Erwin Schrödinger (roky života - 1887-1961) - rakouský fyzik, který je známý jako jeden z tvůrců kvantové mechaniky. V roce 1933 obdržel Nobelovu cenu za fyziku. Erwin Schrödinger je autorem hlavní rovnice v takové sekci, jako je nerelativistická kvantová mechanika. Dnes je známá jako Schrödingerova rovnice.
Původ, raná léta
Vídeň je město, kde se narodilo mnoho vynikajících lidí, včetně skvělého fyzika Erwina Schrödingera. Jeho stručná biografie je v naší době velmi zajímavá, a to nejen ve vědeckých kruzích. Jeho otec byl Rudolf Schrödinger, průmyslník a botanik. Jeho matka byla dcerou profesora chemie na místní univerzitě ve Vídni. Byla napůl Angličanka. Erwin Schrödinger, jehož fotku najdete v tomto článku, se jako dítě naučil anglicky, kterou uměl spolu s němčinou. Jeho matka byla luteránka a otec katolík.
B1906-1910, po absolvování gymnázia, studoval Erwin Schrödinger u F. Hasenerla a F. S. Exnera. V mládí měl rád dílo Schopenhauera. To vysvětluje jeho zájem o filozofii, včetně východní filozofie, teorie barev a vnímání, Vedanta.
Služba, manželství, práce jako profesor
Schrödinger Erwin sloužil jako dělostřelecký důstojník v letech 1914 až 1918. V roce 1920 se Erwin oženil. Jeho manželkou se stala A. Bertel. Se svou budoucí manželkou se setkal v Seemach v létě 1913, když prováděl experimenty související s atmosférickou elektřinou. Poté se v roce 1920 stal žákem M. Wiena, který působil na univerzitě v Jeně. O rok později začal Schrödinger Erwin působit ve Stuttgartu, kde byl docentem. O něco později, ve stejném roce 1921, se přestěhoval do Breslau, kde již byl řádným profesorem. V létě se Erwin Schrödinger přestěhoval do Curychu.
Život v Curychu
Život v tomto městě byl pro vědce velmi přínosný. Faktem je, že Erwin Schrödinger se rád věnoval nejen vědě. Mezi zajímavosti z vědcova života patří jeho vášeň pro lyžování a horolezectví. A nedaleké hory mu poskytly dobrou příležitost k odpočinku v Curychu. Kromě toho Schrödinger hovořil se svými kolegy Paulem Scherrerem, Peterem Debyem a Hermannem Weylem, kteří pracovali na polytechnice v Curychu. To vše přispělo k vědecké kreativitě.
Nicméně Erwinův pobyt v Curychu byl v letech 1921-22 poznamenán vážnou nemocí. Vědeconemocněl plicní tuberkulózou, a tak strávil 9 měsíců ve švýcarských Alpách, v letovisku Arosa. Navzdory tomu byla Curyšská léta pro Erwina kreativně nejplodnější. Právě zde psal svá díla o vlnové mechanice, která se stala klasikou. O Weilovi je známo, že mu velmi pomohl při překonávání matematických potíží, kterým čelil Erwin Schrödinger.
Schrödingerova rovnice
V roce 1926 publikoval Erwin ve vědeckém časopise velmi důležitý článek. Představovalo nám rovnici známou jako Schrödingerova rovnice. V tomto článku (Quantisierung als Eigenwertproblem) byl použit ve vztahu k problému atomu vodíku. S ním Schrödinger vysvětlil jeho spektrum. Tento článek je jedním z nejdůležitějších ve fyzice 20. století. V něm Schrödinger položil základy nového směru ve vědě – vlnové mechaniky.
Práce na univerzitě v Berlíně
Sláva, která vědci dosáhla, mu otevřela cestu na prestižní berlínskou univerzitu. Erwin se stal kandidátem na místo profesora teoretické fyziky. Tento post byl uvolněn poté, co Max Planck odešel do důchodu. Schrödinger, překonávající pochybnosti, tuto nabídku přijal. Svých povinností se ujal 1. října 1927.
V Berlíně našel Erwin stejně smýšlející lidi a přátele v osobě Alberta Einsteina, Maxe Plancka, Maxe von Laue. Komunikace s nimi vědce samozřejmě inspirovala. Schrödinger přednášel fyziku na univerzitě v Berlíně, pořádal semináře, fyzikální kolokvium. Kromě toho se podílel na různých organizačníchUdálosti. Celkově se však Erwin držel pro sebe. Svědčí o tom vzpomínky současníků i nepřítomnost jeho studentů.
Erwin opouští Německo, Nobelova cena
V roce 1933, když se Hitler dostal k moci, Erwin Schrödinger opustil Berlínskou univerzitu. Jeho biografie, jak vidíte, je poznamenána četnými pohyby. Tentokrát vědec prostě nemohl jinak. V létě 1937 se již starší Schrödinger, který se nechtěl podřídit novému režimu, rozhodl přestěhovat. Je třeba poznamenat, že Schrödinger nikdy otevřeně nedával najevo, že odmítá nacismus. Nechtěl se plést do politiky. Nicméně v Německu těch let bylo téměř nemožné zůstat apolitický.
Právě v tuto dobu navštívil Německo Frederick Lindemann, britský fyzik. Pozval Schrödingera, aby přijal práci na Oxfordské univerzitě. Vědec, který odjel na letní dovolenou do Jižního Tyrolska, se do Berlína nevrátil. Spolu se svou ženou dorazil do Oxfordu v říjnu 1933. Krátce po svém příjezdu se Erwin dozvěděl, že mu byla udělena Nobelova cena (spolu s P. Diracem).
Práce v Oxfordu
Schrödinger v Oxfordu byl členem Magdalen College. Neměl žádné učitelské povinnosti. Spolu s dalšími emigranty získal vědec podporu od císařského chemického průmyslu. Přesto si nedokázal zvyknout na neobvyklé prostředí této univerzity. Jedním z důvodů je absence ve vzdělávací instituci zaměřené převážně natradiční teologické a humanitní obory, zájem o moderní fyziku. To v Schrödingerovi vyvolalo pocit, že si tak vysoký plat a postavení nezaslouží. Dalším aspektem vědcovy nepohody byly zvláštnosti společenského života, který byl plný formalit a konvencí. To omezovalo Schrödingerovu svobodu, jak sám přiznal. Všechny tyto a další potíže, stejně jako zkrácení programu financování v roce 1936, donutily Erwina zvážit nabídky práce. Poté, co Schrödinger navštívil Edinburgh, rozhodl se vrátit do své vlasti.
Návrat domů
Na podzim roku 1936 začal vědec pracovat na univerzitě v Grazu jako profesor teoretické fyziky. Jeho pobyt v Rakousku byl však krátkodobý. V březnu 1938 byla země anšlus a stala se součástí nacistického Německa. Vědec využil rady rektora univerzity a napsal smírčí dopis, ve kterém vyjádřil svou připravenost smířit se s novou vládou. 30. března byla zveřejněna a vyvolala negativní reakci emigrujících kolegů. Tato opatření však Erwinovi nepomohla. Kvůli politické nespolehlivosti byl ze své funkce odvolán. Schrödinger obdržel oficiální oznámení v srpnu 1938
Řím a Dublin
Vědec odjel do Říma, protože fašistická Itálie byla tehdy jediným státem, který ke vstupu nepotřeboval vízum (možná ho nedostali Erwin). Do této doby Schrödinger kontaktoval Eamona de Valera, premiéra Irska. Vystudoval matematik a rozhodl se tvořit vDublin nová vzdělávací instituce. De Valera zajistil Erwinovi a jeho manželce tranzitní vízum, které otevřelo cestu po Evropě. Do Oxfordu tedy dorazili na podzim roku 1938. Zatímco probíhaly organizační práce na otevření institutu v Dublinu, Erwin přijal dočasné místo v belgickém Gentu. Tento příspěvek byl financován nadací Franchi.
Zde vědec objevil druhou světovou válku. Zásah de Valery pomohl Erwinovi (který byl po anšlusu považován za občana Německa, tedy za nepřátelskou zemi) projít Anglií. Do irského hlavního města dorazil 7. října 1939
Práce v Dublinském institutu, poslední roky života
Dublinský institut pro pokročilé studium byl oficiálně otevřen v červnu 1940. Erwin byl prvním profesorem na katedře teoretické fyziky, jedné z prvních dvou kateder. Kromě toho byl jmenován ředitelem ústavu. Další spolupracovníci, kteří se objevili později (mezi nimi W. Heitler, L. Janoshi a K. Lanczos, stejně jako mnoho mladých fyziků), se mohli zcela věnovat výzkumné práci.
Erwin vedl seminář, přednášel, inicioval letní školy v institutu, kterých se účastnili nejvýznamnější fyzici v Evropě. Hlavním vědeckým zájmem Schrödingera v irských letech byla teorie gravitace a také otázky, které leží na průsečíku dvou věd - fyziky a biologie. V letech 1940-45. a v letech 1949 až 1956 byl vědec ředitelem katedry teoretické fyziky. Poté se rozhodl vrátit do vlasti, začal působit na vídeňské univerzitě jako profesor teoretické fyziky. Po 2 letech vědec, který byl v té době často nemocný,rozhodl se odejít do důchodu.
Schrödinger strávil poslední roky svého života v Alpbachu, tyrolské vesnici. Vědec zemřel na exacerbaci tuberkulózy v nemocnici ve Vídni. Stalo se tak 4. ledna 1961. Erwin Schrödinger byl pohřben v Alpbachu.
Schrödingerova kočka
O existenci tohoto fenoménu jste již pravděpodobně slyšeli. Lidé daleko od vědy o něm však většinou vědí jen málo. Stojí za to o tom vyprávět, protože Erwin Schrödinger učinil velmi důležitý a zajímavý objev.
„Schrödingerova kočka“je Erwinův slavný myšlenkový experiment. Vědec ji chtěl použít k tomu, aby ukázal, že kvantová mechanika je neúplná, když se pohybuje od subatomárních částic k makroskopickým systémům.
Erwinův článek popisující tento experiment se objevil již v roce 1935. V něm je pro vysvětlení použita metoda srovnávání, dalo by se dokonce říci personifikace. Vědec píše, že existuje kočka a krabice, ve které je mechanismus obsahující nádobu s jedovatým plynem a radioaktivní atomové jádro. V experimentu jsou parametry voleny tak, aby k rozpadu jádra s pravděpodobností 50 % došlo za hodinu. Pokud se rozpadne, otevře se nádoba s plynem a kočka zemře. Pokud se tak ale nestane, zvíře bude žít.
Výsledky experimentu
Takže necháme zvíře v boxu, počkáme hodinu a položme si otázku: je kočka naživu nebo ne? Podle kvantové mechaniky je atomové jádro (a tedy i zvíře) současně ve všechstavů (kvantová superpozice). Systém "kočka - jádro" před otevřením krabice byl s pravděpodobností 50% ve stavu "kočka je mrtvá, jádro se rozpadlo" a s pravděpodobností 50% "kočka žije, jádro se nerozpadlo". ". Ukázalo se, že zvíře uvnitř je mrtvé a zároveň ne.
Podle kodaňské interpretace bude kočka stále buď živá, nebo mrtvá, bez přechodných stavů. Stav rozpadu jádra se nezvolí, když se krabička otevře, ale když jádro narazí na detektor. Ostatně redukce vlnové funkce v tomto případě není spojena s pozorovatelem krabice (člověkem), ale s pozorovatelem jádra (detektorem).
Zde je zajímavý experiment, který provedl Erwin Schrödinger. Jeho objevy daly impuls k dalšímu rozvoji fyziky. Na závěr bych rád uvedl dva výroky, jejichž je autorem:
- "Přítomnost je jediná věc, která nemá konce."
- "Jdu proti proudu, ale směr proudu se změní."
Toto uzavírá naše seznámení s velkým fyzikem, který se jmenuje Erwin Schrödinger. Výše uvedené citáty vám umožňují mírně otevřít jeho vnitřní svět.
