Erwin Schrödinger. Biografi seorang saintis

BIOGRAFI SAINTIS HEBAT
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Biografi saintis hebat

Schrödinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Biografi seorang saintis

Biografi saintis hebat

Erwin Schrödinger (1887-1961).

Ahli fizik Austria Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger dilahirkan pada 12 Ogos 1887 di Vienna. Bapanya, Rudolf Schrödinger, adalah pemilik kilang kain minyak, gemar melukis dan mempunyai minat dalam botani. Anak tunggal, Erwin mendapat pendidikan rendah di rumah. Guru pertamanya ialah bapanya, yang kemudiannya disebut oleh Schrödinger sebagai "rakan, guru dan teman yang tidak jemu." Pada tahun 1898, Schrödinger memasuki Gimnasium Akademik, di mana beliau merupakan pelajar pertama dalam bahasa Yunani, Latin, kesusasteraan klasik, matematik dan fizik. Semasa tahun sekolah menengahnya, Schrödinger mengembangkan kecintaan terhadap teater.

Pada tahun 1906 beliau memasuki Universiti Vienna dan pada tahun berikutnya mula menghadiri kuliah fizik oleh Friedrich Hasenerl, yang idea-idea cemerlangnya memberi kesan mendalam kepada Erwin. Setelah mempertahankan disertasi kedoktorannya pada tahun 1910, Schrödinger menjadi pembantu kepada ahli fizik eksperimen Franz Exner di Institut Fizik ke-2 di Universiti Vienna. Beliau memegang jawatan ini sehingga meletusnya Perang Dunia Pertama. Pada tahun 1913, Schrödinger dan K. W. F. Kohlrausch menerima Hadiah Heitinger dari Imperial Academy of Sciences untuk penyelidikan eksperimen mereka tentang radium.

Semasa perang, Schrödinger berkhidmat sebagai pegawai artileri di garrison wilayah yang terletak di pergunungan, jauh dari barisan hadapan. Menggunakan masa lapangnya secara produktif, dia mempelajari teori relativiti umum Albert Einstein. Selepas tamat perang, dia kembali ke Institut Fizik ke-2 di Vienna, di mana dia meneruskan penyelidikannya mengenai relativiti am, mekanik statistik (berurusan dengan kajian sistem yang terdiri daripada sejumlah besar objek berinteraksi, seperti molekul gas. ) dan pembelauan sinar-X. Pada masa yang sama, Schrödinger menjalankan penyelidikan eksperimen dan teori yang meluas mengenai teori warna dan persepsi warna.

Pada tahun 1920, Schrödinger berkahwin dengan Annemaria Bertel, pasangan itu tidak mempunyai anak. Pada tahun yang sama, Schrödinger pergi ke Jerman, di mana dia menjadi pembantu kepada Max Wien di Universiti Jena, tetapi empat bulan kemudian menjadi profesor bersekutu di Universiti Teknologi Stuttgart. Selepas satu semester, dia meninggalkan Stuttgart dan memegang jawatan profesor di Breslau (kini Wroclaw, Poland) untuk seketika. Schrödinger kemudian berpindah ke Switzerland dan menjadi profesor penuh di sana, serta pengganti Einstein dan Max von Laue di Jabatan Fizik di Universiti Zurich.

Di Zurich, di mana Schrödinger kekal dari 1921 hingga 1927, beliau terutamanya mengambil berat tentang termodinamik dan mekanik statistik dan aplikasinya untuk menerangkan sifat gas dan pepejal. Berminat dengan pelbagai masalah fizikal, dia juga mengikuti perkembangan teori kuantum, tetapi tidak memberi tumpuan kepada bidang ini sehingga tahun 1925, apabila kajian semula Einstein yang menggalakkan tentang teori gelombang jirim Louis de Broglie muncul.

Teori kuantum dilahirkan pada tahun 1900 apabila Max Planck mencadangkan kesimpulan teori tentang hubungan antara suhu badan dan sinaran yang dipancarkan oleh badan itu, kesimpulan yang telah dielakkan oleh saintis lain untuk masa yang lama. Kemudian Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford "mempunyai tangan" dalam teori ini.

Ciri penting baru teori kuantum muncul pada tahun 1924 apabila de Broglie mengemukakan hipotesis radikal tentang sifat gelombang jirim: jika gelombang elektromagnet, seperti cahaya, kadangkala berkelakuan seperti zarah (seperti yang ditunjukkan oleh Einstein), maka zarah, seperti elektron , dalam keadaan tertentu, boleh berkelakuan seperti ombak. Dalam rumusan de Broglie, frekuensi yang sepadan dengan zarah adalah berkaitan dengan tenaganya, seperti dalam kes foton (zarah cahaya), tetapi ungkapan matematik de Broglie adalah hubungan yang setara antara panjang gelombang, jisim zarah, dan halajunya. (momentum). Kewujudan gelombang elektronik telah dibuktikan secara eksperimen pada tahun 1927 oleh Clinton J. Davisson dan Lester G. Germer di Amerika Syarikat dan J. P. Thomson di England.

Terkesan dengan komen Einstein tentang idea de Broglie, Schrödinger cuba menggunakan penerangan gelombang elektron kepada pembinaan teori kuantum yang konsisten, tidak berkaitan dengan model atom Bohr yang tidak mencukupi. Dalam erti kata lain, beliau berhasrat untuk membawa teori kuantum lebih dekat kepada fizik klasik, yang telah mengumpulkan banyak contoh penerangan matematik tentang gelombang. Percubaan pertama, yang dibuat oleh Schrödinger pada tahun 1925, berakhir dengan kegagalan. Halaju elektron dalam teori Schrödinger adalah hampir dengan kelajuan cahaya, yang memerlukan kemasukan teori relativiti khas Einstein di dalamnya dan mengambil kira peningkatan ketara dalam jisim elektron yang diramalkan olehnya pada halaju yang sangat tinggi. Salah satu sebab kegagalan yang menimpa saintis itu ialah dia tidak mengambil kira kehadiran sifat tertentu elektron, yang kini dikenali sebagai spin (putaran elektron mengelilingi paksinya sendiri, seperti puncak), yang pada masa itu kurang diketahui.

Schrödinger membuat percubaan seterusnya pada tahun 1926. Kali ini, halaju elektron dipilih oleh beliau untuk menjadi sangat kecil sehingga keperluan untuk melibatkan teori relativiti hilang dengan sendirinya. Percubaan kedua telah dinobatkan dengan terbitan persamaan gelombang Schrödinger, yang memberikan penerangan matematik jirim dari segi fungsi gelombang. Schrödinger memanggil mekanik gelombang teorinya. Penyelesaian kepada persamaan gelombang adalah selaras dengan pemerhatian eksperimen dan mempunyai kesan yang mendalam terhadap perkembangan seterusnya teori kuantum.

Tidak lama sebelum itu, Werner Heisenberg, Max Born, dan Pascual Jordan menerbitkan versi lain teori kuantum, dipanggil mekanik matriks, yang menerangkan fenomena kuantum menggunakan jadual yang boleh diperhatikan. Jadual ini adalah set matematik yang disusun mengikut cara tertentu, dipanggil matriks, di mana, mengikut peraturan yang diketahui, pelbagai operasi matematik boleh dilakukan. Mekanik matriks juga memungkinkan untuk mencapai persetujuan dengan data eksperimen yang diperhatikan, tetapi tidak seperti mekanik gelombang, ia tidak mengandungi sebarang rujukan khusus kepada koordinat spatial atau masa. Heisenberg terutamanya berkeras untuk meninggalkan sebarang representasi visual mudah atau model yang memihak kepada sifat-sifat yang boleh ditentukan daripada eksperimen sahaja.

Schrödinger menunjukkan bahawa mekanik gelombang dan mekanik matriks adalah setara secara matematik. Kini secara kolektif dikenali sebagai mekanik kuantum, kedua-dua teori ini menyediakan asas umum yang telah lama ditunggu-tunggu untuk menerangkan fenomena kuantum. Ramai ahli fizik memilih mekanik gelombang, kerana radas matematiknya lebih biasa kepada mereka, dan konsepnya kelihatan lebih "fizikal"; operasi pada matriks adalah lebih rumit.

Pada tahun 1927, Schrödinger, atas jemputan Planck, menjadi penggantinya di Jabatan Fizik Teori di Universiti Berlin.

Tidak lama selepas Heisenberg dan Schrödinger membangunkan mekanik kuantum, P. A. M. Dirac mencadangkan teori yang lebih umum yang menggabungkan unsur-unsur teori relativiti khas Einstein dengan persamaan gelombang. Persamaan Dirac boleh digunakan untuk zarah yang bergerak pada kelajuan sewenang-wenangnya. Sifat putaran dan magnet elektron mengikut teori Dirac tanpa sebarang andaian tambahan. Selain itu, teori Dirac meramalkan kewujudan antizarah, seperti positron dan antiproton, kembar zarah dengan cas elektrik yang bertentangan.

Pada tahun 1933, Schrödinger dan Dirac telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik "atas penemuan mereka tentang bentuk baru teori atom yang produktif". Pada majlis penyampaian itu, Hans Pleyel, ahli Akademi Sains Diraja Sweden, memberi penghormatan kepada Schrödinger kerana "mencipta sistem mekanik baharu yang sah untuk pergerakan dalam atom dan molekul." Menurut Pleyel, mekanik gelombang menyediakan bukan sahaja "penyelesaian kepada beberapa masalah dalam fizik atom, tetapi juga kaedah yang mudah dan mudah untuk mengkaji sifat-sifat atom dan molekul dan telah menjadi rangsangan yang kuat untuk pembangunan fizik."

Bersama-sama dengan Einstein dan de Broglie, Schrödinger adalah antara penentang tafsiran Copenhagen tentang mekanik kuantum (dinamakan sedemikian sebagai pengiktirafan terhadap kebaikan Niels Bohr, yang banyak melakukan pembangunan mekanik kuantum; Bohr tinggal dan bekerja di Copenhagen), kerana dia ditolak oleh kekurangan determinismenya. Tafsiran Copenhagen adalah berdasarkan hubungan ketidakpastian Heisenberg, yang menurutnya kedudukan dan halaju zarah tidak dapat diketahui dengan tepat pada masa yang sama. Semakin tepat kedudukan zarah diukur, semakin tidak pasti halaju, dan sebaliknya. Peristiwa subatom hanya boleh diramalkan sebagai kebarangkalian pelbagai hasil pengukuran eksperimen. Schrödinger menolak pandangan Copenhagen tentang model gelombang dan korpuskular sebagai "tambahan", wujud bersama dengan gambaran realiti, dan terus mencari penerangan tentang kelakuan jirim dari segi gelombang sahaja. Walau bagaimanapun, dia gagal dalam laluan ini, dan tafsiran Copenhagen menjadi dominan.

Pada tahun 1933, saintis itu meninggalkan Jabatan Fizik Teori di Universiti Berlin selepas Nazi berkuasa, sebagai protes terhadap penganiayaan penentang dan, khususnya, terhadap serangan di jalan ke atas salah seorang pembantunya, seorang Yahudi oleh kewarganegaraan. Dari Jerman, Schrödinger pergi sebagai profesor pelawat ke Oxford, di mana tidak lama selepas ketibaannya berita datang bahawa dia telah dianugerahkan Hadiah Nobel.

Pada tahun 1936, walaupun ragu-ragu tentang masa depannya, Schrödinger menerima tawaran itu dan menjadi profesor di Universiti Graz di Austria, tetapi pada tahun 1938, selepas pengilhakan Austria oleh Jerman, dia terpaksa meninggalkan jawatan ini, melarikan diri ke Itali. Menerima jemputan itu, beliau kemudiannya berpindah ke Ireland, di mana beliau menjadi profesor fizik teori di Institut Penyelidikan Asas Dublin dan kekal dalam kedudukan ini selama tujuh belas tahun, melakukan penyelidikan dalam mekanik gelombang, statistik, termodinamik statistik, teori medan, dan terutamanya umum. relativiti.

Selepas perang, kerajaan Austria cuba memujuk Schrödinger untuk kembali ke Austria, tetapi dia menolak semasa negara itu diduduki oleh tentera Soviet. Pada tahun 1956 beliau menerima pengerusi fizik teori di Universiti Vienna. Ini adalah jawatan terakhir yang dipegangnya dalam hidupnya.

Sepanjang hidupnya, dia adalah seorang pencinta alam dan pengembara yang gemar. Di kalangan rakan sekerjanya, Schrödinger dikenali sebagai seorang yang tertutup, sipi yang mempunyai beberapa orang yang berfikiran sama. Dirac menggambarkan ketibaan Schrödinger di Kongres Solvay yang berprestij di Brussels dengan cara ini: "Semua barangnya dimuatkan dalam beg galas. Dia kelihatan seperti gelandangan, dan mengambil masa yang agak lama untuk meyakinkan penyambut tetamu sebelum dia memberikan Schrödinger sebuah bilik hotel."

Schrödinger sangat berminat bukan sahaja dalam saintifik tetapi juga dalam aspek falsafah fizik, dan menulis beberapa kajian falsafah di Dublin. Menggambarkan masalah mengaplikasikan fizik kepada biologi, beliau mengemukakan idea pendekatan molekul untuk mengkaji gen, menetapkannya dalam buku What is Life? Physical Aspects of the Living Cell (1944), yang mempengaruhi beberapa ahli biologi, termasuk Francis Crick dan Maurice Wilkins. Schrödinger juga menerbitkan jilid puisinya.

Dia bersara pada tahun 1958, pada usia tujuh puluh satu, dan meninggal dunia tiga tahun kemudian, pada 4 Januari 1961, di Vienna.

Sebagai tambahan kepada Hadiah Nobel, Schrödinger telah dianugerahkan banyak anugerah dan penghormatan, termasuk Pingat Emas Matteucci dari Akademi Sains Kebangsaan Itali, Pingat Max Planck dari Persatuan Fizikal Jerman, dan telah dianugerahkan Order of Merit oleh kerajaan Jerman. Schrodinger ialah doktor kehormat universiti Ghent, Dublin dan Edinburgh, adalah ahli Akademi Sains Kepausan, Persatuan Diraja London, Akademi Sains Berlin, Akademi Sains USSR, Akademi Sains Dublin dan Akademi Sains Madrid.

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Biografi saintis hebat:

▪ Archimedes. Biografi

▪ Mendeleev Dmitry. Biografi

▪ Michael Faraday. Biografi

Lihat artikel lain bahagian Biografi saintis hebat.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Bahan baru menangkap molekul karbon dioksida 20.10.2019

Penyelidik dari Universiti Kyoto, Universiti Tokyo (Jepun) dan Universiti Jiangsu (China) telah membangunkan bahan baharu yang secara selektif boleh menangkap molekul karbon dioksida (CO2) dan dengan cekap menukarkannya kepada bahan organik yang berguna.

Bahan baharu ialah polimer koordinasi berliang (PCP, juga dikenali sebagai MOF, rangka kerja logam-organik) - rangka kerja yang terdiri daripada ion logam zink. Para penyelidik menguji bahan mereka menggunakan analisis pembelauan sinar-X dan mendapati bahawa ia boleh secara selektif menangkap hanya molekul CO2 dengan kecekapan sepuluh kali ganda PCP lain.

Penggunaan bahan api fosil oleh manusia telah menyebabkan peningkatan dalam pelepasan CO2 global, membawa kepada masalah serius yang berkaitan dengan pemanasan global dan perubahan iklim. Satu cara untuk mengatasinya ialah dengan "mengeluarkan" karbon dari atmosfera, tetapi kaedah semasa untuk melakukannya sangat intensif tenaga. Kereaktifan karbon dioksida yang rendah menjadikannya sukar untuk ditangkap dan ditukar.

Bagaimanakah bahan baharu itu menangkap molekul karbon dioksida? Ia mempunyai komponen organik dengan struktur molekul seperti kipas: apabila molekul CO2 menghampiri bahan, "propeller" ini berputar dan menyusun semula untuk membolehkan penangkapan CO2, mengakibatkan perubahan kecil dalam saluran molekul dalam PCP. Bahan bertindak seperti penapis molekul, dapat mengenali molekul karbon dioksida mengikut saiz dan bentuk. Kelebihan penting PCP ialah ia boleh dikitar semula dan digunakan semula. Semasa eksperimen, kecekapan tidak berkurangan walaupun selepas sepuluh kitaran tindak balas.

Dan molekul karbon dioksida yang ditangkap juga boleh digunakan untuk kelebihan: karbon dioksida boleh diproses menjadi bahan kimia berharga, seperti karbonat kitaran, yang boleh digunakan dalam petrokimia dan farmaseutikal.

Berita menarik lain:

▪ Tetapkan rekod kelajuan

▪ Nanozarah berubah bentuk

▪ HPP845 - penderia kelembapan digital dan analog TE Connectivity

▪ Keluarga baharu pembanding kuasa mikro

▪ Strim pemacu keras mudah alih S03 dengan antara muka USB 3.0

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Cerita dari kehidupan amatur radio. Pemilihan artikel

▪ artikel Politik adalah seni yang mungkin. Ungkapan popular

▪ Apakah ikan moden yang terbesar? Jawapan terperinci

▪ artikel Operator mesin jahitan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Biru untuk linen. Resipi dan petua mudah

▪ artikel Kuasa dua yang berlebihan. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web