Erwin Schrödinger. Tiểu sử của một nhà khoa học

HÌNH ẢNH SINH THÁI CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC LỚN
Thư viện miễn phí / Cẩm nang / Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại

Schrödinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Tiểu sử của một nhà khoa học

Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại

Cẩm nang / Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại

Erwin Schrödinger (1887-1961).

Nhà vật lý người Áo Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger sinh ngày 12-1887-1898 tại Viên. Cha của ông, Rudolf Schrödinger, là chủ một xưởng sản xuất vải dầu, rất thích vẽ tranh và quan tâm đến thực vật học. Là con một, Erwin được học tiểu học tại nhà. Người thầy đầu tiên của anh là cha anh, người mà sau này Schrödinger gọi là "một người bạn, một người thầy và một người đối thoại không mệt mỏi." Năm XNUMX, Schrödinger bước vào Học viện Thể dục, nơi ông là sinh viên đầu tiên về tiếng Hy Lạp, Latinh, văn học cổ điển, toán học và vật lý. Trong những năm trung học của mình, Schrödinger nảy sinh tình yêu với sân khấu.

Năm 1906, ông vào Đại học Vienna và năm sau đó bắt đầu tham dự các bài giảng về vật lý của Friedrich Hasenerl, người có những ý tưởng tuyệt vời đã gây ấn tượng sâu sắc đối với Erwin. Sau khi bảo vệ luận án tiến sĩ năm 1910, Schrödinger trở thành trợ lý cho nhà vật lý thực nghiệm Franz Exner tại Viện Vật lý số 2 thuộc Đại học Vienna. Ông giữ chức vụ này cho đến khi Chiến tranh thế giới thứ nhất bùng nổ. Năm 1913, Schrödinger và K. W. F. Kohlrausch đã nhận được Giải thưởng Heitinger của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia cho nghiên cứu thử nghiệm của họ về radium.

Trong chiến tranh, Schrödinger là sĩ quan pháo binh trong một đơn vị đồn trú của tỉnh nằm trên núi, xa chiến tuyến. Sử dụng thời gian rảnh rỗi của mình một cách hiệu quả, ông đã nghiên cứu lý thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Sau khi chiến tranh kết thúc, ông trở lại Viện Vật lý số 2 ở Vienna, nơi ông tiếp tục nghiên cứu về thuyết tương đối rộng, cơ học thống kê (liên quan đến việc nghiên cứu các hệ thống bao gồm một số lượng rất lớn các vật thể tương tác, chẳng hạn như các phân tử khí. ) và nhiễu xạ tia X. Đồng thời, Schrödinger tiến hành nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm sâu rộng về lý thuyết màu sắc và cảm nhận màu sắc.

Năm 1920, Schrödinger kết hôn với Annemaria Bertel, hai vợ chồng không có con. Cùng năm, Schrödinger đến Đức, nơi ông trở thành trợ lý cho Max Wien tại Đại học Jena, nhưng bốn tháng sau trở thành trợ giảng tại Đại học Công nghệ Stuttgart. Sau một học kỳ, anh rời Stuttgart và nhận chức giáo sư ở Breslau (nay là Wroclaw, Ba Lan). Schrödinger sau đó chuyển đến Thụy Sĩ và trở thành giáo sư chính thức ở đó, đồng thời là người kế nhiệm Einstein và Max von Laue tại Khoa Vật lý tại Đại học Zurich.

Ở Zurich, nơi Schrödinger ở lại từ năm 1921 đến năm 1927, ông chủ yếu đề cập đến nhiệt động lực học và cơ học thống kê và ứng dụng của chúng để giải thích bản chất của chất khí và chất rắn. Quan tâm đến một loạt các vấn đề vật lý, ông cũng theo dõi sự phát triển của lý thuyết lượng tử, nhưng không tập trung vào lĩnh vực này cho đến năm 1925, khi sự đánh giá thuận lợi của Einstein về lý thuyết sóng của Louis de Broglie xuất hiện.

Thuyết lượng tử ra đời vào năm 1900 khi Max Planck đưa ra một kết luận lý thuyết về mối quan hệ giữa nhiệt độ của một cơ thể và bức xạ do cơ thể đó phát ra, một kết luận đã bỏ qua các nhà khoa học khác trong một thời gian dài. Sau đó Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford "nhúng tay" vào lý thuyết này.

Một đặc điểm cơ bản mới của lý thuyết lượng tử xuất hiện vào năm 1924 khi de Broglie đưa ra một giả thuyết cấp tiến về bản chất sóng của vật chất: nếu sóng điện từ, chẳng hạn như ánh sáng, đôi khi hoạt động giống như các hạt (như Einstein đã chỉ ra), thì các hạt, chẳng hạn như electron , trong những hoàn cảnh nhất định, có thể tự hành xử như những con sóng. Trong công thức của de Broglie, tần số tương ứng với một hạt có liên quan đến năng lượng của nó, như trong trường hợp của một photon (một hạt ánh sáng), nhưng biểu thức toán học của de Broglie là mối quan hệ tương đương giữa bước sóng, khối lượng của hạt và vận tốc (động lượng). Sự tồn tại của sóng điện tử đã được chứng minh bằng thực nghiệm vào năm 1927 bởi Clinton J. Davisson và Lester G. Germer ở Hoa Kỳ và J.P. Thomson ở Anh.

Bị ấn tượng bởi những nhận xét của Einstein về các ý tưởng của de Broglie, Schrödinger đã cố gắng áp dụng mô tả sóng của các electron vào việc xây dựng một lý thuyết lượng tử nhất quán, không liên quan đến mô hình nguyên tử không đầy đủ của Bohr. Theo một nghĩa nào đó, ông có ý định đưa lý thuyết lượng tử đến gần hơn với vật lý cổ điển, lý thuyết đã tích lũy nhiều ví dụ về mô tả toán học của sóng. Nỗ lực đầu tiên do Schrödinger thực hiện vào năm 1925 đã thất bại. Vận tốc của các electron trong lý thuyết của Schrödinger gần bằng tốc độ ánh sáng, điều này đòi hỏi phải đưa vào thuyết tương đối hẹp của Einstein và tính đến sự gia tăng đáng kể của khối lượng electron mà nó dự đoán ở vận tốc rất cao. Một trong những lý do dẫn đến thất bại xảy ra với nhà khoa học là ông đã không tính đến sự hiện diện của một thuộc tính cụ thể của electron, ngày nay được gọi là spin (chuyển động quay của electron quanh trục của chính nó, giống như một đỉnh), mà vào thời điểm đó ít được biết đến.

Schrödinger thực hiện nỗ lực tiếp theo vào năm 1926. Lần này, vận tốc của electron được ông chọn là nhỏ đến mức nhu cầu viện dẫn thuyết tương đối tự nó biến mất. Nỗ lực thứ hai đã thành công với việc suy ra phương trình sóng Schrödinger, phương trình này đưa ra một mô tả toán học về vật chất dưới dạng hàm sóng. Schrödinger gọi lý thuyết của mình là cơ học sóng. Các giải pháp cho phương trình sóng phù hợp với các quan sát thực nghiệm và có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển sau này của lý thuyết lượng tử.

Trước đó không lâu, Werner Heisenberg, Max Born và Pascual Jordan đã xuất bản một phiên bản khác của lý thuyết lượng tử, được gọi là cơ học ma trận, mô tả các hiện tượng lượng tử bằng cách sử dụng các bảng quan sát được. Các bảng này là các tập hợp toán học được sắp xếp theo một cách nhất định, được gọi là ma trận, theo các quy tắc đã biết, các phép toán khác nhau có thể được thực hiện. Cơ học ma trận cũng có thể đạt được sự thống nhất với dữ liệu thực nghiệm quan sát được, nhưng không giống như cơ học sóng, nó không chứa bất kỳ tham chiếu cụ thể nào đến tọa độ không gian hoặc thời gian. Heisenberg đặc biệt khăng khăng từ bỏ bất kỳ mô hình hoặc biểu diễn hình ảnh đơn giản nào chỉ ủng hộ những thuộc tính có thể xác định được từ thực nghiệm.

Schrödinger đã chỉ ra rằng cơ học sóng và cơ học ma trận là tương đương về mặt toán học. Bây giờ được gọi chung là cơ học lượng tử, hai lý thuyết này cung cấp cơ sở chung được mong đợi từ lâu để mô tả các hiện tượng lượng tử. Nhiều nhà vật lý thích cơ học sóng hơn, vì bộ máy toán học của nó quen thuộc hơn với họ, và các khái niệm của nó có vẻ "vật lý" hơn; các phép toán trên ma trận cồng kềnh hơn.

Năm 1927, theo lời mời của Planck, Schrödinger trở thành người kế nhiệm của ông tại Khoa Vật lý Lý thuyết tại Đại học Berlin.

Ngay sau khi Heisenberg và Schrödinger phát triển cơ học lượng tử, P. A. M. Dirac đề xuất một lý thuyết tổng quát hơn kết hợp các yếu tố của thuyết tương đối hẹp của Einstein với phương trình sóng. Phương trình Dirac có thể áp dụng cho các hạt chuyển động với tốc độ tùy ý. Tính chất spin và từ tính của electron tuân theo lý thuyết của Dirac mà không có thêm bất kỳ giả thiết nào. Ngoài ra, lý thuyết của Dirac đã tiên đoán sự tồn tại của các phản hạt, chẳng hạn như positron và phản proton, cặp song sinh của các hạt có điện tích trái dấu.

Năm 1933, Schrödinger và Dirac đã được trao giải Nobel Vật lý "vì đã khám phá ra các dạng lý thuyết nguyên tử sản xuất mới". Tại buổi lễ giới thiệu, Hans Pleyel, một thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, đã bày tỏ lòng biết ơn tới Schrödinger vì đã "tạo ra một hệ thống cơ học mới có giá trị cho chuyển động bên trong các nguyên tử và phân tử." Theo Pleyel, cơ học sóng không chỉ cung cấp "giải pháp cho một số vấn đề trong vật lý nguyên tử, mà còn là một phương pháp đơn giản và thuận tiện để nghiên cứu các tính chất của nguyên tử và phân tử và đã trở thành một kích thích mạnh mẽ cho sự phát triển của vật lý học."

Cùng với Einstein và de Broglie, Schrödinger là một trong những người phản đối cách giải thích Copenhagen của cơ học lượng tử (được đặt tên như vậy để ghi nhận công lao của Niels Bohr, người đã đóng góp rất nhiều cho sự phát triển của cơ học lượng tử; Bohr sống và làm việc ở Copenhagen), bởi vì anh ta đã bị đẩy lùi bởi sự thiếu xác định của nó. Cách giải thích Copenhagen dựa trên quan hệ bất định Heisenberg, theo đó vị trí và vận tốc của một hạt không thể được biết chính xác tại cùng một thời điểm. Vị trí của hạt được đo càng chính xác thì vận tốc càng không chắc chắn và ngược lại. Các sự kiện hạ nguyên tử chỉ có thể được dự đoán dưới dạng xác suất của các kết quả khác nhau của các phép đo thực nghiệm. Schrödinger bác bỏ quan điểm của Copenhagen về mô hình sóng và vật thể là "bổ sung", cùng tồn tại với bức tranh thực tế, và tiếp tục tìm kiếm mô tả về hành vi của vật chất chỉ riêng về sóng. Tuy nhiên, ông đã thất bại trên con đường này, và cách giải thích Copenhagen trở nên thống trị.

Năm 1933, nhà khoa học rời Khoa Vật lý Lý thuyết tại Đại học Berlin sau khi Đức Quốc xã lên nắm quyền, để phản đối cuộc đàn áp những người bất đồng chính kiến và đặc biệt, chống lại cuộc tấn công trên đường phố nhằm vào một trong những trợ lý của ông, một người Do Thái bởi Quốc tịch. Từ Đức, Schrödinger đến Oxford với tư cách là một giáo sư thỉnh giảng, nơi ngay sau khi ông đến nơi đã có tin rằng ông đã được trao giải Nobel.

Năm 1936, mặc dù nghi ngờ về tương lai của mình, Schrödinger đã chấp nhận lời đề nghị và trở thành giáo sư tại Đại học Graz ở Áo, nhưng vào năm 1938, sau khi Đức sáp nhập Áo, ông buộc phải rời bỏ chức vụ này, chạy sang Ý. Chấp nhận lời mời, sau đó ông chuyển đến Ireland, nơi ông trở thành giáo sư vật lý lý thuyết tại Viện Nghiên cứu Cơ bản Dublin và giữ vị trí này trong mười bảy năm, nghiên cứu về cơ học sóng, thống kê, nhiệt động lực học thống kê, lý thuyết trường, và đặc biệt là đại cương. thuyết tương đối.

Sau chiến tranh, chính phủ Áo đã cố gắng thuyết phục Schrödinger quay trở lại Áo, nhưng ông từ chối trong khi đất nước bị quân đội Liên Xô chiếm đóng. Năm 1956, ông nhận ghế trưởng khoa vật lý lý thuyết tại Đại học Vienna. Đây là bài viết cuối cùng anh ấy giữ trong cuộc đời mình.

Trong suốt cuộc đời mình, ông là một người yêu thiên nhiên và là một người đam mê đi bộ đường dài. Trong số các đồng nghiệp của mình, Schrödinger được biết đến như một người khép kín, lập dị và có ít người cùng chí hướng. Dirac mô tả việc Schrödinger đến dự Đại hội Solvay danh giá ở Brussels theo cách này: "Tất cả đồ đạc của anh ấy đều nằm gọn trong một chiếc ba lô. Anh ấy trông giống như một kẻ lang thang và phải mất khá nhiều thời gian để thuyết phục lễ tân trước khi anh ấy cho Schrödinger một phòng khách sạn."

Schrödinger quan tâm sâu sắc không chỉ đến khoa học mà còn cả các khía cạnh triết học của vật lý, và đã viết một số nghiên cứu triết học ở Dublin. Suy nghĩ về các vấn đề của việc áp dụng vật lý vào sinh học, ông đưa ra ý tưởng về phương pháp tiếp cận phân tử để nghiên cứu gen, đưa ra trong cuốn sách Sự sống là gì? Các khía cạnh vật lý của tế bào sống (1944), mà đã ảnh hưởng đến một số nhà sinh vật học, bao gồm cả Francis Crick và Maurice Wilkins. Schrödinger cũng đã xuất bản một tập thơ của mình.

Ông nghỉ hưu vào năm 1958, ở tuổi 4, và mất ba năm sau đó, vào ngày 1961 tháng XNUMX năm XNUMX, tại Vienna.

Ngoài giải Nobel, Schrödinger còn được trao nhiều giải thưởng và danh hiệu cao quý, bao gồm Huy chương Vàng Matteucci của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Ý, Huy chương Max Planck của Hiệp hội Vật lý Đức và được chính phủ Đức trao tặng Huân chương Công đức. Schrodinger là tiến sĩ danh dự của các trường đại học Ghent, Dublin và Edinburgh, là thành viên của Học viện Khoa học Giáo hoàng, Hiệp hội Hoàng gia London, Học viện Khoa học Berlin, Học viện Khoa học Liên Xô, Học viện Khoa học Dublin và Học viện Khoa học Madrid.

Tác giả: Samin D.K.

Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại:

▪ Leibniz Gottfried. Tiểu sử

▪ Lebedev Petr. Tiểu sử

▪ Murray Gell-Mann. Tiểu sử

Xem các bài viết khác razdela Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Laser mô-đun chiến đấu đã được thử nghiệm 10.05.2012

Northrop Grumman đã thử nghiệm hỏa lực một mô-đun laser thể rắn công suất cao, nhỏ gọn mới được thiết kế để sử dụng trong các loại súng laser tiên tiến. Mô-đun Gamma 13,3 kW mới thuộc loại laser phiến: laser thể rắn công suất cao với môi trường hoạt động dựa trên gốm quang học trong suốt.

Mô-đun Gamma có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, chứa ít hệ thống quang học hơn so với thế hệ trước của các mô-đun laser FIRESTRIKE tương tự. Nhưng quan trọng nhất, các bộ phận chính của Gamma đã vượt qua thành công các bài kiểm tra độ rung và nhiệt độ phù hợp với các thông số kỹ thuật quân sự. Các mô-đun gamma có thể được kết nối với nhau để tạo ra một khẩu súng laser mạnh mẽ, như Laser trạng thái rắn công suất cao 105 kW dựa trên mô-đun FIRESTRIKE, được trình diễn vào năm 2009. Nhờ kích thước và trọng lượng nhỏ hơn của các mô-đun mới, súng laser Gamma sẽ chỉ nặng 226 kg và có kích thước 58x101x30 cm, kích thước bằng hai lò vi sóng, theo Northrop Grumman.

Sự kết hợp giữa khả năng tập trung chùm tia tốt ở tầm xa và độ sáng chùm tia cao tại mục tiêu khiến mô-đun Gamma trở thành một vũ khí có tính sát thương cao. Trong quá trình thử nghiệm tia laser, thời gian hoạt động của nó đạt 1,5 giờ, trong khi công suất và độ hội tụ của chùm tia vượt quá các chỉ số yêu cầu. Trong các cuộc thử nghiệm, tia laser mới đã đốt cháy thành công lớp da của mục tiêu BQM-74 mô phỏng tên lửa hành trình.

Mô-đun Gamma không chỉ là một trình diễn mà còn là nỗ lực đầu tiên để tạo ra một tia laser chiến đấu thể rắn thực sự đáng tin cậy phù hợp với các điều kiện thực địa khắc nghiệt. Khái niệm sử dụng mô-đun có vẻ rất đúng, vì nó cho phép bạn 'lắp ráp' các tia laser có công suất và kích thước khác nhau - tùy thuộc vào nền tảng. Vì vậy, một khẩu pháo công suất 200 kW nặng vài tấn có thể được lắp đặt trên một con tàu, và một mô-đun nặng vài trăm kg có thể được lắp đặt trên một phương tiện bọc thép mặt đất. Một chùm tia laser 13,3 kW hội tụ có khả năng đốt cháy nhanh chóng qua kim loại mỏng, quần áo và da người, khiến nó trở thành một vũ khí rất nguy hiểm. Chà, tia laser 100 kW gần như có thể phá hủy ngay lập tức một quả đạn pháo, một tên lửa dẫn đường, đốt một lỗ trên mạn thuyền hoặc giết chết một người.

Tin tức thú vị khác:

▪ khối tổ ong

▪ cà phê hành động chậm

▪ tôm nhân tạo

▪ Nanobots sẽ được đưa vào tĩnh mạch của con người

▪ Máy ảnh Kodak Mini Shot với Máy in Tích hợp

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Thợ điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Họ ngựa. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Thanh niên Mỹ 19 tuổi tự bắn vào đầu mình chữa khỏi bệnh gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Kỹ sư hệ thống. Mô tả công việc

▪ bài viết Bộ khuếch đại ống mạnh mẽ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Đánh dấu màu của điện trở. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web