Эрвин шредингер открытия кратко

Обновлено: 07.07.2024

Эрвин Шрёдингер — один из основоположников квантовой механики. Его уравнение волновой функции стало образцом проявления нестандартного мышления при изучении проблем микромира.

В 1920-х годах возникла область квантовой механики, в создании которой принимали участие все ведущие ученые-физики: они пытались найти способы описать и объяснить движение некоторых из самых маленьких строительных блоков Вселенной.

Научный потенциал Шрёдингера развивался благодаря обучению и работе во многих ведущих университетах наряду с такими профессионалами, как Альберт Эйнштейн . Именно в то время, когда Шрёдингер занимал должность профессора Цюрихского университета, он углубился в исследования теоретической физики, чтобы собрать воедино некоторые из наиболее важных моделей своей карьеры.

Первое из его главных открытий произошло, когда он начал изучать различные энергетические состояния электронов в атоме. Используя существующую ранее гипотезу, что частицы в атоме движутся волнами - подобно движению световых волн - Шредингер был первым человеком, который систематизировал данные в уравнение, чтобы доказать, как это произошло. Уравнение Шрёдингера часто сравнивают с законом движения Ньютона по уровню важности для квантовой механики.

Уравнение Шредингера используется для решения любых вопросов в физике и химии, касающихся атомной структуры, например, где в атоме обнаруживаются электронные волны. Кроме того, его волновое уравнение продемонстрировало принцип суперпозиции : состояние, которое включает в себя все возможные решения. Поскольку его уравнение было линейным и имело более двух изменчивых факторов, оно создало ряд возможных результатов.

Революционизировав способ четкого представления квантовой механики, Шрёдингер снова сосредоточился на суперпозиции в своем самом известном мысленном эксперименте. Для этого он попросил людей представить себе кота в запечатанном стальном контейнере. В ловушке рядом с котом находится адская машина, защищенная от прямого вмешательства животного: счетчик Гейгера, внутри которого находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться, яд и молоток.

Если радиоактивное вещество распадется, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой и в конечном итоге это приводит к смерти кота.

Благодаря своим экспериментам, научным трудам и мыслительным процессам Шредингер является одним из самых уважаемых физиков своего времени. Признанные при его жизни исследования и отмеченные престижными наградами продолжают влиять на мир науки и философии и по сей день.

Эрвин Шредингер (годы жизни – 1887-1961) – австрийский физик, который известен как один из создателей квантовой механики. В 1933 году он получил Нобелевскую премию по физике. Шредингер Эрвин является автором главного уравнения в таком разделе, как нерелятивистская квантовая механика. Оно известно сегодня как уравнение Шредингера.

Происхождение, ранние годы

Вена - город, в котором родились многие выдающиеся люди, в том числе и великий физик Эрвин Шредингер. Краткая биография его и в наше время вызывает большой интерес, причем не только в научных кругах. Отцом его был Рудольф Шредингер, промышленник и ботаник. Матерью его являлась дочь профессора химии местного Венского университета. Она была наполовину англичанкой. Еще в детстве Эрвин Шредингер, фото которого вы найдете в этой статье, выучил английский язык, который он знал наряду с немецким. Мать его была лютеранкой, а отец – католиком.

В 1906-1910 гг., после окончания гимназии, Шредингер Эрвин обучался у Ф. Газенерля и Ф. С. Экснера. В молодые годы он увлекался творчеством Шопенгауэра. Этим объясняется его интерес к философии, в том числе и восточной, теории цвета и восприятия, веданте.

Служба, женитьба, работа профессором

Шредингер Эрвин служил артиллерийским офицером в период с 1914 по 1918 год. В 1920 г. Эрвин женился. Супругой его стала А. Бертель. Со своей будущей женой он познакомился в Зеемахе летом 1913 г., когда осуществлял опыты, связанные с атмосферным электричеством. Тогда же, в 1920 году, он стал учеником М. Вина, который работал в Йенском университете. Еще через год Шредингер Эрвин принялся работать в Штутгарте, где он был ассоциированным профессором. Чуть позже, в этом же 1921 году, он перебрался в Бреслау, где был уже полным профессором. Летом Эрвин Шредингер переехал в Цюрих.

Жизнь в Цюрихе

Жизнь в этом городе была очень благотворной для ученого. Дело в том, что не только науке любил посвящать свое время Эрвин Шредингер. Интересные факты из жизни ученого включают его увлечение лыжными походами и альпинизмом. А горы, расположенные поблизости, предоставляли ему хорошую возможность для отдыха в Цюрихе. Кроме того, Шредингер общался со своими коллегами Паулем Шеррером, Петером Дебаем и Германом Вейлем, которые работали в Цюрихском политехникуме. Все это способствовало научному творчеству.

Тем не менее время, которое Эрвин провел в Цюрихе, было омрачено тяжелой болезнью в 1921-22 гг. Ученый заболел туберкулезом легких, поэтому провел 9 месяцев в Швейцарских Альпах, в курортном городке Ароза. Несмотря на это, цюрихские годы в творческом отношении стали самыми плодотворными для Эрвина. Именно здесь он написал свои труды по волновой механике, ставшие классическими. Известно, что Вейль очень помог ему в преодолении математических затруднений, с которыми столкнулся Эрвин Шредингер.

Уравнение Шредингера

В 1926 году Эрвин опубликовал в одном научном журнале очень важную статью. В ней было представлено уравнение, известное нам как уравнение Шредингера. В этой статье (Quantisierung als Eigenwertproblem) оно использовалось в отношении задачи об атоме водорода. С помощью него Шредингер объяснил его спектр. Данная статья является одной из важнейших в физике 20 века. В ней Шредингер заложил основы нового направления в науке – волновой механики.

Работа в Берлинском университете

Известность, которая пришла к ученому, открыла ему дорогу в престижный Берлинский университет. Эрвин стал кандидатом на должность профессора теоретической физики. Этот пост освободился после того, как Макс Планк вышел в отставку. Шредингер, преодолев сомнения, принял это предложение. Он приступил к своим обязанностям 1 октября 1927 года.

В Берлине Эрвин нашел единомышленников и друзей в лице Альберта Эйнштейна, Макса Планка, Макса фон Лауэ. Общение с ними, безусловно, вдохновляло ученого. Шредингер в Берлинском университете вел лекции по физике, проводил семинары, физический коллоквиум. Кроме того, он участвовал в различных организационных мероприятиях. Тем не менее в целом Эрвин держался особняком. Об этом говорят воспоминания современников, а также отсутствие у него учеников.

Эрвин покидает Германию, Нобелевская премия

В 1933 году, когда к власти пришел Гитлер, покинул Берлинский университет Эрвин Шредингер. Биография его, как вы видите, отмечена многочисленными переездами. На сей раз ученый просто не мог поступить иначе. Летом 1937 г. немолодой уже Шредингер, который не хотел подчиняться новому режиму, решил переехать. Необходимо отметить, что свое неприятие нацизма Шредингер никогда не выказывал открыто. Он не хотел вмешиваться в политику. Тем не менее в Германии тех лет сохранить аполитичность было почти невозможно.

Как раз в это время Фредерик Линдеман, британский физик, посетил Германию. Он пригласил Шредингера устроиться на работу в Оксфордский университет. Ученый, отправившись в Южный Тироль на летний отдых, уже не возвратился в Берлин. Вместе с супругой он прибыл в Оксфорд в октябре 1933 г. Вскоре после прибытия Эрвин узнал о присуждении ему Нобелевской премии (совместно с П. Дираком).

Работа в Оксфорде

Шредингер в Оксфорде был членом колледжа Магдалины. У него не было преподавательских обязанностей. Вместе с другими эмигрантами ученый получал обеспечение от фирмы Imperial Chemical Industry. Тем не менее он не смог освоиться в непривычной обстановке этого университета. Одна из причин – отсутствие в учебном заведении, ориентированном главным образом на традиционные теологические и гуманитарные дисциплины, интереса к современной физике. Это заставляло Шредингера ощущать, что он не заслужил столь высокое жалование и положение. Еще одним аспектом дискомфорта ученого являлись особенности общественной жизни, которая была полна формальностей и условностей. Это сковывало свободу Шредингера, как сам он признавался. Все эти и другие сложности, а также сворачивание программы финансирования в 1936 году вынудили Эрвина рассматривать предложения о работе. После того как Шредингер посетил Эдинбург, он решил вернуться на родину.

Возвращение на родину

Осенью 1936 года ученый стал работать в Грацском университете в должности профессора теоретической физики. Однако его пребывание в Австрии было непродолжительным. В марте 1938 г. произошел аншлюс страны, и она стала частью нацистской Германии. Ученый, воспользовавшись советом ректора университета, написал письмо примирения, в котором выражалась его готовность мириться с новой властью. 30 марта оно было опубликовано и вызвало негативную реакцию со стороны эмигрировавших коллег. Однако и эти меры Эрвину не помогли. Из-за политической неблагонадежности он был уволен с занимаемой им должности. Официальное уведомление Шредингер получил в августе 1938 г.

Рим и Дублин

Ученый отправился в Рим, так как фашистская Италия тогда была единственным государством, въезд в которое не требовал визы (ее могли и не предоставить Эрвину). К этому времени Шредингер связался с Имоном де Валера, премьер-министром Ирландии. Он был математиком по образованию и решил создать в Дублине новое учебное заведение. Де Валера выхлопотал для Эрвина и его супруги транзитную визу, открывавшую проезд по Европе. Так они прибыли в Оксфорд осенью 1938 года. Пока шла организационная работа по открытию института в Дублине, Эрвин занял временную должность в бельгийском Генте. Этот пост финансировался из средств Фонда Франки.

Здесь ученого и застала Вторая мировая война. Вмешательство де Валера помогло Эрвину (который после аншлюса считался гражданином Германии, то есть вражеской страны) проехать через Англию. Он прибыл в столицу Ирландии 7 октября 1939 г.

Работа в Дублинском институте, последние годы жизни

Дублинский институт высших исследований был официально открыт в июне 1940 г. Эрвин был первым профессором отделения теоретической физики – одного из двух первых отделений. Кроме того, он был назначен директором института. Другие сотрудники, появившиеся позже (среди них были В. Гайтлер, Л. Яноши и К. Ланцош, а также множество молодых физиков), могли полностью посвятить себя исследовательской работе.

Эрвин вел семинар, читал лекции, инициировал проведение летних школ при институте, которые посещали виднейшие физики Европы. Главным научным интересом Шредингера в ирландские годы стала теория гравитации, а также вопросы, которые лежат на стыке двух наук – физики и биологии. В 1940-45 гг. и с 1949 по 1956 год ученый являлся директором отделения теоретической физики. Затем он решил вернуться на родину, стал работать в Венском университете профессором теоретической физики. Через 2 года ученый, который в то время часто болел, решил выйти в отставку.

Шредингер провел последние годы своей жизни в Альпбахе, тирольской деревне. Ученый умер из-за обострения туберкулеза в больнице города Вены. Это произошло 4 января 1961 г. В Альпбахе был похоронен Эрвин Шредингер.

Кот Шредингера

Вероятно, вы уже слышали о существовании этого феномена. Однако людям, далеким от науки, обычно мало что известно о нем. Стоит рассказать об этом, так как очень важное и интересное открытие сделал Эрвин Шредингер.

"Кот Шредингера" – это знаменитый мыслительный эксперимент, который провел Эрвин. Ученый с помощью него хотел показать, что квантовая механика является неполной, когда от субатомных частиц переходит к макроскопическим системам.

Статья Эрвина с описанием этого эксперимента появилась еще в 1935 году. В нем для объяснения применяется прием сравнения, можно даже сказать, олицетворения. Ученый пишет, что есть кот и ящик, в котором имеется механизм, содержащий емкость с ядовитым газом и радиоактивное атомное ядро. В эксперименте параметры подобраны так, что распад ядра с вероятностью в 50 % произойдет за час. Если оно распадется, емкость с газом откроется и кот погибнет. Однако если этого не случится, животное будет жить.

Итоги эксперимента

Итак, оставим животное в ящике, подождем час и поставим вопрос: жив ли кот или нет? Согласно квантовой механике, атомное ядро (а значит, и животное) находится одновременно во всех состояниях (квантовая суперпозиция). Система "кот - ядро" до открытия ящика была с вероятностью 50 % в состоянии "кот мертв, ядро распалось" и с вероятностью 50 % "кот жив, ядро не распалось". Получается, что животное, находящееся внутри, одновременно и умерло, и нет.

Согласно копенгагенской интерпретации, кот все-таки будет либо жив, либо мертв, без промежуточных состояний. Состояние распада ядра выбирается не тогда, когда открывается ящик, а при попадании ядра в детектор. Ведь редукция волновой функции в данном случае связана не с наблюдателем ящика (человеком), а с наблюдателем ядра (детектором).

Вот такой интересный эксперимент провел Эрвин Шредингер. Открытия его дали толчок дальнейшему развитию физики. В заключение хотелось бы привести два высказывания, автором которых он является:

"Настоящее – это единственная вещь, не имеющая конца".
"Я иду против течения, но направление потока изменится".

На этом заканчиваем знакомство с великим физиком, имя которого - Эрвин Шредингер. Цитаты, приведенные выше, позволяют немного приоткрыть его внутренний мир.

Шредингер Эрвин, биография которого будет рассмотрена в статье, родился в 1887 г., 12 августа в Вене. Скончался он там же, в 1961 г., 4 января. Шредингер Эрвин – физик , обладатель Нобелевской премии. Он также являлся членом нескольких академий наук.

Общие сведения

Шредингер Эрвин, фото которого представлено выше, сформулировал зависящее от времени и стационарное волновые уравнения. Им была предложена оригинальная трактовка сути волновой функции. Ученый также показал тождественность матричной механики и формализма, разработал теорию возмущений, вывел решения для ряда задач. Им было создано множество научных трудов. Шредингер Эрвин – создатель квантовой механики . Он работал над общей теорией относительности, предпринял ряд попыток построения единой концепции поля.

Происхождение

Отцом ученого был Рудольф Шредингер. Эрвин являлся единственным ребенком в семье. Отец был успешным предпринимателем. Он владел фабрикой по выпуску линолеума и клеенки. Мать ученого являлась дочерью Александра Бауэра – химика. Его лекции Эрвин посещал в период обучения в Венской техшколе. Обстановка в семье, прекрасное образование родителей способствовали развитию разнообразных интересов ребенка. До 11 лет Эрвин обучался дома. В 1898 г. он был принят в Академическую гимназию. В ней изучались преимущественно гуманитарные науки. В каждом классе лучшим учеником всегда становился Шредингер. Эрвин любил учиться, много читал, изучал иностранные языки. Кроме этого, ему нравился театр.

Образование

Сдав экзамены в школе, Шредингер Эрвин был зачислен в Венский университет. Произошло это в 1906 году. В университете он выбрал курсы физики и математики. Особое влияние на формирование интересов юноши оказал Ф. Экснер. Он читал лекции по физике и большое значение придавал философским и методологическим вопросам науки. После знакомства с Ф. Хазенерлем, у Эрвина появился интерес к теоретическим аспектам физики. Именно от него будущий ученый узнал о насущных проблемах и сложностях, которые возникают при попытках их решить. В процессе обучения в университете Эрвин в совершенстве овладел всеми математическими методами в физике. Диссертационная работа молодого ученого, однако, была экспериментальной. Труд был посвящен исследованию влияния влажности на электрические характеристики некоторых изоляционных материалов (янтарь, эбонит, стекло). После сдачи экзаменов и защиты Шредингер Эрвин получил докторскую степень.

Начало карьеры

В 1911 году, в октябре Шредингер Эрвин возвращается во 2-й физический институт при Венском университете. Здесь он становится ассистентом Экснера. Эрвин ведет занятия физического практикума и участвует в исследованиях. В 1913 году он подал ходатайство на присуждение звания приват-доцента. В следующем году Эрвин его получил. Далее он хотел начать активную преподавательскую деятельность, но планы нарушила Первая мировая. Молодого ученого призвали в армию. Эрвин служил на сравнительно спокойных участках фронта. В 1917 г. его назначили преподавателем метеорологии в Винер-Нойштадте. Режим службы позволял ему читать литературу и работать над проблемами науки.

Переезды

В 1918 г. Шредингер возвращается в Вену. Приблизительно в это же время он получает предложение занять пост экстраординарного профессора в университете г. Черновцы. Но Австро-Венгерская империя распалась, и город оказался в другом государстве. Австрия находилась в тяжелом экономическом кризисе, семья Шредингера обанкротилась. Молодой ученый был вынужден искать новую работу. Осенью 1919 г. ему поступило предложение от Макса Вина. Он возглавлял Физический институт в Йенском университете. Вин предложил Шредингеру стать его ассистентом и доцентом кафедры. В 1920 г., в апреле последний приехал в Йену. Однако задержался он там только на 4 месяца. После этого Шредингер отправился в Штутгарт, в Высшую техшколу. Здесь он стал экстраординарным профессором. Однако и здесь он проработал недолго. Ему стали поступать предложения и из других университетов. В итоге Шредингер Эрвин выбрал институт в Бреслау. Здесь он читал свои лекции в течение летнего семестра. По его завершении Шредингер снова сменил работу.

Цюрих

В этот город Шредингер переехал в 1921 г., став главой престижной кафедры в местном университете. В Цюрихе его финансовое положение было более устойчиво. Кроме этого, здесь было множество возможностей для отдыха (Эрвин любил лыжные походы и альпинизм), встреч с ведущими учеными, творческой деятельности. Однако время пребывания в Цюрихе омрачилось болезнью. У Шредингера диагностировали туберкулез. Из-за этого 9 месяцев он провел в Швейцарских Альпах. Что касается творческой деятельности, годы, проведенные в Цюрихе, стали самыми плодотворными.

Берлин

Работу, которую вел Эрвин Шредингер, книги , изданные им в Цюрихе, принесли ему известность в научных кругах. Вскоре он стал одним из главных кандидатов на должность профессора в Берлинском университете. В 1927 г., 1 октября ученый принял предложение и приступил к работе. В Берлине он познакомился с величайшими научными деятелями: Эйнштейном, Планком, Максом фон Лауэ. Они разделяли его консервативный взгляд на квантовую механику, отрицали копенгагенскую ее интерпретацию. В университете ученый читал лекции, проводил семинары, участвовал в организационных мероприятиях. Но в целом он держался особняком.

Оксфорд

Шредингер характеризовал время, проведенное в Берлине, как "лучшие годы учебы и преподавания". Однако прекрасный период закончился с приходом Гитлера. Будучи уже немолодым, Эрвин не желал жить и работать в новом режиме. Он решает снова сменить обстановку. Несмотря на негативное отношение к нацизму, Шредингер открыто не высказывал своего мнения. Более того, он не хотел вмешиваться в процессы, стремясь отстраниться от политики. Но сохранить такую позицию было в то время крайне сложно. Объясняя причины отъезда, ученый говорил, что не терпит, когда его донимают политикой. В 1933 году Шредингер получил приглашение в Оксфорд. Вскоре ему сообщили о присуждении Нобелевской премии.

Самооценка

Возвращение на родину

После завершения войны Шредингер часто получал приглашения приехать в Германию или Австрию, но отклонял их. Свое согласие на возвращение он дал только после того, как был подписан Австрийский договор. Президент республики в начале 1956 г. утвердил постановление, которым ученому предоставлялась персональная должность профессора в Венском университете. Уже в апреле этого же года Шредингер начал работу на родине. Через 2 года, однако, он вынужден был покинуть пост из-за болезни. Последние годы ученый провел в деревне Альпбах.

Шредингер Эрвин: открытия

Большое влияние на деятельность ученого оказала работа Луи де Бройля. В ней присутствовала идея о волновых характеристиках вещества. Кроме этого, ученый изучал статью Эйнштейна о квантовой теории газа. Успех деятельности в этом направлении обеспечивался владением математическим аппаратом. Шредингер попытался обобщить волны Бройля в случае взаимодействующих частиц с учетом релятивистских эффектов. Спустя время он предложил энергетические уровни, представив их как собственные значения некоторого оператора. Но проверка для простейшего водородного атома дала разочаровывающие результаты. Ученый оставил на некоторое время эту работу. Впоследствии, вернувшись к ней, он выяснил, что подход дает удовлетворительный результата при нерелятивистском приближении.

В 1926 г. Шредингер сформулировал волновое уравнение, применив его к нахождению энергетических дискретных уровней водородного атома. Впоследствии, обобщив формулу, он пришел к выводу о тождественности скорости одной частицы групповой интенсивности волнового пакета. Кроме этого, ученый, используя свой подход, решил задачу о гармоническом осцилляторе. В своей работе Шредингер впервые стал использовать понятие "волновая механика". Обобщив метод, который был создан лордом Рэлеем, в концепции акустических колебаний, он сформулировал метод получения приближенных решений для сложных задач. Этот метод использовался при описании эффекта Штарка для водородного атома. Впоследствии ученый создал формулу, позже названную нестационарной. Уравнение использовалось для развития теории возмущений, зависящих от времени.

Труд Эрвина Шредингера "Что такое жизнь?"

Достижения ученого позволили заложить теоретические основы химии. Развитие этой науки, в свою очередь, сильно повлияло на становление молекулярной биологии. Непосредственный вклад в этот процесс внес труд Эрвина Шредингера "Что такое жизнь ?". Он основывается на лекциях, прочитанных в Тринити-колледже Дублина в 1943 г. Труд был создан под влиянием статьи Делбрюка, Циммера и Тимофеева-Ресовского в 1935 г. Публикация посвящена исследованию генетических мутаций, возникающих под действием гамма- и рентгеновских излучений. Для объяснения изменений авторы использовали теорию мишеней. Несмотря на то что в тот период природа наследственности не была изучена, использование атомной физики при рассмотрении проблемы мутагенеза позволило определить некоторые закономерности. Статья была положена в основу работы Шредингера, которая заинтересовала многих молодых физиков. В первых нескольких главах рассматриваются механизмы мутаций и наследственности. В последних двух разделах Шредингер высказывает свои мысли о вопросе природы жизни. В частности, автор вводит понятие отрицательной энтропии. Ее организмы должны получать из внешней среды. Она позволяет компенсировать рост энтропии, приводящей к термодинамическому равновесию и смерти.

Мысленный эксперимент

В ходе своей научной деятельности Шредингер в одном из исследований хотел продемонстрировать неполноту теории квантовой механики в конкретной ситуации. В частности, изучался переход от субатомных структур к макроскопическим. Что предложил Эрвин Шредингер? Кот помещается в закрытую стальную камеру вместе с адской машиной. Последняя представляет собой счетчик Гейгера, внутри которого находится радиоактивное вещество. Но его настолько мало, что за час может распасться только 1 атом. Однако с такой же вероятностью этого может и не произойти. Что особенно подчеркивал Эрвин Шредингер – кот не должен иметь прямой доступ к машине. Если распад произойдет, считывающая трубка разрядится, сработает реле, которым опускается молот, разбивающий колбу с синильной кислотой. Далее предлагается предоставить систему на час самой себе. В результате, заключает Эрвин Шредингер, черный ящик преобразует неопределенность, изначально ограниченную атомным миром, в макроскопическую. Она может устраняться прямым наблюдением. Это обстоятельство мешает воспринимать "модель размытия" как отражающую реальность. Предоставив систему на час самой себе, можно заключить, что кот останется живым по истечении времени, если распада не случится. При первом же расщеплении животное погибнет. В соответствии с квантовой механикой, при отсутствии наблюдения за ядром, то оно будет описываться с использованием суперпозиции. Она, в свою очередь, представляет собой распавшееся и нераспавшееся состояния. Соответственно, сидящий в камере кот одновременно и живой, и мертвый. Если открыть ее, то наблюдатель увидит только одно состояние. Вопрос в том, когда перестает существовать система и выбирает одну позицию? Эксперимент направлен на то, чтобы показать неполноту квантовой механики без определенных правил. Они указывают на условия, при которых случается коллапс. Понятно, что кот должен быть или мертвым, или живым, поскольку в реальности не существует состояния смешения. Аналогичное правило действует и в отношении ядра. Оно будет обязательно распавшимся или целым.

Учение о цвете

Ему уделялось особое внимание в лаборатории Экснера. Шредингер изучал теоретический аспект вопроса. Итоги его работы были изложены в статье, опубликованной в 1920 г. В качестве основы ученый использовал не плоский треугольник цветов, а трехмерное пространство с тремя базисными векторами. Чистые спектральные оттенки расположены на поверхности определенной фигуры (конуса). Объем заполняют смешанные цвета (белый, к примеру). Для каждого оттенка предусмотрен свой радиус-вектор. Далее определяется ряд количественных характеристик (яркость, например). Это позволяет объективно сопоставлять относительные значения для разных цветов. Шредингер вводит в трехмерное пространство закономерности римановой геометрии. Минимальное расстояние между двумя точками должно являться количественным показателем отличия цветов. Впоследствии ученый предложил метрику пространства, позволяющую вычислять яркость, согласно закону Вебера-Фехнера. Несколько работ Шредингер посвятил физиологическим особенностям зрительного аппарата, написал обширный обзор по цветовосприятию. В одной из статей он пытался связать чувствительность глаз к свету с различной длиной волны и спектральный состав излучения Солнца. Ученый считал, что палочки, нечувствительные к цвету (рецепторы в сетчатке, отвечающие за ночное видение), появились на начальных стадиях эволюции, еще раньше, чем колбочки. Эти изменения, как утверждал Шредингер, можно обнаружить в строении глаза. Его работы позволили ему приобрести к середине 1920-х гг. репутацию одного из главных специалистов по вопросам исследования цвета. Но с этого времени его внимание было обращено на совсем другие проблемы. Впоследствии к исследованию цветов он больше не возвращался.

Жизнь до известности

Эрвин Шрёдингер родился в 1887 году, в семье учёного профессора – его отец преподавал ботанику и химию. Как и все дети богатых родителей, поначалу он ходил в гимназию, после поступил в Венский университет. В те времена в нём преподавал Людвиг Больцман, но с ним Шрёдингер уже не столкнулся – Больцман покончил с собой в том же году. Тем не менее, его идеи и исследования оставили большой след в душах студентов, в числе которых оказался и Эрвин Шрёдингер. Именно его работы определили круг научных интересов Шрёдингера – и, по признанию самого физика, ничто прежде его настолько не захватывало.

Шрёдингер во время войн первой половины XX века

Во время Первой Мировой войны Шрёдингер служил в армии, но продолжал изучение физики. Именно во время военных действий он изучил теорию относительности Эйнштейна, а после окончания войны смог выпустить несколько статей самостоятельно.

Ко времени Второй Мировой, когда к власти пришли нацисты, физик занимал должность профессора в университете Берлина. Оставаться в Германии он не хотел, хотя и пытался отстраниться от политики, и, переезжая в Оксфорд, он отмечал, что просто не хочет, чтобы кто-то донимал его политической ситуацией в стране. На родину, в Австрию, Шрёдингер вернулся, когда его страна снова получила независимость – тогда ему было уже около 70 лет.

Работа с Полем Дираком

Основные научные труды, принёсшие Шрёдингеру славу и Нобелевскую премию, физик писал в соавторстве с Полем Дираком, о котором массовой культуре известно гораздо меньше. Работы касались квантовой теории физики, и, по мнению некоторых коллег исследователя – например, Макс Борн – они стали самым выдающимся, что когда-либо было создано по тематике квантовой физики. В особенности Шрёдингер был заинтересован в механике распространения волн.

Кот Шрёдингера

Личная жизнь

Известно, что Шрёдингер был приверженцем свободных отношений, хотя и был женат на одной женщине и не стремился с ней развестись, несмотря на отсутствие детей. Тем не менее, есть информация о нескольких внебрачных детях и даже второй жене – такой образ жизни не возбранялся в Германии, но англичан устраивал мало, из-за чего в Великобритании физик был уже не так счастлив. Убегая от порицания, он переехал в Дублин, где и прожил до объявления Австрии независимым государством.

Кроме физики, Шрёдингер также интересовался философией и знал шесть языков, на которых читал известные работы в оригинале.

Память о Шрёдингере

Австрийцы помнят великого физика и гордятся достижениями своего соотечественника. Примерно в равной степени в стране любят, разве что, Фрейда и Моцарта. Не так давно из оборота вышла тысячная купюра, на которой было изображено лицо Шрёдингера – теперь, увы, в стране расплачиваются европейской валютой. Австрийская академия наук до сих пор вручает Премию Шрёдингера – первым её лауреатом, кстати, стал сам физик.

Выдающийся физик-теоретик Эрвин Шрёдингер стал автором ряда работ по теории относительности, космологии, термодинамике и другим научным дисциплинам, связанным с передовыми гипотезами о строении вселенной.

Бюст Эрвина Шрёдингера / Daderot, Википедия

Детство и юность

Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шрёдингер родился 12 августа 1887 года в семье солидного венского фабриканта Рудольфа Шрёдингера и дочери профессора-химика Георгины Эмилии Бренды Бауэр. Родители исповедовали разные религиозные взгляды, но одинаково интересовались образованием и наукой.

Embed from Getty Images Эрвин Шрёдингер в детстве с родителями и тетей

Отец, владевший предприятием по производству полиэтиленовых материалов, был ученым-любителем, который окончил высшую школу техники и председательствовал в ботанико-зоологическом обществе австро-венгерской столицы. Мать, предки которой жили в Британии, владела английским языком и получила воспитание, позволявшее участвовать в беседах с выпускниками крупнейших европейских вузов.

Это способствовало разностороннему развитию единственного сына, который с ранних лет увлекался чтением и изучал общеобразовательные предметы под руководством лучших гувернеров. Когда мальчику исполнилось 11 лет, он без труда поступил в старейшую Академическую гимназию и стал лучшим учеником класса по гуманитарным дисциплинам, включавшим изучение иностранных языков.

Embed from Getty Images Эрвин Шрёдингер в молодости

Эстетические взгляды Эрвина сформировались под влиянием театра, где регулярно шли постановки драматурга Франца Грильпарцера и других австрийских и зарубежных авторов. Вскоре предпочтения будущего ученого изменились, и, окончив школу, он решил изучать точные науки на физико-математических курсах Венского университета. Именно этот период стал ключевым в ранней биографии Шрёдингера, попавшего под влияние одного из членов знаменитой семьи Экснеров и познакомившегося с работами теоретика Фридриха Хазенёрля.

Овладев основами классической физики и теорией математических моделей явлений, Эрвин занялся экспериментами, впоследствии представленными в выпускной диссертации. Проект, посвященный изучению воздействия влажности на свойства электроизоляционных материалов, позволил молодому человеку успешно окончить обучение и в 1910 году получить докторскую степень по философии.

Наука

Научная карьера Шрёдингера стартовала в лаборатории Франца Экснера в 1911 году. Следуя за идеями преподавателя, молодой ассистент занимался экспериментами в области электротехники, атмосферного электричества и радиоактивности, а также продолжал осваивать теории классической механики, делая упор на броуновском движении и математической статистике.

Эрвин Шрёдингер / Nobel foundation

В 1912 году, после публикации статьи для университетского справочника, имя Шрёдингера стало известным в академических кругах, а практическое обоснование идей физика Виктора Франца Гесса принесло начинающему ученому престижную премию Haitinger-Preis. Тогда же Эрвин сдал экзамены на должность приват-доцента и после службы на фронтах Первой мировой войны начал совмещать научно-исследовательскую работу с преподаванием.

Постепенно отойдя от экспериментальной проверки существовавших теорий, Шрёдингер занялся вопросами цветометрии и внес вклад в науку, опубликовав материалы, основанные на работах Германа Гельмгольца, Джеймса Клерка Максвелла и Томаса Юнга.

Описав метрическую систему цветового пространства, позволявшую определить некоторые количественные характеристики спектральных компонентов, Эрвин предложил собственный взгляд на физиологические особенности зрения и после публикации ряда тематических обзоров стал признанным специалистом по теории цвета.

Embed from Getty Images Нобелевский лауреат Эрвин Шрёдингер

В 1921 году Шрёдингер переехал в Швейцарию и сошелся с представителями Высшей технической школы Цюриха Германом Вейлем, Паулем Шеррером, Петером Дебаем и другими. Коллеги подтолкнули ученого на исследования в сфере квантовой теории, открывшей дорогу к созданию волновой механики и изобретению стационарного уравнения, вычислявшего уровни атома водорода.

Изучая труды Альберта Эйнштейна, Арнольда Зоммерфельда, Макса Планка и других разработчиков основ квантовой механики, австрийский ученый занялся объяснением противоречивой теории атома и обеспечил себе место профессора физики в Берлинском университете Фридриха Вильгельма III.

Embed from Getty Images Эрвин Шрёдингер читает лекцию

Атмосфера европейского центра науки благотворно сказалась на работоспособности Шрёдингера, выявившего формулу эффекта Доплера и сформулировавшего новые принципы квантовой теории на основе существовавших релятивистских соображений.

Академическое сообщество сразу подхватило идеи австрийского теоретика и стало широко применять их для решения фундаментальных задач квантовой теории. Шрёдингера стали приглашать на заседания европейских физических обществ, а потом организовали обширный лекционный тур по городам США.

Эрвин Шрёдингер (6-й в заднем ряду) и участники Сольвеевского конгресса 1927 года / Benjamin Couprie, DOI System

В 1933 году, когда политическая обстановка в Германии изменилась, Шрёдингер покинул Берлинский университет и после переезда в Великобританию узнал, что стал лауреатом Нобелевской премии в области физики вместе с англичанином Полем Дираком.

Став членом преподавательского состава оксфордского колледжа Магдалины, Эрвин так и не привык к чопорному поведению коллег-профессоров. В 1936 году ученый ненадолго вернулся на родину, а затем получил должность директора отделения теоретической физики в Ирландском институте высших исследований и лектора в Дублинском университете.

В конце 1950-х годов Эрвин вернулся на австрийскую землю и стал почетным профессором столичного учебного заведения. До сих пор в исторических архивах почетное место занимает фото бюста Шрёдингера в венском университете, на котором, помимо имени и дат, выгравирована физическая формула, изобретенная ученым.

Философия

Историки утверждают, что австриец был идеалистом, но на самом деле в воззрениях на человеческое общество, науку и религию он придерживался объективного метода изучения, почерпнутого из индийских и восточных традиций. То же было и с вопросами науки, этики и единства, являвшимися центральной темой произведений по философии.

Личная жизнь

Эрвин Шрёдингер, воспитывавшийся в культурной семье с крепкими моральными и нравственными устоями, в личной жизни не был образцовым семьянином.

Несмотря на долголетний брак с женщиной по имени Аннемари Бретель, австрийский ученый имел множество любовниц и являлся отцом нескольких внебрачных детей. Интересен тот факт, что избранницами Эрвина становились жены друзей и коллег по работе, закрывавших глаза на многочисленные измены и свободные семейные отношения.

Embed from Getty Images Эрвин Шрёдингер и его жена Аннемари Бретель

Верхом аморальности биографы считали связь с двумя девочками-подростками в 1925-1930 годах.

Аннемари в долгу не оставалась и тоже имела романы с мужчинами из академической среды. Более того, в течение 2 лет она делила кров с супругой австрийского ученого Артура Марха, родившей Шрёдингеру дочь, нареченную Рут Георгиной.

Впрочем, равнодушие законной супруги не продолжалось вечно, и в начале 1940-х годов она начала страдать от приступов депрессии, приводивших к регулярному пребыванию под наблюдением врачей.

Смерть

В глубине души Шрёдингер, признанный современниками одним из самых выдающихся физиков начала XX века, страдал от вечных скитаний и разлуки с родиной. Его здоровье было подорвано туберкулезом, обнаруженным в Цюрихе в 1921-1922 годах.

Могила Эрвина Шрёдингера в Альпбахе / Hans Weber, Википедия

Несмотря на регулярное лечение в санаториях под присмотром лучших европейских врачей, болезнь прогрессировала и в итоге стала причиной смерти, настигшей физика в венском госпитале 4 января 1961 года.

Научный мир скорбел о кончине знаменитого коллеги, а последователи его учений регулярно посещали могилу, расположенную в тирольском селении Альпбах.

Читайте также: