Эрвин Шрёдингер — австрийский физик-теоретик¶

Эрвин Шрёдингер (нем. Erwin Schrödinger; 12 августа 1887, Вена — 4 января 1961, Вена) — австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике 1933 года. Автор уравнения, носящего его имя и описывающего поведение квантовой системы во времени, а также популяризаторского образа «кота Шрёдингера», вошедшего в мировую культуру.

¶Биография

¶Ранние годы и образование

Шрёдингер родился в Вене в семье суконного фабриканта. Окончив в 1906 году Венский университет, он работал ассистентом у Августа Вильгельма фон Фёллера, затем у Людвига Болцмана, чьи идеи о статистической природе термодинамики оказали на него сильное влияние. В 1910 году получил докторскую степень. С 1911 по 1914 год работал в Венском университете, затем участвовал в Первой мировой войне в австрийской артиллерии.

¶Научная карьера

После войны Шрёдингер занимал ряд профессорских должностей: в Цюрихе (1921—1926), где им была создана квантовая механика, в Берлине (1927—1933), где он сменил Макса Планка на кафедре теоретической физики, в Грейфсвальде, Оксфорде и Дублине. В 1936 году вернулся в Грац, но в 1938 году после аншлюса Австрии был отстранён от должности как «неполитически надёжный» (его жена была еврейкой по происхождению). Шрёдингер эмигрировал в Ирландию, где возглавил Дублинский институт перспективных исследований и работал до 1955 года. В 1956 году вернулся в Вену, где и умер в 1961 году.

¶Научный вклад

¶Уравнение Шрёдингера

Главный вклад Шрёдингера в науку — создание волновой механики. В январе 1926 года он опубликовал статью, в которой предложил дифференциальное уравнение, описывающее эволюцию квантовой системы во времени:

$$i\hbar \frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi$$

где $\Psi$ — волновая функция, $\hat{H}$ — гамильтониан системы, $\hbar$ — постоянная Планка. Уравнение позволило рассчитывать энергетические уровни атомов и молекул, решив задачи, недоступные для старой квантовой теории Бора. Волны, описываемые уравнением, не являются обычными механическими колебаниями — они выражают вероятность обнаружения частицы в заданной точке (интерпретация Макса Борна).

¶Кот Шрёдингера

В 1935 году Шрёдингер предложил мысленный эксперимент, известный как «кот Шрёдингера», чтобы показать парадоксальность квантовой механики при переходе от микромира к макромиру. Суть: кот в закрытом ящике связан с квантовым механизмом, который при распаде радиоактивного атома убивает его. Согласно квантовой механике, до открытия ящика атом находится в суперпозиции состояний, и кот, соответственно, одновременно жив и мёртв. Шрёдингер использовал этот пример для критики ортодоксальной интерпретации квантовой механики, а сам образ стал одним из самых известных в современной науке.

¶Другие работы

Шрёдингер внес вклад в статистическую механику (статистика Бозе — Эйнштейна, применение к диэлектрикам), теорию цветности, космологию. В книге «Что такое жизнь?» (1944) он рассмотрел вопрос о физической основе наследственности, предположив, что генетическая информация хранится в «квантовых» структурах — работа, повлиявшая на открытие структуры ДНК.

¶Признание

В 1933 году Шрёдингер совместно с Полем Дираком получил Нобелевскую премию по физике «за открытие новых плодотворных форм атомной теории». Он был членом многих академий наук, включая Лондонское королевское общество и Прусскую академию наук. Его именем названы астероид (26950) Шрёдингер, кратер на Луне и элементарная частица — шрёдингеровский кот в квантовой информатике.

¶Личная жизнь

Шрёдингер был женат на Анне Марии Берте Ламбль, дочери врача. Внебрачная дочь Ирен, рождённая в 1934 году от физика Хильдегард Маршнер, была признана им публично — это вызвало скандал в Граце. Шрёдингер интересовался индийской философией и восточными религиями, что нашло отражение в его научных и философских текстах.

¶Источники

• Pais A. Inward Bound: Of Matter and Forces in the Physical World. Oxford: Clarendon Press, 1986.
• Moore W. Schrödinger: Life and Thought. Cambridge University Press, 1989.
• Шрёдингер Э. Что такое жизнь? М.: Наука, 1972.
• Борн М. Физика в жизни моего поколения. М.: Наука, 1963.