Interpretacja kopenhaska opiera się na relacji niepewności Heisenberga, zgodnie z którą położenie i prędkość cząstki nie mogą być znane dokładnie w tym samym czasie. Im dokładniej mierzy się położenie cząstki, tym bardziej niepewna jest prędkość i na odwrót. Zdarzenia subatomowe można przewidzieć tylko jako prawdopodobieństwa różnych wyników pomiarów eksperymentalnych. Schrödinger odrzucił kopenhaski pogląd na modele falowe i korpuskularne jako „dodatkowe”, współistniejące z obrazem rzeczywistości, i kontynuował poszukiwania opisu zachowania materii w terminach samych fal. Jednak zawiódł na tej ścieżce, a interpretacja kopenhaska stała się dominująca. W 1933 r. naukowiec opuścił Wydział Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu w Berlinie po dojściu nazistów do władzy, w proteście przeciwko prześladowaniu dysydentów, a w szczególności przeciwko atakowi ulicy na jednego z jego asystentów, Żyda przez narodowość. Z Niemiec Schrödinger wyjechał jako profesor wizytujący do Oksfordu, gdzie wkrótce po jego przybyciu nadeszła wiadomość, że otrzymał Nagrodę Nobla. W 1936 roku, mimo obaw o swoją przyszłość, Schrödinger przyjął ofertę i został profesorem na Uniwersytecie w Grazu w Austrii, ale w 1938 roku, po aneksji Austrii przez Niemcy, został zmuszony do opuszczenia tego stanowiska, uciekając do Włoch. Przyjmując zaproszenie, przeniósł się do Irlandii, gdzie został profesorem fizyki teoretycznej w Dublin Institute for Basic Research i pozostał na tym stanowisku przez siedemnaście lat, prowadząc badania w zakresie mechaniki falowej, statystyki, termodynamiki statystycznej, teorii pola, a zwłaszcza ogólnych względność. Po wojnie rząd austriacki próbował przekonać Schrödingera do powrotu do Austrii, ale odmówił, gdy kraj był okupowany przez wojska sowieckie. W 1956 objął katedrę fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Wiedeńskim. To był ostatni urząd, jaki piastował w swoim życiu. Przez całe życie był miłośnikiem przyrody i zapalonym wędrowcem. Wśród swoich kolegów Schrödinger był znany jako zamknięty, ekscentryczny człowiek, który miał niewielu podobnie myślących ludzi. Dirac tak opisuje przybycie Schrödingera na prestiżowy Kongres Solvay w Brukseli: „Wszystkie jego rzeczy mieszczą się w plecaku. Wyglądał jak włóczęga i dość długo trwało, zanim przekonał recepcjonistę, zanim zabrał Schrödingerowi pokój w hotelu”. Schrödinger był głęboko zainteresowany nie tylko naukowymi, ale także filozoficznymi aspektami fizyki i napisał kilka studiów filozoficznych w Dublinie. Zastanawiając się nad problemami zastosowania fizyki do biologii, wysunął ideę molekularnego podejścia do badania genów, przedstawiając go w książce What is Life? Physical Aspects of the Living Cell (1944), która wywarł wpływ na kilku biologów, w tym Francisa Cricka i Maurice'a Wilkinsa. Schrödinger wydał także tom swojej poezji. Przeszedł na emeryturę w 1958 r. w wieku siedemdziesięciu jeden lat, a zmarł trzy lata później, 4 stycznia 1961 r. w Wiedniu. Oprócz Nagrody Nobla Schrödinger otrzymał wiele nagród i wyróżnień, w tym Złoty Medal Matteucci Włoskiej Narodowej Akademii Nauk, Medal Maxa Plancka Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego, a także został odznaczony przez rząd niemiecki Orderem Zasługi. Schrodinger był doktorem honoris causa uniwersytetów w Gandawie, Dublinie i Edynburgu, był członkiem Papieskiej Akademii Nauk, Towarzystwa Królewskiego w Londynie, Berlińskiej Akademii Nauk, Akademii Nauk ZSRR, Akademii Nauk w Dublinie oraz Madrycka Akademia Nauk. Autor: Samin D.K. Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Biografie wielkich naukowców: ▪ Leibniza Gottfrieda. Biografia ▪ Murraya Gell-Manna. Biografia Zobacz inne artykuły Sekcja Biografie wielkich naukowców. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ kostka o strukturze plastra miodu ▪ Nanoboty do wprowadzenia w ludzkie żyły ▪ Kodak Mini Shot Camera z wbudowaną drukarką Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu ▪ artykuł Nazwisko konia. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jaką chorobę wyleczył 19-letni Amerykanin strzelając sobie w głowę? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Inżynier systemów. Opis pracy ▪ artykuł Potężny wzmacniacz lampowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Kodowanie kolorami rezystorów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |