Эрвин Шрёдингер: австриялық физик, кванттық механиканы дамытқан, Шрёдингер теңдеуін ашқан және кванттық байланыс терминін енгізген ғалым. Биология туралы еңбектері де бар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Австрия физигі (1887–1961)
Austrian physicist (1887–1961)
Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шредингер (/UK/'/ʃ//r//əː//d//ɪ//ŋ//ə//, //'//ʃ//r//əʊ//d//ɪ//ŋ//ə/, /US/'/ʃ//r//oʊ//d//ɪ//ŋ//ər/; 12 тамыз 1887 – 4 қаңтар 1961), кейде жазылатын , Нобель сыйлығын жеңіп алған австриялық және натурализацияланған ирланд физигі, квант теориясындағы маңызды нәтижелерді дамытты. Атап айтқанда, ол Шредингер теңдеуін ұсынғаны үшін танымал, бұл теңдеу жүйенің толқындық функциясын және оның уақыт бойынша динамикалық өзгеруін есептеуге мүмкіндік береді. Ол «кванттық байланыс» терминін енгізді және оны 1932 жылы талқылаған алғашқы ғалым болды. Сонымен қатар, ол физиканың әртүрлі салалары бойынша көптеген еңбектер жазды: статистикалық механика және термодинамика, диэлектриктер физикасы, түс теориясы, электродинамика, жалпы салыстырмалылық теориясы және космология, сондай-ақ бірыңғай өріс теориясын құруға бірнеше рет тырысты. «Өмір деген не?» атты кітабында Шредингер генетика мәселелерін қарастырып, физикалық тұрғыдан өмір құбылысын зерттеді. Ол сонымен қатар ғылымның философиялық аспектілеріне, ежелгі және шығыс философиялық концепцияларына, этика мен дінге ерекше назар бөлді. Ол сондай-ақ философия және теориялық биология саласындағы еңбектердің авторы. Халық арасында ол «Шредингердің мысығы» атты ой экспериментімен ең көп танымал. Өмірінің көп бөлігін әртүрлі университеттерде оқытумен өткізген Шредингер, 1933 жылы Пол Диракпен бірге кванттық механика саласындағы еңбектері үшін физика бойынша Нобель сыйлығын алды, дәл сол жылы нацизмге қарсылығынан Германиядан кетіп қалды. Жеке өмірінде ол әйелімен де, жасырын сүйіктісімен де бірге өмір сүрді, бұл Оксфордтағы лауазымын тастауына себеп болған қиындықтарға әкелген болуы мүмкін. Кейіннен, 1938 жылға дейін ол Австрияның Грац қаласында қызмет етті, бірақ нацистер билікке келгеннен кейін қашып кетіп, Дублинде (Ирландия) ұзақ мерзімді жұмысқа орналасты, онда ол 1955 жылы зейнеткерлікке шыққанға дейін қалды және онда ол кәмелетке толмағандармен қарым-қатынас жасады.
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (/UK/'/ʃ//r//əː//d//ɪ//ŋ//ə//, //'//ʃ//r//əʊ//d//ɪ//ŋ//ə/, /US/'/ʃ//r//oʊ//d//ɪ//ŋ//ər/; ; 12 August 1887 – 4 January 1961), sometimes written as or , was a Nobel Prize–winning Austrian and naturalized Irish physicist who developed fundamental results in quantum theory. In particular, he is recognized for postulating the Schrödinger equation, an equation that provides a way to calculate the wave function of a system and how it changes dynamically in time. He coined the term "quantum entanglement", and was the earliest to discuss it, doing so in 1932. In addition, he wrote many works on various aspects of physics: statistical mechanics and thermodynamics, physics of dielectrics, colour theory, electrodynamics, general relativity, and cosmology, and he made several attempts to construct a unified field theory. In his book What Is Life? Schrödinger addressed the problems of genetics, looking at the phenomenon of life from the point of view of physics. He also paid great attention to the philosophical aspects of science, ancient, and oriental philosophical concepts, ethics, and religion. He also wrote on philosophy and theoretical biology. In popular culture, he is best known for his "Schrödinger's cat" thought experiment. Spending most of his life as an academic with positions at various universities, Schrödinger, along with Paul Dirac, won the Nobel Prize in Physics in 1933 for his work on quantum mechanics, the same year he left Germany due to his opposition to Nazism. In his personal life, he lived with both his wife and his mistress which may have led to problems causing him to leave his position at Oxford. Subsequently, until 1938, he had a position in Graz, Austria, until the Nazi takeover when he fled, finally finding a long term arrangement in Dublin, Ireland, where he remained until retirement in 1955, and where he pursued several sexual relationships with minors.
Алғашқы жылдар
Шредингер 1887 жылғы 12 тамызда Австрияның Вена қаласындағы Эрдбергте Рудольф Шредингердің (мата тоқымасын өндіруші, ботаник) және Георгина Эмилия Бренда Шредингердің (қыздығы Бауэр) (Александр Бауэрдің қызы, химия профессоры, Вена университетінің профессоры) отбасында дүниеге келді. Ол олардың жалғыз баласы еді. Оның анасы жартылай австриялық, жартылай ағылшын тегінен шыққан; әкесі католик, ал анасы лютеран дінінде болған. Ол өзі атеист еді. Дегенмен, ол Шығыс діндері мен пантеизмге қызығушылық танытып, шығармаларында діни символизмді пайдаланды. Сондай-ақ, ол ғылыми еңбегінің зияткерлік тұрғыдан Құдайға жақындаудың жолы екеніне сенді. Анасының британдық әжесі болғандықтан, ол мектептен тыс ағылшын тілін де үйрене алды. 1906 және 1910 жылдар аралығында (докторлық дәрежесін алған жылы) Шредингер Вена университетінде физиктер Франц С. Экзнер (1849–1926) және Фридрих Хасенёрл (1874–1915) басшылығымен оқыды. Ол Хасенёрлдің жетекшілігімен Венада докторлық дәрежесін алды. Ол сонымен қатар Карл Вильгельм Фридрих "Фриц" Кольраушпен тәжірибелік жұмыстар жүргізді. 1911 жылы Шредингер Экзнердің ассистенты болды. Ол Эдинбург университетінде қызмет ету мүмкіндігіне ие болды, бірақ виза кешіктіріліп, нәтижесінде 1936 жылы Австриядағы Грац университетінде жұмыс істеді. Ол Үндістанның Аллахабад университетінің физика кафедрасының профессоры қызметін де қабылдады. 1935 жылы осы лауазымдық мәселелер кезінде Альберт Эйнштейнмен кеңінен хат алмасып, қазір "Шредингердің мысығы" деп аталатын ой экспериментін ұсынды.
Schrödinger was born in Erdberg, Vienna [de], Vienna, Austria, on 12 August 1887, to Rudolf Schrödinger [de] (cerecloth producer, botanist) and Georgine Emilia Brenda Schrödinger (née Bauer) (daughter of Alexander Bauer [de], professor of chemistry, TU Wien). He was their only child. His mother was of half Austrian and half English descent; his father was Catholic and his mother was Lutheran. He himself was an atheist. However, he had strong interests in Eastern religions and pantheism, and he used religious symbolism in his works. He also believed his scientific work was an approach to Divinity in an intellectual sense. He was also able to learn English outside school, as his maternal grandmother was British. Between 1906 and 1910 (the year he earned his doctorate) Schrödinger studied at the University of Vienna under the physicists Franz S. Exner (1849–1926) and Friedrich Hasenöhrl (1874–1915). He received his doctorate at Vienna under Hasenöhrl. He also conducted experimental work with Karl Wilhelm Friedrich "Fritz" Kohlrausch. In 1911, Schrödinger became an assistant to Exner. He had the prospect of a position at the University of Edinburgh but visa delays occurred, and in the end he took up a position at the University of Graz in Austria in 1936. He had also accepted the offer of chair position at Department of Physics, Allahabad University in India. In the midst of these tenure issues in 1935, after extensive correspondence with Albert Einstein, he proposed what is now called the "Schrödinger's cat" thought experiment.
Кейінгі жылдар
1938 жылы Аншлюстен кейін Шредингер 1933 жылы Германиядан қашқаны және нацизмге қарсылығы үшін Грацта қиындықтарға тап болды. Ол бұл қарсылығын реттеді деп мәлімдеме жасады. Бірақ бұл жаңа үкіметті толығымен қанағаттандырмады және Грац университеті оны саяси тұрақсыздық үшін қызметтен босатты. Оған қысым көрсетіліп, елден шығуға тыйым салынды. Дегенмен ол әйелімен Италияға қашып кетті. Одан кейін Оксфорд пен Гент университетінде қонақтап оқыды. Ол Клинтарфтың Кинкора-роуд көшесіне көшіп, қарапайым өмір сүрді. Оның Клонтарфтағы үйі мен Меррион алаңындағы жұмыс орнында ескерткіш тақта орнатылған. Шредингер Австрияның Ирландиямен ерекше байланысы бар деп сенді. 1940 жылдың қазан айында Irish Press газетінің тілшісі Шредингермен сұхбаттасып, ол австриялықтардың кельт мұрасы туралы айтты: "Австриялықтар мен кельттердің арасында терең байланыс бар деп санаймын. Австрия Альпындағы жерлердің аттары кельт тілінен шыққан деседі". 1940 жылы Теориялық физика мектебінің директоры болып тағайындалып, 17 жыл қызмет етті. 1948 жылы Ирландия азаматтығын алды, бірақ австриялық азаматтығын сақтап қалды. Ол әртүрлі тақырыптар бойынша 50-ге жуық мақала жазды, соның ішінде біріктірілген өріс теориясын зерттеді. 1944 жылы "Өмір деген не?" атты кітабын жазды, онда негентропия және тірі организмдердің генетикалық коды бар күрделі молекула туралы мәліметтер келтірген. Джеймс Д. Уотсонның "ДНК, өмірдің құпиясы" атты естеліктерінде Шредингердің кітабы Уотсонға генді зерттеуге шабыт бергені, нәтижесінде 1953 жылы ДНК-ның қос спиральды құрылымы ашылғаны айтылады. Сол сияқты, Фрэнсис Крик өзінің "Қайырған ізденіс" атты автобиографиялық кітабында Шредингердің генетикалық ақпарат молекулаларда қалай сақталуы мүмкін деген ойларының өзіне қаншалықты әсер еткенін сипаттады. Шредингер 1955 жылы зейнеткерлікке шыққанға дейін Дублинде тұрды. Осы жылдарға жататын "Галилеоның жарияланбаған диалогынан үзінді" қолжазбасы жақында Дублиндегі Король ауруханасының мектеп-интернатында табылған. Ол мектептің 1955 жылғы "Көк пальто" журналында Дублиннен Вена университетінің физика кафедрасының профессоры болып тағайындалуына орай жазылған. 1956 жылы Венаға (chair ad personam) оралды. Дүниежүзілік энергетика конференциясындағы маңызды лекциясында ядролық энергияға деген күмәнін білдіргендіктен сөйлеуден бас тартып, оның орнына философиялық лекция оқыды. Осы кезеңде Шредингер кванттық механиканың толқын-бөлшектік дуалдығының қалыпты түсінігінен бас тартып, тек толқын идеясын қолдады, бұл көптеген дау-дамайға себеп болды.
In 1938, after the Anschluss, Schrödinger had problems in Graz because of his flight from Germany in 1933 and his known opposition to Nazism. He issued a statement recanting this opposition. However, this did not fully appease the new dispensation and the University of Graz dismissed him from his post for political unreliability. He suffered harassment and was instructed not to leave the country. He and his wife, however, fled to Italy. From there, he went to visiting positions in Oxford and Ghent University. He moved to Kincora Road, Clontarf, Dublin, and lived modestly. A plaque has been erected at his Clontarf residence and at the address of his workplace in Merrion Square. Schrödinger believed that as an Austrian he had a unique relationship to Ireland. In October 1940, a writer from the Irish Press interviewed Schrödinger who spoke of Celtic heritage of Austrians, saying: "I believe there is a deeper connection between us Austrians and the Celts. Names of places in the Austrian Alps are said to be of Celtic origin." He became the Director of the School for Theoretical Physics in 1940 and remained there for 17 years. He became a naturalized Irish citizen in 1948, but also retained his Austrian citizenship. He wrote around 50 further publications on various topics, including his explorations of unified field theory. In 1944, he wrote What Is Life?, which contains a discussion of negentropy and the concept of a complex molecule with the genetic code for living organisms. According to James D. Watson's memoir, DNA, the Secret of Life, Schrödinger's book gave Watson the inspiration to research the gene, which led to the discovery of the DNA double helix structure in 1953. Similarly, Francis Crick, in his autobiographical book What Mad Pursuit, described how he was influenced by Schrödinger's speculations about how genetic information might be stored in molecules. Schrödinger stayed in Dublin until retiring in 1955. A manuscript "Fragment from an unpublished dialogue of Galileo" from this time recently resurfaced at The King's Hospital boarding school, Dublin after it was written for the School's 1955 edition of their Blue Coat to celebrate his leaving of Dublin to take up his appointment as Chair of Physics at the University of Vienna. In 1956, he returned to Vienna (chair ad personam). At an important lecture during the World Energy Conference he refused to speak on nuclear energy because of his scepticism about it and gave a philosophical lecture instead. During this period, Schrödinger turned from mainstream quantum mechanics' definition of wave–particle duality and promoted the wave idea alone, causing much controversy.
Туберкулез және өлім
Шредингер туберкулезден зардап шекті және 1920 жылдары бірнеше рет Швейцариядағы Ароза санаториясында болды. Сол жерде ол өзінің толқын теңдеуін жасады. 1961 жылдың 4 қаңтарында Шредингер 73 жасында Венада туберкулезден қайтыс болды. Ол Анниді жесір қалдырып, Австрияның Альпбах қаласындағы католик зиратында жерленді. Өзі католик болмаса да, зиратты басқаратын дін қызметкері Шредингердің Папалық ғылым академиясының мүшесі екенін білген соң, оны жерлеуге рұқсат берді.
Schrödinger suffered from tuberculosis and several times in the 1920s stayed at a sanatorium in Arosa in Switzerland. It was there that he formulated his wave equation. On 4 January 1961, Schrödinger died of tuberculosis, aged 73, in Vienna. He left Anny a widow, and was buried in Alpbach, Austria, in a Catholic cemetery. Although he was not Catholic, the priest in charge of the cemetery permitted the burial after learning Schrödinger was a member of the Pontifical Academy of Sciences.
Жеке өмір
1920 жылы 6 сәуірде Шредингер Аннемари (Энни) Бертелге үйленді. 1938 жылы Ирландияға көшіп келгенде, ол өзіне, әйеліне және тағы бір әйелге, Хилде Марчқа виза алды. Марч – австриялық әріптесінің әйелі болды, және Шредингер 1934 жылы одан қызды дүниеге келтірді. Шредингер Марчқа виза алу үшін Taoiseach, Эмон де Валераға жеке хат жолдады. 1939 жылдың қазан айында үштік Дублинде тұруға орналасты.
On April 6, 1920, Schrödinger married Annemarie (Anny) Bertel. When he migrated to Ireland in 1938, he obtained visas for himself, his wife and also another woman, Hilde March. March was the wife of an Austrian colleague and Schrödinger had fathered a daughter with her in 1934. Schrödinger wrote to the Taoiseach, Éamon de Valera personally, so as to obtain a visa for March. In October 1939 the ménage à trois duly took up residence in Dublin.
Жыныстық зорлық-зомбылық туралы мәлімдемелер
39 жасында Шредингер 14 жасар "Ити" Юнгер деген қызға сабақ берді. Уолтер Мур өзінің 1989 жылғы Шредингердің өмірбаянында сабақтар "көптеген құшақтасу мен құшақтасуды қамтиды және Шредингер "оқушысына ғашық болды" деп баяндады. Мур былай деп жалғастырды: "Олардың он жеті жасқа толғаннан кейін көп ұзамай ғашықтар болып кетті". 1932 жылы ол жүкті болды (сонда 20 жаста). "Эрвин оны балалы болуға көндіруге тырысты; ол онымен қамқорлық жасайтынын айтты, бірақ ол [зайыбы] Аннимен ажырасуды ұсынбады, Ити жүктік алуды ұйымдастырды". Мур Шредингердің "Лолита кешені" бар екенін айтады. Ол Шредингердің сол кездегі күнделігінен: "Күшті, шынайы зиялы еркектер тек зиялы серияның бастауын құрайтын, табиғаттың сүйікті бұлақтарымен олар сияқты жақын байланыстағы әйелдерге қатты қызығады" деп келтіреді. 2021 жылғы Irish Times мақаласында бұл "жасөспірім қыздарға деген сүйіспеншілік" деп түйінделіп, Шредингерді "әрекеті педофилдің бейнесін кеңінен ұққан терминге сай келетін сериялық қорлаушы" деп айыптады. Шредингердің немересі мен анасы Мурдың айыбынан қанағаттанбады, ал биографиясы жарияланғаннан кейін олардың отбасы онымен байланысын үзді. "Der Standard" газетінде 26 жастағы, жасы белгісіз, үйленген саяси белсенді ретінде анықталды. Мурдың кітабында осы екі эпизод та сипатталған, біріншісіне Кейт Нолан есімін псевдоним ретінде және екіншісіне Шейла Мэй деп атаған, бірақ екеуі де студенттер болған жоқ. Кітапта Шредингердің Ирландияда болған кезінде он екі жасар Барбара МакЭнти қызына "оқытып алған" оқиғасы да сипатталған. Ол біреудің "қате сөзінен" кейін көңіл бөлмеді, кейіннен "оны өмірінің қайтарылмайтын махаббаттарының қатарына қосты". Бұл оқиғаға "Айриш таймс" және басқа да газеттер назар аударды. Даблиндегі Тринити колледжінің физика бөлімі 2022 жылдың қаңтарында Шредингердің жыныстық зорлық-зомбылық тарихының арқасында 1990 жылдан бері Шредингердің есімімен аталған дәріс залының атауын өзгертуді ұсынатынын, ал ғалымның суреті алынып тасталатынын және сол есімді дәріс сериясының атауын өзгертуді қарастыратынын мәлімдеді.
At the age of 39, Schrödinger tutored a 14 year old girl named "Ithi" Junger. Walter Moore relates in his 1989 biography of Schrödinger that the lessons "included 'a fair amount of petting and cuddling and Schrödinger "had fallen in love with his pupil". Moore further relates that "not long after her seventeenth birthday, they became lovers". The relationship continued and in 1932 she became pregnant (then aged 20). "Erwin tried to persuade her to have the child; he said he would take care of it, but he did not offer to divorce [wife] Anny in desperation, Ithi arranged for an abortion." Moore describes Schrödinger having a 'Lolita complex'. He quotes from Schrödinger's diary from the time where he said that "men of strong, genuine intellectuality are immensely attracted only by women who, forming the very beginning of the intellectual series, are as nearly connected to the preferred springs of nature as they". A 2021 Irish Times article summarized this as a "predilection for teenage girls", and denounced Schrödinger as "a serial abuser whose behaviour fitted the profile of a paedophile in the widely understood sense of that term" Schrödinger's grandson and his mother were unhappy with the accusation made by Moore, and once the biography was published, their family broke off contact with him. identified in a Der Standard article as being a 26 year old and a married political activist of unknown age. Moore's book described both of these episodes, giving the name Kate Nolan as a pseudonym for the first and naming the other as Sheila May, though neither were students. The book also described an episode of Schrödinger being "infatuated" with a twelve year old girl, Barbara MacEntee, while in Ireland. He desisted from attentions after a "serious word" from someone, and later "listed her among the unrequited loves of his life." This episode from the book was highlighted by the Irish Times article and others. The physics department of Trinity College Dublin announced in January 2022 that they would recommend a lecture theatre that had been named for Schrödinger since the 1990s be renamed in light of his history of sexual abuse, while a picture of the scientist would be removed, and the renaming of an eponymous lecture series would be considered.
Академиялық қызығушылықтар мен ақыл-ой өмірі
Шредингер өмірінің басында электр техникасы, атмосфералық электр және атмосфералық радиоактивтілік салаларында тәжірибелер жасады, бірақ көбінесе бұрынғы ұстазы Франц Экнермен бірге жұмыс істеді. Ол сонымен қатар тербеліс теориясын, Браун қозғалысы теориясын және математикалық статистиканы зерттеді. 1912 жылы «Электр және магнетизм туралы анықтамалық» редакторының өтініші бойынша Шредингер «Диэлектризм» деген мақала жазды. Сол жылы Шредингер атмосфераның радиоактивтілігін түсіндіруге қажетті радиоактивті заттардың ықтимал биіктік таралуының теориялық бағасын берді, ал 1913 жылдың тамызында Зеехамеде өзінің және Виктор Франц Гестің теориялық бағаларын растайтын бірнеше тәжірибелер жүргізді. Осы еңбегі үшін Шредингер 1920 жылы Австрия ғылым академиясының Хайтингер сыйлығымен (Haitinger Preis) марапатталды. 1914 жылы жас зерттеуші жүргізген басқа да тәжірибелік зерттеулерге газ көпіршіктеріндегі капиллярлық қысым формулаларын тексеру және гамма сәулелері металл бетіне түскенде пайда болатын жұмсақ бета сәулеленудің қасиеттерін зерттеу кірді. Ол соңғы жұмысты досы Фриц Кольраушпен бірге орындады. 1919 жылы Шредингер когерентті жарық бойынша соңғы физикалық тәжірибесін жасады, содан кейін теориялық зерттеулерге көшті.
Early in his life, Schrödinger experimented in the fields of electrical engineering, atmospheric electricity, and atmospheric radioactivity, but he usually worked with his former teacher Franz Exner. He also studied vibrational theory, the theory of Brownian motion, and mathematical statistics. In 1912, at the request of the editors of the Handbook of Electricity and Magnetism, Schrödinger wrote an article titled Dielectrism. That same year, Schrödinger gave a theoretical estimate of the probable height distribution of radioactive substances, which is required to explain the observed radioactivity of the atmosphere, and in August 1913 executed several experiments in Zeehame that confirmed his theoretical estimate and those of Victor Franz Hess. For this work, Schrödinger was awarded the 1920 Haitinger Prize (Haitinger Preis) of the Austrian Academy of Sciences. Other experimental studies conducted by the young researcher in 1914 were checking formulas for capillary pressure in gas bubbles and the study of the properties of soft beta radiation produced by gamma rays striking a metal surface. The last work he performed together with his friend Fritz Kohlrausch. In 1919, Schrödinger performed his last physical experiment on coherent light and subsequently focused on theoretical studies.
Жаңа кванттық теория
Өзінің мансабының алғашқы жылдарында Шредингер Эйнштейн, Макс Планк, Нильс Бор, Арнольд Сомерфельд және басқалардың еңбектерінде дамыған ескі кванттық теорияның идеяларымен танысты. Бұл білім оған теориялық физикадағы кейбір мәселелерді шешуге көмектесті, бірақ сол кезде австриялық ғалым классикалық физиканың дәстүрлі әдістерінен бас тартуға дайын болмады. Шредингердің атом теориясы және спектрлер теориясы туралы алғашқы жарияланымдары 1920 жылдардың басында, Сомерфельд пен Вольфганг Паулимен жеке танысқаннан кейін және Германияға көшіп келгеннен кейін жарық көре бастады. 1921 жылдың қаңтар айында Шредингер сілтілі металдар спектрінің кейбір ерекшеліктеріне қатысты электрондардың өзара әрекеттесуінің Бор-Сомерфельд квантталуының негіздері туралы алғашқы мақаласын аяқтады. Оның ерекше қызығушылығы кванттық теорияға релятивистік көзқарастарды енгізу болды. 1922 жылдың күзінде ол өзінің досы Герман Вейльдің әдістерін пайдаланып, атомдағы электрон орбиталарын геометриялық тұрғыдан талдады. Кванттық орбиталардың белгілі бір геометриялық қасиеттерімен байланысты екендігі көрсетілген бұл жұмыс толқындық механиканың кейбір ерекшеліктерін болжауда маңызды қадам болды. Осы жылдың басында ол жарық кванттары гипотезасы мен энергия және импульс ескеріле отырып, спектрлік сызықтар үшін релятивистік Доплер эффектісінің Шредингер теңдеуін жасады. Ол ұстазы Экнердің сақталу заңдарының статистикалық сипаты туралы идеясын ұнатты, сондықтан Бордың, Ханс Крамерстің және Джон С. Слейтердің BKS теориясын ынтамен қабылдады, ол жеке атомдық процестерде (мысалы, сәуле шығару процесінде) осы заңдардың бұзылу мүмкіндігін ұсынды. Боте-Гейгердің сәйкестік эксперименті бұл туралы көп ұзамай күмән туғызса да, энергияның статистикалық ұғым ретіндегі идеясы Шредингер үшін өмір бойы қызығушылық тудырды және ол оны кейбір баяндамалар мен жарияланымдарда талқылады.
In the first years of his career, Schrödinger became acquainted with the ideas of the old quantum theory, developed in the works of Einstein, Max Planck, Niels Bohr, Arnold Sommerfeld, and others. This knowledge helped him work on some problems in theoretical physics, but the Austrian scientist at the time was not yet ready to part with the traditional methods of classical physics. Schrödinger's first publications about atomic theory and the theory of spectra began to emerge only from the beginning of the 1920s, after his personal acquaintance with Sommerfeld and Wolfgang Pauli and his move to Germany. In January 1921, Schrödinger finished his first article on this subject, about the framework of the Bohr–Sommerfeld quantization of the interaction of electrons on some features of the spectra of the alkali metals. Of particular interest to him was the introduction of relativistic considerations in quantum theory. In autumn 1922, he analyzed the electron orbits in an atom from a geometric point of view, using methods developed by his friend Hermann Weyl. This work, in which it was shown that quantum orbits are associated with certain geometric properties, was an important step in predicting some of the features of wave mechanics. Earlier in the same year, he created the Schrödinger equation of the relativistic Doppler effect for spectral lines, based on the hypothesis of light quanta and considerations of energy and momentum. He liked the idea of his teacher Exner on the statistical nature of the conservation laws, so he enthusiastically embraced the BKS theory of Bohr, Hans Kramers, and John C. Slater, which suggested the possibility of violation of these laws in individual atomic processes (for example, in the process of emission of radiation). Although the Bothe–Geiger coincidence experiment soon cast doubt on this, the idea of energy as a statistical concept was a lifelong attraction for Schrödinger, and he discussed it in some reports and publications.
Толқын механикасын құру
1926 жылдың қаңтар айында Шредингер Annalen der Physik журналында толқын механикасы туралы «Quantisierung als Eigenwertproblem» (Өзіндік мәндер мәселесі ретінде кванттау) атты мақаласын жариялады және қазір Шредингер теңдеуі деп аталатынды ұсынды. Осы мақалада ол уақыттан тәуелсіз жүйелер үшін толқын теңдеуінің "шығарылуын" берді және оның сутек сияқты атом үшін энергияның дұрыс өзіндік мәндерін беретінін көрсетті. Бұл еңбек ғаламдық деңгейде ХХ ғасырдың ең маңызды жетістіктерінің бірі деп мойындалды және кванттық механиканың көптеген салаларында, сондай-ақ физика мен химияның барлық салаларында революция жасады. Төрт аптадан кейін екінші мақала ұсынылды, ол кванттық гармоникалық осциллятор, қатты ротор және диатомдық молекула мәселелерін шешті, сондай-ақ Шредингер теңдеуінің жаңа шығарылуын берді. Үшінші мақала мамыр айында жарияланды, ол оның тәсілінің Вернер Гейзенбергтің матрицалық механикасына балама екенін көрсетті және Старк эффектісін түсіндірді. Осы сериядағы төртінші мақалада шашырау мәселелері сияқты, жүйе уақыт өте келе өзгеретін мәселелерді қалай шешу керектігі көрсетілді. Осы жұмыста ол төртінші және алтыншы ретті дифференциалдық теңдеулердің пайда болуын болдырмау үшін толқын теңдеуіне күрделі шешім енгізді. Шредингер теңдеудің ретін бірге дейін төмендетті. Шредингер кванттық теорияның салдарына толыққанды қанағаттанбады және өз теориясын «толқын механикасы» деп атады. Ол кванттық механиканың ықтималдық интерпретациясы туралы былай деп жазды: «Маған ол ұнамайды және осымен айналысқаныма өкінемін». (Кванттық механиканың Копенгагендік интерпретациясын әжуалау үшін ол Шредингердің мысығы парадоксы деп аталатын әйгілі ой экспериментін ойлап тапты және студенттеріне ашуланып: «Енді Геттинген физиктері менің әдемі толқын механикамды өздерінің арсыз матрицалық элементтерін есептеу үшін пайдаланады» деп шағымданды.)
In January 1926, Schrödinger published in Annalen der Physik the paper "Quantisierung als Eigenwertproblem" (Quantization as an Eigenvalue Problem) on wave mechanics and presented what is now known as the Schrödinger equation. In this paper, he gave a "derivation" of the wave equation for time independent systems and showed that it gave the correct energy eigenvalues for a hydrogen like atom. This paper has been universally celebrated as one of the most important achievements of the twentieth century and created a revolution in most areas of quantum mechanics and indeed of all physics and chemistry. A second paper was submitted just four weeks later that solved the quantum harmonic oscillator, rigid rotor, and diatomic molecule problems and gave a new derivation of the Schrödinger equation. A third paper, published in May, showed the equivalence of his approach to that of Werner Heisenberg's matrix mechanics and gave the treatment of the Stark effect. A fourth paper in this series showed how to treat problems in which the system changes with time, as in scattering problems. In this paper, he introduced a complex solution to the wave equation in order to prevent the occurrence of fourth and sixth order differential equations. Schrödinger ultimately reduced the order of the equation to one. Schrödinger was not entirely comfortable with the implications of quantum theory referring to his theory as "wave mechanics". He wrote about the probability interpretation of quantum mechanics, saying, "I don't like it, and I'm sorry I ever had anything to do with it." (Just in order to ridicule the Copenhagen interpretation of quantum mechanics, he contrived the famous thought experiment called Schrödinger's cat paradox and was said to have angrily complained to his students that "now the damned Göttingen physicists use my beautiful wave mechanics for calculating their shitty matrix elements.")
Бірыңғай өріс теориясы бойынша жұмыс
Кванттық механика бойынша жұмысынан кейін Шредингер ауырлық, электромагнетизм және ядролық күштерді жалпы салыстырмалылық теориясының негізгі шеңберінде біріктіретін біріктірілген өріс теориясы бойынша жұмыс істеуге көп күш жұмсады. Ол бұл жұмысты Альберт Эйнштейнмен ұзақ хат алмасып жасады. 1947 жылы ол Корольдік Ирландия академиясында сөйлеген сөзінде "Аффиндік өріс теориясы" деген нәтиже туралы хабарлады, бірақ Эйнштейн бұл хабарды "алдын ала" деп сынға алды және күтілген біріктірілген теорияға қол жеткізілмеді. Бұл Шопенгауэрдің негізгі еңбегінің алғашқы сөздерінің қайталануы. Шопенгауэрдің еңбектері оны Үнді философиясымен, әсіресе Упанишадтар мен Адвайта Ведантаның түсіндіруімен таныстырды. Ол бірде мынандай ойға келді: "Егер әлем шынымен біздің бақылауымыз арқылы жаратылса, онда әрқайсымыз үшін миллиардтаған мұндай әлемдер болуы керек. Бірақ сіздің әлеміңіз бен менің әлемім бірдей болуына не себеп? Менің әлемімде бірдеңе болса, сіздің әлеміңізде де солай болады ма? Осы барлық әлемдердің бір-бірімен синхронды болуына не себеп болады?". "Көрінетін жалғыз балама – саналардың немесе сананың бірігуі. Олардың көптігі тек сырттай ғана, шындығында бір ғана сана бар. Осыны Упанишадтардың ілімі айтады." Шредингер лекциялары мен жазбаларында сана, сана-дене проблемасы, сезімдік қабылдау, еркін ерік және объективті шындық сияқты тақырыптарды талқылады. Шредингердің Шығыс және Батыс ойлары арасындағы қарым-қатынасқа деген көзқарасы сақтықпен ерекшеленді, ол Шығыс философиясын бағалағанмен, кейбір идеялардың табиғаттану философиясына эмпирикалық тәсілдермен сәйкес келмейтінін мойындады. Кейбір зерттеушілер Шредингердің дуализм емес Ведантика сияқты көзқарасқа осылай терең бойлағанын, бұл оның көптеген еңбектері үшін, соның ішінде теориялық физика үшін кең шеңбер немесе жасырын шабыт болған болуы мүмкін деп болжайды. Шредингер былай деді: "Сананы физикалық тұрғыда түсіндіру мүмкін емес. Себебі сана толыққанды негізгі нәрсе. Оны ешбір нәрсемен түсіндіруге болмайды."
Following his work on quantum mechanics, Schrödinger devoted considerable effort to working on a unified field theory that would unite gravity, electromagnetism, and nuclear forces within the basic framework of general relativity, doing the work with an extended correspondence with Albert Einstein. In 1947, he announced a result, "Affine Field Theory", in a talk at the Royal Irish Academy, but the announcement was criticized by Einstein as "preliminary" and failed to lead to the desired unified theory. This is a repetition of the first words of Schopenhauer's main work. Schopenhauer's works also introduced him to Indian philosophy, more specifically to the Upanishads and Advaita Vedanta’s interpretation. He once took on a particular line of thought: "If the world is indeed created by our act of observation, there should be billions of such worlds, one for each of us. How come your world and my world are the same? If something happens in my world, does it happen in your world, too? What causes all these worlds to synchronize with each other?". "There is obviously only one alternative, namely the unification of minds or consciousnesses. Their multiplicity is only apparent, in truth there is only one mind. This is the doctrine of the Upanishads. "Schrödinger discussed topics such as consciousness, the mind–body problem, sense perception, free will, and objective reality in his lectures and writings. Schrödinger’s attitude with respect to the relations between Eastern and Western thought was one of prudence, expressing appreciation for Eastern philosophy while also admitting that some of the ideas did not fit with empirical approaches to natural philosophy. Some commentators have suggested that Schrödinger was so deeply immersed in a non dualist Vedântic like view that it may have served as a broad framework or subliminal inspiration for much of his work including that in theoretical physics. Schrödinger said that "Consciousness cannot be accounted for in physical terms. For consciousness is absolutely fundamental. It cannot be accounted for in terms of anything else."
Мұра
Шредингердің мысығы қоздырған философиялық мәселелер бүгінге дейін талқыланып келеді және оның танымал ғылымдағы ең ұзаққа созылған мұрасы болып табылады, ал Шредингер теңдеуі оның техникалық деңгейдегі ең ұзаққа созылған мұрасы саналады. Шредингер "кванттық механиканың әкесі" деп аталған бірнеше ғалымның бірі. Айдың қабырғасындағы ірі кратер Шредингердің құрметіне аталған. 1992 жылы Венада Э. Шредингер атындағы математикалық физика халықаралық институты құрылды. Шредингердің суреті 1983–1997 жылдарғы 1000 австриялық шиллингтік банкнотаның дизайнындағы басты элемент болды, ол екінші ең жоғары номиналды құрады. Лимерик университетінде (Ирландия), Берлиндегі Адлерсхофтағы «Эрвин Шредингер орталығында» және Франциядағы CERN-дегі Шредингер жолында оның есімімен ғимараттар аталған. 2013 жылы Шредингердің 126 жылдық туған күні Google Doodle арқылы тойланды.
The philosophical issues raised by Schrödinger's cat are still debated today and remain his most enduring legacy in popular science, while Schrödinger's equation is his most enduring legacy at a more technical level. Schrödinger is one of several individuals who have been called "the father of quantum mechanics". The large crater Schrödinger, on the far side of the Moon, is named after him. The Erwin Schrödinger International Institute for Mathematical Physics was founded in Vienna in 1992. Schrödinger's portrait was the main feature of the design of the 1983–97 Austrian 1000 schilling banknote, the second highest denomination. A building is named after him at the University of Limerick, in Limerick, Ireland, as is the 'Erwin Schrödinger Zentrum' at Adlershof in Berlin and the Route Schrödinger at CERN, Prévessin, France. Schrödinger's 126th birthday anniversary in 2013 was celebrated with a Google Doodle.