Ervins Šrēdingers (dzīves gadi - 1887-1961) - austriešu fiziķis, kurš pazīstams kā viens no kvantu mehānikas radītājiem. 1933. gadā viņš saņēma Nobela prēmiju fizikā. Ervins Šrēdingers ir galvenā vienādojuma autors tādā sadaļā kā nerelativistiskā kvantu mehānika. Mūsdienās to sauc par Šrēdingera vienādojumu.
Izcelsme, pirmie gadi
Vīne ir pilsēta, kurā dzimuši daudzi izcili cilvēki, tostarp izcilais fiziķis Ervīns Šrēdingers. Īsa viņa biogrāfija mūsdienās rada lielu interesi, un ne tikai zinātnieku aprindās. Viņa tēvs bija Rūdolfs Šrēdingers, rūpnieks un botāniķis. Viņa māte bija vietējās Vīnes universitātes ķīmijas profesora meita. Viņa bija pa pusei angliete. Bērnībā Ervins Šrēdingers, kura fotoattēlu atradīsit šajā rakstā, apguva angļu valodu, ko viņš zināja kopā ar vācu valodu. Viņa māte bija luterāne, bet tēvs bija katolis.
B1906-1910 pēc ģimnāzijas absolvēšanas Ervins Šrēdingers mācījās pie F. Hasenerla un F. S. Eksnera. Jaunībā viņam patika Šopenhauera darbs. Tas izskaidro viņa interesi par filozofiju, tostarp Austrumu filozofiju, krāsu un uztveres teoriju, Vedantu.
Dienests, laulība, darbs par profesoru
Šrēdingers Ervins dienēja par artilērijas virsnieku no 1914. līdz 1918. gadam. 1920. gadā Ervīns apprecējās. A. Bertela kļuva par viņa sievu. Ar savu nākamo sievu viņš iepazinās Zēmahā 1913. gada vasarā, kad veica eksperimentus, kas saistīti ar atmosfēras elektrību. Pēc tam 1920. gadā viņš kļuva par M. Vīna studentu, kurš strādāja Jēnas universitātē. Gadu vēlāk Šrēdingers Ervins sāka strādāt Štutgartē, kur bija asociētais profesors. Nedaudz vēlāk, tajā pašā 1921. gadā, viņš pārcēlās uz Vroclavu, kur jau bija pilntiesīgs profesors. Vasarā Ervins Šrēdingers pārcēlās uz Cīrihi.
Dzīve Cīrihē
Dzīve šajā pilsētā zinātniekam bija ļoti izdevīga. Fakts ir tāds, ka Ervinam Šrēdingeram patika savu laiku veltīt ne tikai zinātnei. Interesanti fakti no zinātnieka dzīves ir viņa aizraušanās ar slēpošanu un alpīnismu. Un netālu esošie kalni viņam nodrošināja labu iespēju atpūsties Cīrihē. Turklāt Šrēdingers runāja ar saviem kolēģiem Polu Šereru, Pīteru Debiju un Hermanu Veilu, kuri strādāja Cīrihes Politehnikā. Tas viss veicināja zinātnisko jaunradi.
Tomēr Ervina laiku Cīrihē 1921.–1922. gadā sabojāja smaga slimība. Zinātniekssaslima ar plaušu tuberkulozi, tāpēc 9 mēnešus pavadīja Šveices Alpos, kūrortpilsētā Arosā. Neskatoties uz to, Cīrihes gadi Ervīnam bija radošā ziņā visauglīgākie. Tieši šeit viņš rakstīja savus darbus par viļņu mehāniku, kas kļuva par klasiku. Ir zināms, ka Veils viņam ir ļoti palīdzējis pārvarēt matemātiskās grūtības, ar kurām saskārās Ervins Šrēdingers.
Šrēdingera vienādojums
1926. gadā Ervins publicēja ļoti svarīgu rakstu zinātniskā žurnālā. Tajā tika parādīts vienādojums, kas mums zināms kā Šrēdingera vienādojums. Šajā rakstā (Quantisierung als Eigenwertproblem) tas tika izmantots saistībā ar ūdeņraža atoma problēmu. Ar to Šrēdingers izskaidroja tā spektru. Šis raksts ir viens no svarīgākajiem 20. gadsimta fizikā. Tajā Šrēdingers lika pamatus jaunam zinātnes virzienam – viļņu mehānikai.
Darbs Berlīnes Universitātē
Slava, ko ieguva zinātnieks, pavēra ceļu uz prestižo Berlīnes universitāti. Ervins kļuva par kandidātu uz teorētiskās fizikas profesora amatu. Šis amats tika atbrīvots pēc Maksa Planka aiziešanas pensijā. Šrēdingers, pārvarot šaubas, pieņēma šo piedāvājumu. Viņš sāka pildīt savus pienākumus 1927. gada 1. oktobrī.
Berlīnē Ervins atrada domubiedrus un draugus Alberta Einšteina, Maksa Planka, Maksa fon Laue personā. Saziņa ar viņiem, protams, iedvesmoja zinātnieku. Šrēdingers lasīja lekcijas par fiziku Berlīnes Universitātē, vadīja seminārus, fizikas kolokviju. Turklāt viņš piedalījās dažādās organizatoriskajās darbībāsnotikumiem. Tomēr kopumā Ervīns turējās pie sevis. Par to liecina laikabiedru atmiņas, kā arī viņa audzēkņu prombūtne.
Ervins pamet Vāciju, saņem Nobela prēmiju
1933. gadā, kad Hitlers nāca pie varas, Ervins Šrēdingers pameta Berlīnes universitāti. Viņa biogrāfiju, kā redzat, iezīmē daudzas kustības. Šoreiz zinātnieks vienkārši nevarēja rīkoties citādi. 1937. gada vasarā jau gados vecais Šrēdingers, kurš nevēlējās pakļauties jaunajam režīmam, nolēma pārcelties. Jāpiebilst, ka Šrēdingers nekad atklāti nav izteicis savu noraidījumu pret nacismu. Viņš nevēlējās iesaistīties politikā. Tomēr to gadu Vācijā bija gandrīz neiespējami palikt apolitiskam.
Tieši šajā laikā Vāciju apmeklēja britu fiziķis Frederiks Lindemans. Viņš uzaicināja Šrēdingeru strādāt Oksfordas universitātē. Zinātnieks, aizbraucis uz Dienvidtiroli vasaras atvaļinājumā, Berlīnē neatgriezās. Kopā ar sievu viņš ieradās Oksfordā 1933. gada oktobrī. Neilgi pēc ierašanās Ervins uzzināja, ka viņam ir piešķirta Nobela prēmija (kopā ar P. Diraku).
Strādā Oksfordā
Šrēdingers Oksfordā bija Magdalēnas koledžas loceklis. Viņam nebija pedagoga pienākumu. Kopā ar citiem emigrantiem zinātnieks saņēma atbalstu no Imperial Chemical Industry. Neskatoties uz to, viņš nevarēja pierast pie šīs universitātes neparastās vides. Viens no iemesliem ir prombūtne izglītības iestādē, kas koncentrējas galvenokārt uztradicionālās teoloģiskās un humanitārās disciplīnas, interese par mūsdienu fiziku. Tas Šrēdingeram radīja sajūtu, ka viņš nav pelnījis tik lielu algu un amatu. Vēl viens zinātnieka diskomforta aspekts bija sabiedriskās dzīves īpatnības, kas bija pilna ar formalitātēm un konvencijām. Tas ierobežoja Šrēdingera brīvību, kā viņš pats atzina. Visas šīs un citas grūtības, kā arī finansējuma programmas ierobežošana 1936. gadā piespieda Ervīnu apsvērt darba piedāvājumus. Pēc tam, kad Šrēdingers apmeklēja Edinburgu, viņš nolēma atgriezties dzimtenē.
Atgriešanās mājās
1936. gada rudenī zinātnieks sāka strādāt Grācas Universitātē par teorētiskās fizikas profesoru. Tomēr viņa uzturēšanās Austrijā bija īslaicīga. 1938. gada martā valsts kļuva par Anšlusu un kļuva par nacistiskās Vācijas daļu. Zinātnieks, izmantojot augstskolas rektora padomu, uzrakstīja izlīguma vēstuli, kurā pauda gatavību samierināties ar jauno valdību. 30. martā tas tika publicēts un izraisīja negatīvu emigrējošo kolēģu reakciju. Tomēr šie pasākumi Ervīnam nepalīdzēja. Politiskās neuzticamības dēļ viņš tika atbrīvots no amata. Šrēdingers saņēma oficiālu paziņojumu 1938. gada augustā
Roma un Dublina
Zinātnieks devās uz Romu, jo fašistiskā Itālija toreiz bija vienīgā valsts, kurai nebija vajadzīga vīza, lai ieceļotu (varbūt Ervinam tā nebija izsniegta). Līdz tam laikam Šrēdingers bija sazinājies ar Īrijas premjerministru Īmonu de Valeru. Pēc izglītības viņš bija matemātiķis un nolēma izveidotDublinas jaunā izglītības iestāde. De Valera sagādāja Ervīnam un viņa sievai tranzīta vīzu, kas atklāja ceļošanu pa Eiropu. Tā viņi ieradās Oksfordā 1938. gada rudenī. Kamēr norisinājās organizatoriskais darbs, lai atvērtu institūtu Dublinā, Ervins ieņēma pagaidu amatu Beļģijas Ģentē. Šo ziņu finansēja Franči fonds.
Šeit zinātnieks atrada Otro pasaules karu. De Valera iejaukšanās palīdzēja Ervīnam (kurš pēc anšlusa tika uzskatīts par Vācijas pilsoni, tas ir, ienaidnieka valsti) iziet cauri Anglijai. Viņš ieradās Īrijas galvaspilsētā 1939. gada 7. oktobrī
Darbs Dublinas institūtā, pēdējie dzīves gadi
Dublinas Padziļināto studiju institūts tika oficiāli atvērts 1940. gada jūnijā. Ervins bija pirmais Teorētiskās fizikas katedras profesors, viena no pirmajām divām nodaļām. Turklāt viņš tika iecelts par institūta direktoru. Citi līdzstrādnieki, kas parādījās vēlāk (to vidū bija V. Heitlers, L. Janoši un K. Lančoss, kā arī daudzi jauni fiziķi) varēja pilnībā nodoties pētniecības darbam.
Ervins vadīja semināru, lasīja lekcijas, iniciēja institūtā vasaras skolas, kurās piedalījās ievērojamākie fiziķi Eiropā. Galvenā Šrēdingera zinātniskā interese Īrijas gados bija gravitācijas teorija, kā arī jautājumi, kas atrodas divu zinātņu - fizikas un bioloģijas - krustpunktā. 1940.-45.gadā. un no 1949. līdz 1956. gadam zinātnieks bija Teorētiskās fizikas katedras direktors. Tad viņš nolēma atgriezties dzimtenē, sāka strādāt Vīnes Universitātē par teorētiskās fizikas profesoru. Pēc 2 gadiem zinātnieks, kurš tajā laikā bieži slimoja,nolēma doties pensijā.
Pēdējos dzīves gadus Šrēdingers pavadīja Alpbahā, Tiroles ciematā. Zinātnieks nomira tuberkulozes saasināšanās dēļ slimnīcā Vīnē. Tas notika 1961. gada 4. janvārī. Ervīns Šrēdingers tika apglabāts Alpbahā.
Šrēdingera kaķis
Jūs droši vien jau esat dzirdējuši par šīs parādības esamību. Tomēr cilvēki, kas ir tālu no zinātnes, parasti par viņu zina maz. Par to ir vērts pastāstīt, jo Ervīns Šrēdingers izdarīja ļoti svarīgu un interesantu atklājumu.
"Šrēdingera kaķis" ir Ervina slavenais domu eksperiments. Zinātnieks vēlējās to izmantot, lai parādītu, ka kvantu mehānika ir nepilnīga, kad tā pāriet no subatomiskām daļiņām uz makroskopiskām sistēmām.
Ervina raksts, kurā aprakstīts šis eksperiments, parādījās tālajā 1935. gadā. Tajā skaidrojumam izmantota salīdzināšanas metode, varētu pat teikt, personifikācija. Zinātnieks raksta, ka ir kaķis un kaste, kurā atrodas mehānisms, kurā atrodas trauks ar indīgu gāzi un radioaktīvs atoma kodols. Eksperimentā parametri ir izvēlēti tā, lai stundas laikā notiktu kodola sabrukšana ar 50% varbūtību. Ja tas sadalīsies, gāzes tvertne atvērsies un kaķis mirs. Tomēr, ja tas nenotiks, dzīvnieks paliks dzīvs.
Eksperimenta rezultāti
Tātad, atstāsim dzīvnieku kastē, pagaidīsim stundu un uzdosim jautājumu: vai kaķis ir dzīvs vai nav? Saskaņā ar kvantu mehāniku atoma kodols (un līdz ar to dzīvnieks) vienlaikus atrodas visāsstāvokļi (kvantu superpozīcija). Sistēma "kaķis - kodols" pirms kastes atvēršanas ar varbūtību 50% bija stāvoklī "kaķis ir miris, serde ir sapuvusi" un ar 50% varbūtību "kaķis ir dzīvs, serde nav sapuvusi ". Izrādās, ka dzīvnieks iekšā ir gan miris, gan ne vienlaicīgi.
Saskaņā ar Kopenhāgenas interpretāciju kaķis joprojām būs vai nu dzīvs, vai miris, bez starpstāvokļiem. Kodola sabrukšanas stāvoklis tiek izvēlēts nevis tad, kad tiek atvērta kārba, bet gan tad, kad kodols trāpa detektorā. Galu galā viļņu funkcijas samazināšana šajā gadījumā ir saistīta nevis ar kastes novērotāju (cilvēku), bet gan ar kodola novērotāju (detektoru).
Šeit ir interesants eksperiments, ko veica Ervins Šrēdingers. Viņa atklājumi deva impulsu fizikas tālākai attīstībai. Nobeigumā es vēlos citēt divus apgalvojumus, kuru autors viņš ir:
- "Tagadne ir vienīgā lieta, kurai nav gala."
- "Es eju pret straumi, bet straumes virziens mainīsies."
Tas noslēdz mūsu iepazīšanos ar izcilo fiziķi, kura vārds ir Ervins Šrēdingers. Iepriekš minētie citāti ļauj nedaudz atvērt viņa iekšējo pasauli.
