فكرة نظام التمزيق الإلكتروني المفتوح. مقدمة للنشر. نقد كوبنهاجن التفسير
إروين شرودنجر (سنوات الحياة - 1887-1961) هو عالم فيزياء النمساوي المعروف باسم واحد من المبدعين لميكانيكا الكم. في عام 1933 ، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء. شرودنجر إروين هو مؤلف المعادلة الرئيسية في قسم غير متعلق بالعلوم ، ويعرف اليوم باسم معادلة شرودنجر.
الأصل ، السنوات الأولى
فيينا هي المدينة التي ولد فيها العديد من الأشخاص البارزين ، بمن فيهم الفيزيائي الكبير إروين شرودنغر. سيرة مختصرة له وفي عصرنا هي ذات أهمية كبيرة ، وليس فقط في الأوساط العلمية. كان والده رودولف شرودنغر ، الصناعي والنباتي. كانت والدته ابنة أستاذ الكيمياء في جامعة فيينا المحلية. كانت نصف الانجليزية. كطفل ، تعلم إيروين شرودنجر ، الذي ستجد صورته في هذه المقالة ، اللغة الإنجليزية ، التي كان يعرفها إلى جانب الألمانية. كانت والدته لوثرية ، وكان والده كاثوليكيًا.
في عام 1906-1910 ، بعد تخرجه من المدرسة الثانوية ، درس شرودنغر إروين تحت إشراف ف. في شبابه ، كان مولعا بعمل شوبنهاور. وهذا ما يفسر اهتمامه بالفلسفة ، بما في ذلك الشرقية ، ونظرية اللون والإدراك ، فيدانتا.
الخدمة ، الزواج ، العمل كأستاذ
خدم شرودنغر إروين كضابط مدفعي من 1914 إلى 1918. في عام 1920 ، تزوج اروين. كانت زوجته أ. بيرتل. التقى بزوجته المستقبلية في زيماخ في صيف عام 1913 ، عندما أجرى تجارب تتعلق بها ، وفي عام 1920 ، أصبح طالبًا في إم. وين ، الذي عمل في جامعة يينا. بعد مرور عام ، بدأ شرودنغر إروين العمل في شتوتغارت ، حيث كان أستاذاً مشاركاً. بعد ذلك بقليل ، في نفس عام 1921 ، انتقل إلى بريسلاو ، حيث كان بالفعل أستاذاً كاملاً. في الصيف ، انتقل إروين شرودنجر إلى زيوريخ.
الحياة في زيوريخ
كانت الحياة في هذه المدينة مفيدة للغاية للعالم. الحقيقة هي أنه لم يكن العلم وحده الذي كان إروين شرودنغر يكرس له وقته. تشمل حقائق مثيرة للاهتمام من حياة العالم شغفه بالتزلج وتسلق الجبال. والجبال الواقعة في مكان قريب وفرت له فرصة جيدة للاسترخاء في زيوريخ. بالإضافة إلى ذلك ، تحدث شرودنجر مع زملائه بول شيرير ، وبيتر ديبي والألمانية ويل ، الذين عملوا في كلية الفنون التطبيقية في زيوريخ. كل هذا ساهم في الإبداع العلمي.
ومع ذلك ، فإن الوقت الذي أمضاه إروين في زيوريخ طغى عليه مرض خطير في 1921-1922. أصيب العالم بمرض السل الرئوي ، لذلك أمضى 9 أشهر في جبال الألب السويسرية ، في مدينة السبا أروسا. على الرغم من هذا ، كانت سنوات زيوريخ الأكثر إبداعًا لإروين. وهنا كتب أعماله على ميكانيكا الأمواج ، والتي أصبحت كلاسيكية. من المعروف أن ويل ساعده كثيرًا في التغلب على الصعوبات الرياضية التي واجهها إروين شرودنجر.
معادلة شرودنجر
في عام 1926 ، نشر إروين مقالة مهمة للغاية في مجلة علمية. لقد قدمت المعادلة المعروفة لنا باسم معادلة شرودنجر. في هذه المقالة (Quantisierung als Eigenwertproblem) ، تم استخدامه فيما يتعلق بمشكلة ذرة الهيدروجين. مع ذلك ، أوضح شرودنجر الطيف له. هذه المقالة هي واحدة من أهم المقالات في فيزياء القرن العشرين. في ذلك ، وضع شرودنجر الأسس لاتجاه جديد في ميكانيكا الموجة العلمية.
العمل في جامعة برلين
الشهرة التي أتت إلى العالم فتحت الطريق أمامه لجامعة برلين المرموقة. أصبح إروين مرشحًا لأستاذ الفيزياء النظرية. تم نشر هذا المنشور بعد استقالة Max Planck. شرودنجر ، التغلب على الشكوك ، قبل هذا العرض. تولى مهامه في 1 أكتوبر 1927.
في برلين ، وجد إروين أصدقاء متشابهين في التفكير في شخص ألبرت أينشتاين وماكس بلانك وماكس فون لاو. التواصل معهم ألهم العالم بالتأكيد. ألقى شرودنجر في جامعة برلين محاضرات عن الفيزياء ، وأجرى حلقات دراسية ، وندوة فيزيائية. بالإضافة إلى ذلك ، شارك في العديد من الفعاليات التنظيمية. ومع ذلك ، على العموم ، وقفت اروين عن بعضها البعض. يتضح هذا من خلال مذكرات معاصريه ، وكذلك افتقاره للطلاب.
إروين يغادر ألمانيا ، جائزة نوبل
في عام 1933 ، عندما وصل هتلر إلى السلطة ، غادر إيروين شرودنجر جامعة برلين. سيرته الذاتية ، كما ترى ، تتميز بالعديد من الرحلات. هذه المرة ، لم يتمكن العالم من فعل ذلك بطريقة أخرى. في صيف عام 1937 ، قرر شرودنغر ، المسن بالفعل ، الذي لم يرغب في إطاعة النظام الجديد ، التحرك. تجدر الإشارة إلى أن شرودنجر لم يُظهر أبدًا رفضه للنازية بشكل علني. لم يكن يريد التدخل في السياسة. ومع ذلك ، في ألمانيا في تلك السنوات كان من المستحيل تقريبا الحفاظ على اللامبالاة السياسية.
في ذلك الوقت ، قام فريدريك ليندمان ، عالم فيزياء بريطاني ، بزيارة ألمانيا. دعا شرودنجر للحصول على وظيفة في العالم ، بعد أن ذهب إلى جنوب تيرول لقضاء عطلة الصيف ، وقال انه لم يعود إلى برلين. وصل مع زوجته إلى أكسفورد في أكتوبر 1933. بعد وقت قصير من وصوله ، اكتشف إروين حول جائزة نوبل (إلى جانب ب. ديراك).
العمل في أكسفورد
كان شرودنجر في جامعة أكسفورد عضواً في كلية مجدلين. لم يكن لديه واجبات التدريس. جنبا إلى جنب مع المهاجرين الآخرين ، تلقى العالم الأمن من الشركة الصناعة الكيميائية الامبراطورية. ومع ذلك ، لم يستطع أن يشعر بالراحة في الأجواء غير العادية لهذه الجامعة. أحد الأسباب هو عدم الاهتمام بالفيزياء الحديثة في مؤسسة تعليمية تركز بشكل أساسي على التخصصات اللاهوتية والإنسانية التقليدية. جعل هذا Schrödinger يشعر أنه لا يستحق مثل هذا الراتب العالي والموقف. جانب آخر من انزعاج العالم كان ملامح الحياة العامة ، التي كانت مليئة بالشكليات والاتفاقيات. لقد فرض هذا حرية شرودنغر ، كما اعترف هو نفسه. كل هذه الصعوبات وغيرها ، بالإضافة إلى تقليص برنامج التمويل في عام 1936 ، أجبرت إيروين على النظر في عروض العمل. بعد زيارة شرودنجر لإدنبره ، قرر العودة إلى وطنه.
العودة للوطن
في خريف عام 1936 ، بدأ العالم العمل في جامعة غراتس كأستاذ في الفيزياء النظرية. ومع ذلك ، كانت إقامته في النمسا قصيرة. في مارس 1938 ، كانت البلاد anschluss ، وأصبحت جزءا من ألمانيا النازية. كتب العالم ، بناءً على نصيحة رئيس الجامعة ، خطاب مصالحة أعرب فيها عن رغبته في التمسك بالحكومة الجديدة. 30 مارس ، تم نشره وتسبب في رد فعل سلبي من الزملاء المهاجرين. ومع ذلك ، فإن هذه التدابير لم تساعد اروين. بسبب عدم الموثوقية السياسية ، تم فصله من منصبه. تلقى شرودنغر إشعارًا رسميًا في أغسطس 1938.
روما ودبلن
ذهب العالم إلى روما ، حيث كانت إيطاليا الفاشية هي الدولة الوحيدة التي لم يتطلب دخولها الحصول على تأشيرة (لم يكن بإمكانهم تقديم إروين). بحلول هذا الوقت ، اتصل شرودنجر بإيمون دي فاليرا ، رئيس وزراء أيرلندا. كان عالم رياضيات في التعليم وقرر إنشاء مؤسسة تعليمية جديدة في دبلن. اشترى دي فاليرا تأشيرة عبور لإروين وزوجته ، والتي فتحت الطريق عبر أوروبا. لذا وصلوا إلى أكسفورد في خريف عام 1938. بينما كان العمل التنظيمي جارياً لافتتاح المعهد في دبلن ، شغل إروين منصبًا مؤقتًا في غنت البلجيكي. تم تمويل هذا المنشور من قبل مؤسسة فرانشي.
هنا تم القبض على العالم من قبل الحرب العالمية الثانية. ساعد تدخل دي فاليرا إروين (الذي كان يعتبر بعد أنشلس مواطناً لألمانيا ، أي دولة معادية) للسفر عبر إنجلترا. وصل في 7 أكتوبر 1939.
العمل في معهد دبلن ، السنوات الأخيرة من الحياة
تم افتتاح معهد دبلن للدراسات العليا رسميًا في يونيو عام 1940. وكان إروين أول أستاذ في قسم الفيزياء النظرية - أحد الأقسام الأولى والثانية. بالإضافة إلى ذلك ، تم تعيينه مديرًا للمعهد. الموظفون الآخرون الذين ظهروا لاحقًا (من بينهم V. Geithler و L. Yanoshi و K. Lantsosh ، وكذلك العديد من علماء الفيزياء الشباب) ، يمكنهم تكريس أنفسهم بالكامل للبحث.
قاد إروين الندوة ، وألقى محاضرات ، وبدأ المدارس الصيفية في المعهد ، والتي حضرها أبرز علماء الفيزياء في أوروبا. كان اهتمام شرودنغر العلمي الرئيسي في السنوات الأيرلندية هو نظرية الجاذبية ، وكذلك القضايا التي تكمن في تقاطع اثنين من العلوم - الفيزياء والبيولوجيا. في السنوات 1940-45. ومن 1949 إلى 1956 ، كان العالم مدير قسم الفيزياء النظرية. ثم قرر العودة إلى وطنه ، وبدأ العمل في جامعة فيينا كأستاذ في الفيزياء النظرية. بعد سنتين ، قرر العالم ، الذي كان غالبًا ما كان في ذلك الوقت ، الاستقالة.
قضى شرودنجر السنوات الأخيرة من حياته في قرية ألباخ ، وهي قرية تيرولية. توفي العالم بسبب تفاقم مرض السل في مستشفى في فيينا. حدث هذا في 4 يناير 1961. دفن إيروين شرودنجر في ألباخ.
القط شرودنجر
ربما تكون قد سمعت بالفعل بوجود هذه الظاهرة. ومع ذلك ، فإن الأشخاص البعيدين عن العلم عادة لا يعرفون الكثير عنه. تجدر الإشارة إلى ذلك ، نظرًا لأن اكتشاف Erwin Schrödinger مهم جدًا ومثير للاهتمام.
قط Schrödinger هي تجربة فكرية شهيرة أجراها Erwin. أراد العالم أن يُظهر بمساعدته أن ميكانيكا الكم غير مكتملة عندما تنتقل من الجزيئات دون الذرية إلى النظم العيانية.
ظهر مقال إروين الذي يصف هذه التجربة في عام 1935. إنها تستخدم طريقة للمقارنة للتفسير ، حتى يمكن للمرء أن يقول التمثيل. يكتب العالم أن هناك قطة وصندوقًا به آلية تحتوي على حاوية تحتوي على غاز سام ونواة ذرية مشعة. في التجربة ، يتم اختيار المعلمات بحيث يحدث تسوس النواة باحتمال 50٪ في ساعة واحدة. إذا تفككت ، ستفتح الحاوية التي تعمل بالغاز وتموت القطة. ومع ذلك ، إذا لم يحدث هذا ، فسوف يعيش الحيوان.
نتائج التجربة
لذلك ، دعونا نترك الحيوان في الصندوق ، ننتظر ساعة واحدة ونطرح السؤال: هل القطة حية أم لا؟ وفقًا لميكانيكا الكم ، فإن النواة الذرية (وبالتالي الحيوان) متزامنة في جميع الولايات (تراكب الكم). كان نظام القط النواة قبل فتح الصندوق من المحتمل بنسبة 50٪ أن يكون في حالة "موت القطط ، فقد انفصل القلب" ومع احتمال 50٪ "كان القط على قيد الحياة ، ولم ينكسر القلب". اتضح أن الحيوان بداخله ميت و لا.
وفقًا للقط ، سيظل حياً أو ميتًا ، دون شروط وسيطة. لا يتم تحديد حالة الانحلال للنواة عند فتح الصندوق ، ولكن عندما تدخل النواة في جهاز الكشف. في الواقع ، لا يرتبط الانخفاض في هذه الحالة بمراقب الصندوق (بشري) ، ولكن مع المراقب الأساسي (الكاشف).
إليكم تجربة شيقة قام بها إروين شرودنجر. أعطت اكتشافاته زخما لزيادة تطوير الفيزياء. في الختام ، أود أن أدلي ببيانين ، صاحب البلاغ هو:
- "الحاضر هو الشيء الوحيد الذي لا نهاية له."
- "أنا ذاهب المنبع ، ولكن اتجاه التدفق سيتغير."
بهذا نختتم معرفتنا بالفيزيائي العظيم ، واسمه إروين شرودنغر. الاقتباسات أعلاه تسمح لك بفتح عالمه الداخلي قليلاً.
كان هناك نوع من "الثانوية". هو نفسه نادراً ما عالج مشكلة علمية معينة. كان نوع عمله المفضل هو استجابة البحث العلمي لشخص آخر ، أو تطوير هذا العمل أو انتقاده. على الرغم من حقيقة أن شرودنجر نفسه كان شخصية فردية ، إلا أنه كان يحتاج دائمًا إلى تفكير شخص آخر ، ودعم لمزيد من العمل. على الرغم من هذا النهج الغريب ، تمكنت Schrödinger من تحقيق الكثير من الاكتشافات.
السيرة الذاتية
نظرية شرودنغر معروفة الآن ليس فقط لطلاب قسم الفيزياء والرياضيات. سيكون من المثير للاهتمام لأي شخص مهتم بالعلوم الشعبية. تم إنشاء هذه النظرية من قبل الفيزيائي الشهير E. Schrödinger ، الذي دخل في التاريخ باعتباره واحدا من المبدعين لميكانيكا الكم. وُلد العالم في 12 آب (أغسطس) 1887 في عائلة صاحب مصنع قماش زيتي. كان عالم المستقبل ، المشهور في جميع أنحاء العالم بسبب غموضه ، مولعا علم النبات ورسم في طفولته. وكان معلمه الأول والده. في عام 1906 ، بدأ شرودنغر دراسته في جامعة فيينا ، والتي بدأ خلالها الإعجاب بالفيزياء. عندما وصلت الحرب العالمية الأولى ، ذهب العالم لخدمة مدفعي. في وقت فراغه درس نظريات ألبرت أينشتاين.
بحلول بداية عام 1927 ، تطور الوضع المأساوي في العلوم. يعتقد E. Schrödinger أن فكرة استمرارية الموجة يجب أن تكون بمثابة أساس لنظرية العمليات الكمومية. في المقابل ، اعتقد هايزنبرغ أن أساس هذا المجال من المعرفة يجب أن يكون مفهوم تقديس الأمواج ، وكذلك فكرة القفزات الكمومية. نيلز بور لم يأخذ أي من المناصب.
التقدم في العلوم
لخلق مفهوم ميكانيكا الموجة في عام 1933 ، حصل شرودنغر على جائزة نوبل. ومع ذلك ، فإن هذا العالم الذي نشأ في تقاليد الفيزياء الكلاسيكية ، لم يستطع التفكير في فئات أخرى ولم يعتبر ميكانيكا الكم فرعا كاملا للمعرفة. لم يستطع إرضاء السلوك المزدوج للجزيئات ، وحاول تقليصها بشكل حصري. في مناقشته مع ن. بور ، وضع شرودنجر الأمر على هذا النحو: "إذا كنا نخطط للحفاظ على هذه القفزات الكمومية في العلوم ، فأنا آسف لأنني ربطت حياتي بالفيزياء الذرية".
مزيد من العمل للباحث
في الوقت نفسه ، لم يكن شرودنغر واحدًا فقط من المبدعين لميكانيكا الكم الحديثة. هو الذي كان العالم الذي أدخل مصطلح "موضوعية الوصف" في الاستخدام العلمي. هذه هي قدرة النظريات العلمية على وصف الواقع دون مشاركة مراقب. تم تكريس دراساته الإضافية لنظرية النسبية ، والديناميكية الحرارية ، والديناميكا الكهربائية غير الخطية لبورن. قام العلماء أيضًا بعدة محاولات لإنشاء نظرية حقلية موحدة. بالإضافة إلى ذلك ، تحدث إي شرودنجر ست لغات.
اللغز الأكثر شهرة
نشأت نظرية شرودنجر ، التي ظهرت فيها نفس القط ، من نقد عالم النظريات الكمومية. يقول أحد مبادئه الرئيسية أنه على الرغم من عدم مراقبة النظام ، إلا أنه في حالة تراكب. وهي في دولتين أو أكثر تستبعد وجود بعضهما البعض. تحتوي حالة التراكب في العلوم على التعريف التالي: إنها قدرة الكم ، والتي يمكن أن تكون أيضًا إلكترونًا أو فوتونًا أو ، على سبيل المثال ، نواة الذرة ، لتكون في نفس الوقت في ولايتين أو حتى عند نقطتين في الفضاء في الوقت الحالي عندما لا يراقبها أحد.
كائنات في عوالم مختلفة
من الصعب جدًا على الشخص العادي فهم مثل هذا التعريف. في الواقع ، يمكن أن يكون كل كائن في العالم المادي إما في نقطة ما في الفضاء ، أو في نقطة أخرى. يمكن توضيح هذه الظاهرة على النحو التالي. يأخذ المراقب صندوقين ويضع كرة تنس في واحدة منها. سيكون من الواضح أنه في صندوق واحد وليس في المربع الآخر. لكن إذا وضعت إلكترونًا في إحدى العبوات ، فسيكون البيان التالي صحيحًا: هذا الجسيم موجود في صندوقين في وقت واحد ، ولكن يبدو أنه من المفارقات. وبالمثل ، فإن الإلكترون الموجود في الذرة ليس عند نقطة محددة بدقة في أي وقت محدد. تدور حول النواة ، وتقع في جميع نقاط المدار في نفس الوقت. في العلوم ، تسمى هذه الظاهرة "السحابة الإلكترونية".
ماذا أراد العالم أن يثبت؟
وبالتالي ، يتم تنفيذ سلوك الأشياء الصغيرة والكبيرة وفقًا لقواعد مختلفة تمامًا. في العالم الكمومي ، هناك بعض القوانين ، وفي العالم الكبير - مختلف تمامًا. ومع ذلك ، لا يوجد مثل هذا المفهوم الذي يفسر الانتقال من عالم الأشياء المادية المألوفة للناس إلى الصورة المصغرة. تم إنشاء نظرية شرودنجر لإثبات عدم كفاية البحث في مجال الفيزياء. أراد العالم أن يوضح أن هناك علمًا يهدف إلى وصف الأشياء الصغيرة ، وهناك مجال معرفة يدرس الأشياء العادية. بفضل عمل العالم ، كان هناك تقسيم للفيزياء إلى مجالين: الكم والكلاسيكي.
نظرية شرودنجر: الوصف
وصف العالم تجربته الفكرية الشهيرة في عام 1935. في سلوكها ، اعتمد شرودنجر على مبدأ التراكب. أكد شرودنغر أنه طالما أننا لا نلاحظ وجود فوتون ، فإنه يمكن أن يكون إما جسيمًا أو موجة ؛ كلا الأحمر والأخضر. كل جولة ومربع. استخدم شرودنجر مبدأ عدم اليقين هذا ، الذي يتبع مباشرة مفهوم ازدواج الكم ، في لغزه الشهير عن القط. معنى التجربة باختصار هو كما يلي:
- يتم وضع القط في صندوق مغلق ، بالإضافة إلى حاوية تحتوي على حمض الهيدروسيانيك والمواد المشعة.
- قد تتحلل النواة خلال ساعة. احتمال هذا هو 50 ٪.
- إذا تحطمت النواة الذرية ، فسيتم تسجيل ذلك من خلال عداد جيجر. ستعمل الآلية ، وسيتم كسر مربع السم. سوف تموت القط.
- إذا لم يحدث الاضمحلال ، فستكون قطة Schrodinger حية.
وفقًا لهذه النظرية ، حتى يتم ملاحظة القطة ، يكون ذلك في حالتين في نفس الوقت (ميتًا وحياً) ، تمامًا مثل نواة الذرة (متحللة أو غير متحللة). بالطبع ، هذا ممكن فقط وفقًا لقوانين العالم الكمومي. في العالم الكبير ، لا يمكن أن تكون القطة حية أو ميتة في نفس الوقت.
مفارقة المراقب
لفهم جوهر نظرية شرودنجر ، يجب على المرء أيضًا أن يكون لديه فكرة عن مفارقة المراقب. معناها هو أن الكائنات من microworld يمكن أن تكون في وقت واحد في دولتين فقط عندما لا يتم رصدها. على سبيل المثال ، ما يسمى "التجربة مع فتحتين ومراقب" معروفة في العلوم. على صفيحة مبهمة صنع فيها شقان عموديان ، أرسل العلماء حزمة من الإلكترونات. على الشاشة خلف اللوحة ، رسمت الإلكترونات نمط موجة. بمعنى آخر ، تركوا خطوطًا سوداء وبيضاء. عندما أراد الباحثون ملاحظة كيف تطير الإلكترونات عبر الفجوات ، لا تظهر الجسيمات على الشاشة إلا على شريطين رأسيين. لقد تصرفوا مثل الجزيئات ، وليس مثل الأمواج.
تفسير كوبنهاغن
التفسير الحديث لنظرية شرودنجر يسمى كوبنهاغن. انطلاقًا من مفارقة المراقب ، يبدو الأمر كما يلي: طالما لم يلاحظ أحد النواة الذرية في النظام ، فإنه في حالتين في وقت واحد - متحلل وغير متحلل. ومع ذلك ، فإن التأكيد على أن القطة حية وموتة في الوقت نفسه هو خطأ خاطئ للغاية. في الواقع ، في عالم ماكرو ، نفس الظواهر لم تلاحظ أبداً كما في الصورة المصغرة.
لذلك ، لا يتعلق الأمر بنظام "القط النابض" ، ولكن يتعلق بحقيقة أن عداد جيجر ونواة الذرة مترابطة. يمكن للنواة اختيار حالة واحدة أو أخرى في الوقت الذي يتم فيه إجراء القياسات. ومع ذلك ، لا يتم هذا الاختيار في الوقت الذي يفتح فيه المجرب المربع باستخدام قطة Schrödinger. في الواقع ، يتم فتح المربع في العالم الكبير. بمعنى آخر ، في نظام بعيد جدًا عن العالم الذري. لذلك ، تختار النواة حالتها بالضبط في الوقت الذي تضرب فيه كاشف عداد جيجر. وهكذا ، وصف إروين شرودنجر في تجربته الفكرية النظام بشكل غير كاف.
استنتاجات عامة
وبالتالي ، ليس صحيحًا تمامًا توصيل نظام الماكرو بالعالم المجهرية. في العالم الكبير ، تفقد قوانين الكم قوتها. يمكن أن تكون نواة الذرة في نفس الوقت في ولايتين فقط في العالم المصغر. لا يمكن قول الشيء نفسه عن القط ، لأنه كائن من العُلويات. لذلك ، يبدو للوهلة الأولى أن القط ينتقل من التراكب إلى إحدى الحالات وقت فتح الصندوق. في الواقع ، يتم تحديد مصيره في الوقت الذي تتفاعل فيه النواة الذرية مع الكاشف. يمكن التوصل إلى الاستنتاج على النحو التالي: حالة النظام في لغز Erwin Schrödinger ليست مرتبطة بأي حال بأي شخص. لا يعتمد على المجرب ، ولكن على الكاشف - كائن "يراقب" النواة.
استمرار المفهوم
توصف نظرية شرودنجر بكلمات بسيطة على النحو التالي: طالما أن المراقب لا ينظر إلى النظام ، يمكن أن يكون في حالتين في وقت واحد. ومع ذلك ، ذهب عالم آخر - يوجين فينر ، إلى أبعد من ذلك وقرر إحضار مفهوم شرودنجر لإكمال العبثية. "عفواً!" قال وينجر: "ماذا لو كان زميله يقف بجوار المجرب الذي يراقب القطة؟" لا يعرف الشريك بالضبط ما رأى المجرب نفسه في الوقت الحالي عندما فتح الصندوق مع القطة. قطة شرودنجر تترك حالة التراكب. ومع ذلك ، ليس لزميل مراقب. فقط في اللحظة التي يعرف فيها مصير القط ، يمكن أخيرًا تسمية الحيوان ميت أو حي. بالإضافة إلى ذلك ، يعيش مليارات الأشخاص على كوكب الأرض. ولا يمكن إصدار الحكم الأحدث إلا عندما تصبح نتيجة التجربة ملكًا لجميع الكائنات الحية. بالطبع ، يمكن إخبار جميع الناس بمصير القطة ونظرية شرودنجر لفترة وجيزة ، ولكن هذه عملية طويلة وشاقة للغاية.
لم يتم دحض مبادئ الازدواجية الكمية في الفيزياء من خلال تجربة فكر شرودنجر. بمعنى ما ، لا يمكن تسمية كل مخلوق حياً أو ميتاً (في التراكب) طالما يوجد شخص واحد على الأقل لا يلاحظه.
شرودنجر إروين ، سيرة ذاتية الذي سيتم النظر فيه في المقال ، ولد في عام 1887 ، في 12 أغسطس في فيينا. توفي هناك ، في عام 1961 ، في 4 يناير. شرودنجر إروين - فيزيائيالفائز بجائزة نوبل. وكان أيضا عضوا في العديد من أكاديميات العلوم.
معلومات عامة
شرودنغر إروين ، الصورة التي قدمت أعلاه ، وضعت معادلات موجة ثابتة والوقت تعتمد. عرض عليه تفسيرا أصليا لجوهر وظيفة الموجة. أظهر العالم أيضًا هوية ميكانيكا المصفوفات والشكلية ، وطور نظرية الاضطراب ، وحلول مشتقة لعدد من المشكلات. لقد خلق العديد من الأعمال العلمية. شرودنجر إروين - خالق ميكانيكا الكم. عمل على النظرية العامة للنسبية ، وقام بعدد من المحاولات لبناء مفهوم موحد للحقل.
الأصل
كان والد العالم رودولف. شرودنجر. اروين كان الطفل الوحيد في الأسرة. وكان الأب رجل أعمال ناجح. كان يمتلك مصنعًا لإنتاج مشمع وقماش زيت. كانت والدة العالم ابنة ألكساندر باور ، الكيميائي. حضر إروين محاضراته خلال دراسته في كلية فيينا التقنية. الوضع في الأسرة ، ساهم التعليم الممتاز للوالدين في تنمية المصالح المتنوعة للطفل. درس إروين في المنزل حتى سن 11. في عام 1898 تم قبوله في الصالة الرياضية الأكاديمية. انها درست أساسا العلوم الإنسانية. في كل فصل ، أصبح أفضل طالب دائمًا شرودنجر. اروين كان يحب الدراسة وقراءة الكثير ودراسة اللغات الأجنبية. بالإضافة إلى ذلك ، كان يحب المسرح.
تشكيل
بعد اجتياز الاختبارات في المدرسة ، التحق شرودنغر إروين بجامعة فيينا. لقد حدث عام 1906. في الجامعة ، اختار دورات في الفيزياء والرياضيات. وكان F. Exner لها تأثير خاص على تشكيل مصالح الشاب. حاضر في الفيزياء وعلق أهمية كبيرة على القضايا الفلسفية والمنهجية للعلوم. بعد لقائه مع F. Hazenerl ، أصبح Erwin مهتما في الجوانب النظرية للفيزياء. لقد تعلم منه عالم المستقبل المشكلات الملحة والصعوبات التي تنشأ عند محاولة حلها. في عملية الدراسة في الجامعة ، أتقن إروين تمامًا كل الطرق الرياضية في الفيزياء. عمل أطروحة العالم الشاب ، ومع ذلك ، كان التجريبية. تم تكريس العمل لدراسة تأثير الرطوبة على الخصائص الكهربائية لبعض المواد العازلة (العنبر ، الإيبونيت ، الزجاج). بعد اجتياز الاختبارات والدفاع عن شرودنجر إروين حصل على الدكتوراه.
بداية الوظيفي
في عام 1911 ، في شهر أكتوبر ، عاد شرودنغر إروين إلى معهد الفيزياء الثاني بجامعة فيينا. هنا يصبح مساعد إكسنر. يقوم Erwin بإجراء دروس في التدريب البدني ويشارك في الأبحاث. في عام 1913 ، قدم طلبًا للحصول على رتبة بريفات-ديون. في العام التالي ، تلقى إيروين ذلك. ثم أراد بدء نشاط تعليمي نشط ، لكن الحرب العالمية الأولى انتهكت خططه. تم تجنيد العالم الشاب في الجيش. خدم إروين في أقسام هادئة نسبيا من الجبهة. في عام 1917 ، تم تعيينه أستاذا للأرصاد الجوية في وينر نويشتاد. سمح له نظام الخدمة بقراءة الأدب والعمل على حل المشكلات العلمية.
المعابر
في عام 1918 ، عاد شرودنغر إلى فيينا. في نفس الوقت تقريبًا ، تلقى عرضًا لشغل منصب أستاذ غير عادي بجامعة تشيرنيفتسي. لكن الإمبراطورية النمساوية المجرية انهارت ، وانتهت المدينة في ولاية أخرى. كانت النمسا في أزمة اقتصادية حادة ، وأفلست عائلة شرودنجر. أجبر العالم الشاب على البحث عن وظيفة جديدة. في خريف عام 1919 ، تلقى عرضًا من Max Wien. ترأس معهد الفيزياء في جامعة يينا. دعا فين شرودنجر ليصبح مساعدًا وأستاذًا مساعدًا في القسم. في عام 1920 ، في أبريل ، وصل الأخير إلى جينا. ومع ذلك ، مكث هناك لمدة 4 أشهر فقط. بعد ذلك ، ذهب شرودنجر إلى شتوتغارت ، إلى المدرسة التقنية العليا. هنا أصبح أستاذا غير عادي. ومع ذلك ، هنا لم يعمل طويلا. بدأ في تلقي العروض من الجامعات الأخرى. نتيجة لذلك ، اختار Schrödinger Erwin المعهد في Breslau. هنا حاضر خلال فصل الصيف. عند اكتماله ، قام Schrödinger بتغيير الوظائف مرة أخرى.
زيوريخ
انتقل شرودنجر إلى هذه المدينة في عام 1921 ، ليصبح رئيس قسم مرموق في إحدى الجامعات المحلية. في زيورخ ، كان وضعه المالي أكثر استقرارًا. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك العديد من الفرص للاستجمام (أحب إروين التزلج وتسلق الجبال) ، والاجتماعات مع كبار العلماء ، والأنشطة الإبداعية. ومع ذلك ، فقد طغى على الوقت الذي يقضيه في زيوريخ. تم تشخيص شرودنجر بالسل. وبسبب هذا ، أمضى 9 أشهر في جبال الألب السويسرية. أما بالنسبة للنشاط الإبداعي ، فقد أصبحت السنوات التي قضاها في زيوريخ هي الأكثر فائدة.
البرلينية
العمل الذي أدى كتب إروين شرودنجر، التي نشرها في زيوريخ ، جلبت له شهرة في المجتمع العلمي. قريباً ، أصبح أحد المرشحين الرئيسيين لشغل منصب أستاذ في جامعة برلين. في أكتوبر 1927 ، في 1 أكتوبر ، قبل العالم العرض وبدأ العمل. في برلين ، التقى مع أعظم العلماء: أينشتاين ، بلانك ، ماكس فون لاو. شاركوا وجهة نظره المحافظة عن ميكانيكا الكم ، ونفى تفسير كوبنهاغن. في الجامعة ، ألقى العالم محاضرات وأجرى حلقات دراسية وشارك في الأحداث التنظيمية. ولكن عموما ، أبقى نفسه بعيدا.
أكسفورد
وصف شرودنجر الوقت الذي يقضيه في برلين بأنه "أفضل سنوات الدراسة والتدريس". ومع ذلك ، انتهت فترة رائعة مع ظهور هتلر. لكونه لم يعد شابًا ، لم يرغب إروين في العيش والعمل في النظام الجديد. يقرر تغيير الوضع مرة أخرى. على الرغم من الموقف السلبي تجاه النازية ، لم يعبر شرودنجر علانية عن رأيه. علاوة على ذلك ، لم يرغب في التدخل في العمليات ، وسعى إلى إبعاد نفسه عن السياسة. لكن الحفاظ على مثل هذا الموقف في ذلك الوقت كان أمرًا بالغ الصعوبة. شرحًا للعوامل التي أدت إلى مغادرته ، قال العالم إنه لا يتسامح مع سياساته. في عام 1933 ، تلقى شرودنجر دعوة إلى أكسفورد. سرعان ما تم إخباره بجائزة نوبل.
مفهوم الذات
ذات أهمية خاصة هي المذكرات التي كتبها شرودنجر إروين. الاقتباساتمنهم تميزه بشكل واضح إلى حد ما كشخص. على سبيل المثال ، يقدم تقييماً لتفكيره. في أعماله ، وكذلك في الحياة بشكل عام ، لم يتبع أي خط عام محدد مصمم لفترة طويلة. قال شرودنجر: "الاهتمام بشيء ما يعتمد دائمًا على الاهتمام الذي أبداه الآخرون. في حالات نادرة ، أقول الأول ، ولكن غالبًا ما نطق الكلمة الثانية. الدافع هو الرغبة في تصحيح أو الاعتراض ..."
العودة للوطن
بعد انتهاء الحرب ، تلقى شرودنجر في كثير من الأحيان دعوات للحضور إلى ألمانيا أو النمسا ، لكنه رفضها. أعطى موافقته على العودة إلا بعد توقيع المعاهدة النمساوية. في بداية عام 1956 ، وافق رئيس الجمهورية على قرار منح بموجبه العالم الوظيفة الشخصية للأستاذ في جامعة فيينا. بالفعل في أبريل من نفس العام ، بدأ شرودنغر العمل في المنزل. بعد عامين ، أجبر على ترك منصبه بسبب المرض. السنوات الأخيرة ، قضى العالم في قرية ألباخ.
شرودنجر إروين: الاكتشافات
كان هناك تأثير كبير على أنشطة العالم على أعمال لويس دي برولي. احتوت فكرة خصائص موجة المادة. بالإضافة إلى ذلك ، درس العالم مقالة آينشتاين حول نظرية الكم للغاز. تم ضمان نجاح الأنشطة في هذا الاتجاه من خلال امتلاك الجهاز الرياضي. حاول شرودنجر تعميم موجات بروجلي في حالة تفاعل الجسيمات ، مع مراعاة التأثيرات النسبية. بعد فترة من الوقت ، اقترح مستويات الطاقة ، يمثلها القيم الذاتية لمشغل معين. لكن اختبار ذرة الهيدروجين البسيطة أعطى نتائج مخيبة للآمال. ترك العالم هذا العمل لفترة من الوقت. بعد ذلك ، عند عودته إليها ، اكتشف أن النهج يعطي نتيجة مرضية بتقريب غير متعلق بالواقع.
في عام 1926 ، صاغ شرودنغر معادلة الموجة ، وطبقها على إيجاد مستويات الطاقة المنفصلة لذرة الهيدروجين. بعد ذلك ، توصل إلى تعميم للصيغة ، توصل إلى استنتاج مفاده أن سرعة جسيم واحد هي نفس شدة مجموعة رزمة الموجة. بالإضافة إلى ذلك ، قام العالم ، باستخدام منهجه ، بحل مشكلة المذبذب التوافقي. في عمله ، بدأ شرودنغر أولاً في استخدام مفهوم "ميكانيكا الأمواج". يلخص الطريقة التي ابتكرها اللورد رايلي في مفهوم الاهتزازات الصوتية ، وصاغ طريقة للحصول على حلول تقريبية للمشاكل المعقدة. تم استخدام هذه الطريقة لوصف تأثير ستارك لذرة الهيدروجين. بعد ذلك ، ابتكر العالم صيغة ، سميت فيما بعد غير ثابتة. تم استخدام المعادلة لتطوير نظرية اضطراب تعتمد على الوقت.
عمل إروين شرودنجر "ما هي الحياة؟"
مكّنت إنجازات العالم من وضع الأسس النظرية للكيمياء. تطور هذا العلم ، بدوره ، أثر بشكل كبير على تشكيل البيولوجيا الجزيئية. ساهم العمل مباشرة في هذه العملية. إروين شرودنجر "ما هي الحياة؟ ". وهو يستند إلى محاضرات ألقاها في كلية دبلن ترينيتي في عام 1943. تم إنشاء العمل تحت تأثير مقال بقلم Delbrück و Zimmer و Timofeev-Resovsky في عام 1935. ويخصص هذا المنشور لدراسة الطفرات الوراثية التي تحدث تحت تأثير غاما والأشعة السينية. لشرح التغييرات ، استخدم المؤلفون نظرية الأهداف. على الرغم من أن طبيعة الوراثة لم يتم دراستها في ذلك الوقت ، فإن استخدام الفيزياء الذرية عند النظر في مشكلة الطفرات جعلت من الممكن تحديد بعض الثبات. هو أساس عمل شرودنجر الذي أثار اهتمام العديد من علماء الفيزياء الشباب ، حيث تناقش الفصول القليلة الأولى آليات الطفرات والوراثة ، ويعبر شرودنجر في القسمين الأخيرين عن أفكاره حول طبيعة الحياة ، وعلى وجه الخصوص ، يقدم المؤلف مفهوم الانتروبيا السلبية. إنه يعوض عن الزيادة في الانتروبيا ، مما يؤدي إلى التوازن الحراري والموت.
تجربة الفكر
في سياق نشاطه العلمي ، أراد شرودنجر ، في إحدى دراساته ، إثبات عدم اكتمال نظرية ميكانيكا الكم في موقف معين. على وجه الخصوص ، تمت دراسة الانتقال من الهياكل تحت الذرية إلى الهياكل العيانية. ما اقترح إروين شرودنجر؟ قطتناسبها في غرفة الصلب مغلقة مع آلة الجهنمية. هذا الأخير هو عداد جيجر ، والذي يوجد فيه مادة مشعة. لكنها صغيرة جدًا بحيث لا تتحلل إلا ذرة واحدة في غضون ساعة. ومع ذلك ، مع نفس الاحتمال قد لا يحدث هذا. كما أكد إروين شرودنجر ، يجب ألا يكون للقططة وصول مباشر إلى السيارة. في حالة حدوث اضمحلال ، يتم تفريغ أنبوب القراءة ، وهو عبارة عن رحلات ترحيل ، مما يؤدي إلى خفض المطرقة ، وكسر القارورة بحمض الهيدروسيانيك. يقترح كذلك توفير النظام لمدة ساعة لنفسه. ونتيجةً لذلك ، يخلص إروين شرودنجر إلى أن الصندوق الأسود يحول عدم اليقين ، الذي كان محدودًا في البداية من قبل العالم الذري ، إلى مجهرية. يمكن القضاء عليها عن طريق الملاحظة المباشرة. هذا الظرف يجعل من الصعب تصور "نموذج الضبابية" على أنه يعكس الواقع. إذا تركنا النظام لمدة ساعة واحدة ، فيمكننا أن نستنتج أن القطة ستبقى على قيد الحياة بعد فترة من الزمن إذا لم يحدث الاضمحلال. في الانقسام الأول ، سيموت الحيوان. وفقًا لميكانيكا الكم ، في حالة عدم ملاحظة النواة ، سيتم وصفها باستخدام التراكب. هي ، بدورها ، حالة متحللة وغير متحللة. تبعا لذلك ، فإن القطة التي تجلس في القاعة حية وموتة. إذا قمت بفتحها ، فسوف يرى المراقب حالة واحدة فقط. والسؤال هو: متى يتوقف النظام عن الوجود واختيار وظيفة واحدة؟ تهدف التجربة إلى إظهار عدم اكتمال ميكانيكا الكم دون قواعد محددة. وهي تشير إلى الظروف التي يحدث فيها الانهيار. من الواضح أن القطة يجب أن تكون إما ميتة أو حية ، لأنه في الواقع لا توجد حالة من الارتباك. تنطبق قاعدة مماثلة على النواة. سيتم تقسيمها بالضرورة أو كلها.
عقيدة اللون
وقد تم إيلاء اهتمام خاص في مختبر Exner. درس شرودنجر الجانب النظري للقضية. تم عرض نتائج عمله في مقال نُشر عام 1920. كأساس ، لم يستخدم العالم مثلثًا مسطحًا من الألوان ، بل استخدم مساحة ثلاثية الأبعاد بثلاثة متجهات أساسية. توجد الأشكال الطيفية النقية على سطح شخصية محددة (مخروط). يتم ملء وحدة التخزين بألوان مختلطة (أبيض ، على سبيل المثال). كل الظل لديه ناقلات دائرة نصف قطرها. بعد ذلك ، يتم تحديد عدد من الخصائص الكمية (السطوع ، على سبيل المثال). يتيح لك ذلك مقارنة القيم النسبية بألوان مختلفة بموضوعية. يقدم شرودنغر قوانين الهندسة الريانية في حيز ثلاثي الأبعاد. يجب أن يكون الحد الأدنى للمسافة بين نقطتين مؤشرًا كميًا للاختلاف في الألوان. بعد ذلك ، اقترح العالم مقياسًا للمساحة يتيح لك حساب السطوع ، وفقًا لقانون Weber-Fechner. كرس شرودنجر العديد من الأعمال للخصائص الفسيولوجية للجهاز البصري ، وكتب مراجعة شاملة حول إدراك اللون. في مقال واحد ، حاول أن يربط حساسية العينين بالضوء بأطوال موجية مختلفة والتركيب الطيفي لإشعاع الشمس. اعتقد العالم أن العصي غير الحساسة للون (مستقبلات الشبكية المسؤولة عن الرؤية الليلية) ، ظهرت في المراحل الأولى من التطور ، حتى قبل الأقماع. هذه التغييرات ، كما جادل شرودنجر ، يمكن العثور عليها في بنية العين. سمح له عمله باكتسابه بحلول منتصف العشرينات. سمعة باعتبارها واحدة من أبرز الخبراء في مجال أبحاث الألوان. ولكن منذ ذلك الحين ، تم لفت انتباهه إلى مشاكل مختلفة تماما. في وقت لاحق ، لم يعد إلى دراسة الزهور.
تلقى حلول لعدد من المهام المحددة. اقترح شرودنجر تفسيرا أصليا للمعنى المادي لوظيفة الموجة ؛ في السنوات اللاحقة ، انتقد مرارا وتكرارا تفسير كوبنهاغن المقبولة عموما لميكانيكا الكم (مفارقة القط شرودنجر ، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، فهو مؤلف العديد من الأعمال في مجالات مختلفة من الفيزياء: الميكانيكا الإحصائية والديناميكا الحرارية ، فيزياء العزل ، نظرية اللون ، الديناميكا الكهربائية ، النظرية العامة للنسبية وعلم الكونيات ؛ قام بعدة محاولات لبناء نظرية مجال موحدة. في كتاب "ما هي الحياة؟" تناول شرودنجر مشاكل علم الوراثة ، بالنظر إلى ظاهرة الحياة من وجهة نظر الفيزياء. لقد أولى اهتمامًا كبيرًا بالجوانب الفلسفية للعلم والمفاهيم الفلسفية القديمة والشرقية وقضايا الأخلاق والدين.
سيرة
الأصل والتعليم (1887-1910)
اللوحة التذكارية على بناء الصالة الرياضية الأكاديمية
كان إروين شرودنجر الطفل الوحيد في عائلة فيينا الغنية والأثرياء. تميز والده ، رودولف شرودنجر ، المالك الناجح لمصنع لإنتاج قماش المشمع وزيت المشمع ، باهتمامه بالعلم ، وخدم لفترة طويلة كنائب لرئيس جمعية فيينا للنباتات والحيوانات. والدة إروين ، داليا إميليا بريندا ، هي ابنة الكيميائي ألكساندر باور ، الذي حضر محاضراته رودولف شرودنجر أثناء دراسته في المدرسة الفنية العليا في إمبيريال رويال فيينا (الألمانية) ك. ك. Technischen hochschule). ساهم الوضع في الأسرة والتواصل مع أولياء الأمور تعليماً عالياً في تشكيل المصالح المتنوعة للشباب إروين. حتى أحد عشر عامًا ، تلقى تعليمًا منزليًا ، وفي عام 1898 التحق بالرياضية الأكاديمية المرموقة (الألمانية). Öffentliches Academisches Gymnasium ) ، حيث درسوا الموضوعات الإنسانية بشكل رئيسي. كان Schrodinger سهل التعلم ، في كل فصل أصبح أفضل طالب. كرس الكثير من الوقت لقراءة ودراسة اللغات الأجنبية. كانت جدته الأم هي اللغة الإنجليزية ، لذلك أتقن هذه اللغة منذ الطفولة المبكرة. كان يحب حضور المسرح. كان يحب على وجه الخصوص مسرحيات فرانز غريلبارزر ، التي نُظمت في مسرح بورغ.
كان لفريدريك هازينيرول تأثير كبير على تكوين شرودنغر كعالم
بعد اجتيازه للامتحانات النهائية ببراعة ، دخل إروين جامعة فيينا في خريف عام 1906 ، حيث اختار دورات في الرياضيات والفيزياء للدراسة. كان لفرانز إكسنر تأثير كبير على تكوين شرودنغر كعالم. (المهندس)الروسية. الذي حاضر في الفيزياء وعلق أهمية خاصة على القضايا المنهجية والفلسفية للعلوم. كان لإروين اهتمام بالمشاكل النظرية للفيزياء بعد مقابلة فريدريك هازنريل. فريدريش hasenöhrl ) ، خليفة لودفيج بولتزمان في قسم الفيزياء النظرية. لقد تعلم عالم المستقبل من Hazenerøl المشكلات العلمية العاجلة والصعوبات التي تنشأ في الفيزياء الكلاسيكية عند محاولة حلها. خلال دراسته في الجامعة ، أتقن شرودنجر تمامًا الطرق الرياضية للفيزياء ، لكن أطروحته كانت تجريبية. تم تكريسها لدراسة تأثير الرطوبة الجوية على الخواص الكهربائية لعدد من المواد العازلة (الزجاج ، الإيبونيت ، العنبر) ونفذت تحت إشراف Egon Schweidler. إيجون شفايدر ) في مختبر إكسنر في 20 مايو 1910 ، بعد الدفاع عن أطروحة ونجاح الامتحانات الشفوية ، حصل Schrödinger على درجة دكتوراه في الفلسفة.
بداية مهنة علمية (1911-1921)
يونغ شرودنجر
زيوريخ - برلين (1921-1933)
الشهرة التي جلبها شرودنجر لعمله الرائد جعلت منه أحد المرشحين الرئيسيين للمنصب المرموق لأستاذ الفيزياء النظرية بجامعة برلين ، الذي أطلق سراحه بعد استقالة ماكس بلانك. بعد رفض أرنولد سومرفيلد والتغلب على الشكوك حول مغادرة زيوريخ الحبيب ، وافق شرودنغر على هذا الاقتراح وبدأ في 1 أكتوبر 1927 في الوفاء بواجباته الجديدة. في برلين ، عثر فيزيائي نمساوي على أصدقاء وأشخاص متشابهين في التفكير في شخص ماكس بلانك ، وألبرت أينشتاين ، وماكس فون لاو ، الذين تبادلوا وجهات نظره المحافظة حول ميكانيكا الكم ولم يعترفوا بتفسير كوبنهاجن. في الجامعة ، ألقى شرودنغر محاضرات في مختلف فروع الفيزياء ، وقاد الحلقات الدراسية ، وقاد ندوة جسدية ، وشارك في تنظيم الأحداث ، لكنه وقف بوجه عام ، كما يتضح من غياب الطلاب. كما لاحظ فيكتور فايسكوف ، الذي عمل في وقت من الأوقات كمساعد لـ Schroдингdinger ، الأخير "لعبت دور شخص غريب في الجامعة" .
أوكسفورد - غراتس - غنت (1933-1939)
شرودنجر في عام استلام جائزة نوبل
وقد وصف شرودنجر الوقت الذي يقضيه في برلين بأنه "سنوات رائعة عندما درست ودرست" . انتهت هذه المرة في عام 1933 ، بعد وصول هتلر إلى السلطة. في صيف هذا العام ، قرر عالم مسن لم يعد يرغب في البقاء تحت حكم النظام الجديد تغيير الوضع مرة أخرى. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من الموقف السلبي تجاه النازية ، إلا أنه لم يعرب عن ذلك صراحة ولم يرغب في التدخل في السياسة ، وكان من المستحيل عملياً الحفاظ على سياسته السياسية في ألمانيا آنذاك. شرودنغر نفسه ، موضحًا أسباب رحيله ، قال: "لا أستطيع الوقوف عندما يزعجونني بالسياسة". الفيزيائي البريطاني فريدريك ليندمان فريدريك ليندمان . بعد ذلك ، قام اللورد شيرويل) ، الذي كان قد زار ألمانيا للتو في ذلك الوقت ، بدعوة شرودنجر إلى جامعة أكسفورد. بعد أن ذهب في عطلة صيفية إلى جنوب تيرول ، لم يعد العالم إلى برلين وفي أكتوبر عام 1933 ، وصل مع زوجته إلى أكسفورد. بعد وقت قصير من وصوله ، اكتشف أنه حصل على جائزة نوبل في الفيزياء (مع بول ديراك) "لاكتشاف أشكال جديدة مثمرة للنظرية الذرية" . في سيرة ذاتية كتبت في هذه المناسبة ، قدم شرودنجر التقييم التالي لأسلوب تفكيره:
|
كلية مجدلين أكسفورد
في أكسفورد ، أصبح شرودنجر عضوًا في كلية مجدلين. كلية مجدلين ) ، عدم وجود واجبات التدريس ، جنبا إلى جنب مع المهاجرين الآخرين ، تلقي التمويل من الشركة الصناعة الكيميائية الامبراطورية. ومع ذلك ، لم ينجح أبدًا في الارتياح في بيئة محددة من واحدة من أقدم الجامعات في إنجلترا. أحد أسباب ذلك هو عدم وجود أي اهتمام بالفيزياء النظرية الحديثة في جامعة أكسفورد ، والتي ركزت أساسًا على تدريس التخصصات الإنسانية واللاهوتية التقليدية ، مما جعل العالم يشعر بعدم استحقاق منصبه الرفيع وراتبه الكبير ، الذي كان يطلق عليه أحيانًا نوعًا من الزكاة. جانب آخر من جوانب الانزعاج التي واجهها شرودنجر في جامعة أكسفورد هو خصوصيات الحياة العامة ، المليئة بالاتفاقيات والشكليات ، التي اعترف بها بحريته. كان الوضع معقدًا بسبب الطبيعة غير العادية لحياته الشخصية والعائلية ، والتي تسببت في فضيحة حقيقية في الدوائر الدينية في أكسفورد. على وجه الخصوص ، دخل شرودنجر في صراع حاد مع أستاذ اللغة الإنجليزية والأدب ، كلايف لويس. كل هذه المشاكل ، بالإضافة إلى تقليص برنامج تمويل العلماء المهاجرين في أوائل عام 1936 ، أجبرت شرودنجر على النظر في خيارات لمواصلة الحياة المهنية خارج أكسفورد. بعد زيارة أدنبرة ، في خريف عام 1936 ، قبل عرضًا بالعودة إلى وطنه وتولى منصب أستاذ الفيزياء النظرية بجامعة غراتس.
لم تنته إقامة شرودنجر في النمسا: في مارس 1938 تم ضم البلاد ، ونتيجة لذلك أصبحت جزءًا من ألمانيا النازية. بناءً على نصيحة مدير الجامعة ، كتب العالم "خطاب مصالحة" مع الحكومة الجديدة ، التي نُشرت في 30 مارس في صحيفة غراتس Tagespost وتسبب في رد فعل سلبي للهجرة الزملاء. ومع ذلك ، لم تساعد هذه التدابير: تم طرد العالم من منصبه بسبب عدم الموثوقية السياسية ؛ تلقى إشعار رسمي من قبله في أغسطس 1938. مع إدراك أن مغادرة البلاد قد تكون مستحيلة قريبًا ، غادر شرودنجر النمسا على عجل وتوجه إلى روما (كانت إيطاليا الفاشية في ذلك الوقت هي الدولة الوحيدة التي لم تطلب تأشيرة للسفر). بحلول هذا الوقت ، أقام علاقة مع رئيس وزراء أيرلندا ، إيمون دي فاليرا ، عالم رياضيات بالتعليم ، الذي خطط لتنظيم نظير لمعهد برينستون للدراسات العليا في دبلن. حصل دي فاليرا ، الذي كان في ذلك الوقت في جنيف كرئيس لجمعية عصبة الأمم ، على تأشيرة عبور لشرودنجر وزوجته للسفر عبر أوروبا. في خريف عام 1938 ، بعد توقف قصير في سويسرا ، وصلوا إلى أكسفورد. أثناء تنظيم المعهد في دبلن ، وافق العالم على تولي منصب مؤقت في Ghent البلجيكي ، مدفوع من أموال مؤسسة Franks (Eng. مؤسسة فرانكي ). هنا تم القبض عليه مع بداية الحرب العالمية الثانية. بفضل تدخل دي فاليرا ، تمكن شرودنجر ، الذي كان يعتبر مواطناً ألمانياً بعد أنشلوس (وبالتالي دولة معادية) ، من السفر عبر إنجلترا وفي 7 أكتوبر 1939 وصل إلى عاصمة أيرلندا.
دبلن - فيينا (1939-1961)
المبنى الحديث لقسم الفيزياء النظرية بمعهد دبلن للدراسات العليا
التشريعات المتعلقة بتنظيم معهد دبلن للدراسات العليا معهد دبلن للدراسات المتقدمة ) تم تبنيه من قبل البرلمان الأيرلندي في يونيو 1940. شرودنجر ، الذي أصبح أول أستاذ في أحد القسمين الأساسيين للمعهد - قسم الفيزياء النظرية ( كلية الفيزياء النظرية) ، تم تعيينه أيضًا كأول مخرج ( رئيس) من هذه المؤسسة. الموظفون الآخرون في المعهد الذين ظهروا في وقت لاحق ، ومن بينهم ، كما هو معروف بالفعل العلماء ، والتر هيتلر ، لاجوس يانوشي (هونج. جانوسي لاجوس) وكورنيليوس لانزوس ، وكذلك العديد من علماء الفيزياء الشباب ، أتيحت لهم الفرصة للتركيز بشكل كامل على العمل البحثي. نظم شرودنغر حلقة دراسية دائمة ، حاضر في جامعة دبلن ، وبدأ تنظيم المدارس الصيفية السنوية في المعهد ، حضره كبار علماء الفيزياء الأوروبيين. خلال السنوات التي قضاها في أيرلندا ، كانت اهتماماته البحثية الرئيسية هي نظرية الجاذبية والقضايا التي تكمن في تقاطع الفيزياء والبيولوجيا. عمل مديرا لقسم الفيزياء النظرية في 1940-1945 ومن 1949 إلى 1956 ، عندما قرر العودة إلى وطنه.
على الرغم من أنه بعد انتهاء الحرب ، تلقى شرودنغر مرارًا وتكرارًا عروضًا للانتقال إلى النمسا أو ألمانيا ، إلا أنه رفض هذه الدعوات ، ولم يرغب في مغادرة مكانه المألوف. فقط بعد التوقيع على معاهدة الدولة النمساوية وسحب قوات الحلفاء من البلاد وافق على العودة إلى وطنه. في بداية عام 1956 ، وافق رئيس النمسا على مرسوم يمنح العالم وظيفة شخصية كأستاذ في الفيزياء النظرية في جامعة فيينا. في أبريل من ذلك العام ، عاد شرودنجر إلى فيينا وتولى مهام منصبه الرسمي ، وألقى محاضرة بحضور عدد من المشاهير ، بمن فيهم رئيس الجمهورية. وأعرب عن امتنانه للحكومة النمساوية ، التي نظمت عودته إلى حيث بدأت حياته المهنية. بعد ذلك بعامين ، غادر العالم المصاب في كثير من الأحيان الجامعة ، بعد تقاعده. السنوات الأخيرة من حياته قضى بشكل رئيسي في قرية ألباخ تيرول. توفي شرودنجر نتيجة لتفاقم مرض السل في مستشفى فيينا في 4 يناير 1961 ودفن في ألباخ.
الحياة الشخصية
قبر Schroдингdinger في ألباخ
وقد لاحظ السيرة والمعاصرين مرارًا وتكرارًا تعدد اهتمامات شرودنجر ، ومعرفته العميقة في الفلسفة والتاريخ. وتحدث ست لغات أجنبية (بالإضافة إلى "صالة الألعاب الرياضية" اليونانية القديمة واللاتينية ، وهذه هي الإنجليزية والفرنسية والإسبانية والإيطالية) ، وقراءة الأعمال الكلاسيكية في الأصل وترجمتها ، وكتب الشعر (مجموعة صدرت في عام 1949) ، كان مولعا بالنحت.
النشاط العلمي
العمل المبكر والتجريبي
فرانز إكسنر ، المشرف الأكاديمي ، شرودنجر
في بداية حياته المهنية العلمية ، قام شرودنغر بالكثير من الأبحاث النظرية والتجريبية ، والتي كانت تتماشى مع اهتمامات أستاذه فرانز إكسنر - الهندسة الكهربائية والكهرباء في الغلاف الجوي والنشاط الإشعاعي ، ودراسة خصائص العزل الكهربائي. في الوقت نفسه ، درس العالم الشاب بنشاط المسائل النظرية البحتة للميكانيكا الكلاسيكية ، ونظرية التذبذبات ، ونظرية الحركة البراونية ، والإحصاءات الرياضية. في عام 1912 ، بناء على طلب من المجمعين من كتيب الكهرباء والمغناطيسية ( Handbuch der Elektrizität und des Magnetismus) كتب مقالة مراجعة كبيرة "عازل" ، والتي كانت دليلاً على الاعتراف بعمله في العالم العلمي. في العام نفسه ، قدم شرودنجر تقديرًا نظريًا للتوزيع المحتمل للارتفاع من المواد المشعة ، وهو مطلوب لتفسير النشاط الإشعاعي المرصود للغلاف الجوي ، وفي أغسطس 1913 قام بإجراء قياسات تجريبية مناسبة في سيهام ، مؤكداً بعض الاستنتاجات التي أجراها فيكتور فرانز هيس حول التركيز غير الكافي لمنتجات التحلل في القياس. الغلاف الجوي. لهذا العمل ، حصل Schrödinger على جائزة Heitinger لعام 1920 ( Haitinger-بريسالأكاديمية النمساوية للعلوم. شملت الدراسات التجريبية الأخرى التي أجراها عالم شاب في عام 1914 فحص الصيغة الخاصة بالضغط الشعري في فقاعات الغاز ودراسة خصائص إشعاع بيتا اللين الذي يحدث عندما تسقط أشعة جاما على سطح المعدن. آخر عمل قام به مع صديقه المجرب فريتز كولراوش (ألماني كارل فيلهلم فريدريش كولراوش ). في عام 1919 ، أجرى شرودنجر تجربته الجسدية الأخيرة (دراسة التماسك من الأشعة المنبعثة بزاوية كبيرة لبعضها البعض) وركزت كذلك على البحوث النظرية.
عقيدة اللون
تم إيلاء اهتمام Exner بشكل خاص لدراسة اللون ، واستمرار وتطوير أعمال Thomas Jung ، و James Clerk Maxwell و Hermann Helmholtz في هذا المجال. تعامل شرودنجر مع الجانب النظري للقضية ، مما ساهم مساهمة مهمة في قياس الألوان. تم عرض نتائج هذا العمل في مقالة كبيرة نشرت في المجلة Annalen der physik في عام 1920. لم يأخذ العالم أساسًا مثلثًا لونيًا مسطّحًا ، بل فضاء لوني ثلاثي الأبعاد ، تكون نواقله الأساسية ثلاثة ألوان أساسية. توجد ألوان طيفية خالصة على سطح شكل معين (مخروط ملون) ، بينما يشغل حجمه ألوان مختلطة (على سبيل المثال ، أبيض). يحتوي كل لون محدد على ناقل نصف قطر خاص به في مساحة اللون هذه. كانت الخطوة التالية في اتجاه ما يسمى قياس الألوان الأعلى هي التحديد الدقيق لعدد من الخصائص الكمية (مثل السطوع) من أجل التمكن من المقارنة الموضوعية لقيمها النسبية بألوان مختلفة. للقيام بذلك ، قدم شرودنجر ، وفقًا لفكرة هيلمهولتز ، قوانين الهندسة الريمانية في فراغ لوني ثلاثي الأبعاد ، وينبغي أن تكون أقصر مسافة بين نقطتين معينتين لمثل هذا الفضاء (على طول الخط الجيوديسي) بمثابة فرق كمي بين اللونين. واقترح كذلك قياسًا محددًا لمساحة الألوان ، مما أتاح حساب سطوع الألوان وفقًا لقانون Weber - Fechner.
في السنوات اللاحقة ، كرس شرودنغر العديد من الأعمال للخصائص الفسيولوجية للرؤية (على وجه الخصوص ، لون النجوم التي لوحظت في الليل) ، وكتب أيضًا مراجعة كبيرة حول الإدراك البصري للطبعة التالية من كتاب مولر الشهير - بوليتر ( Müller-Pouillet Lehrbuch der Physik). في مقال آخر ، درس تطور رؤية الألوان ، في محاولة لربط حساسية العين للضوء بأطوال موجية مختلفة مع التركيب الطيفي للإشعاع الشمسي. في الوقت نفسه ، اعتقد أن العصي غير الحساسة للون (مستقبلات الشبكية المسؤولة عن الرؤية الليلية) قد نشأت في مراحل مبكرة من التطور (ربما حتى في المخلوقات القديمة التي أدت إلى نمط حياة تحت الماء) من الأقماع. هذه التغييرات التطورية ، حسب قوله ، يمكن تتبعها في بنية العين. بفضل عمله ، بحلول منتصف العشرينات من القرن العشرين ، اكتسب شرودنغر شهرة كواحد من الخبراء البارزين في نظرية الألوان ، ولكن منذ ذلك الوقت ، استحوذت انتباهه تمامًا على مشاكل مختلفة تمامًا ، وفي السنوات اللاحقة ، لم يعد إلى هذا الموضوع.
الفيزياء الإحصائية
تأثر شرودنغر بشدة بأفكار لودفيغ بولتسمان (في الصورة)
تأثر شرودنجر ، الذي تلقى تعليمه في جامعة فيينا ، بدرجة كبيرة بمواطنته الشهيرة لودفيغ بولتسمان ، وعمله وأساليبه. بالفعل في واحدة من مقالاته الأولى (1912) ، طبق طرق النظرية الحركية لوصف الخصائص المغناطيسية للمعادن. على الرغم من أن هذه النتائج لم تحقق سوى نجاح محدود ولم تكن صحيحة عمومًا في غياب الإحصائيات الكمومية الصحيحة للإلكترونات ، قرر شرودنجر قريبًا تطبيق مقاربة بولتزمان على مشكلة أكثر تعقيدًا - بناء نظرية حركية لمادة صلبة ، وبشكل خاص ، وصف عمليات التبلور والذوبان . استنادًا إلى أحدث نتائج بيتر ديبي ، قام عالم فيزياء نمساوي بتعميم معادلة الحالة لسائل وتفسير المعلمة (درجة الحرارة الحرجة) في درجة حرارة الانصهار. بعد اكتشاف حيود الأشعة السينية في عام 1912 ، نشأت المشكلة من خلال وصف نظري لهذه الظاهرة ، وعلى وجه الخصوص ، مع مراعاة تأثير الحركة الحرارية للذرات على بنية أنماط التداخل الملحوظة. في مقال نشر في عام 1914 ، نظر شرودنغر (بشكل مستقل عن ديبي) في هذه المشكلة في إطار نموذج بورن - فون كارمان للشبكات المولودة الديناميكية وحصل على درجة حرارة معتمدة لتوزيع شدة الأشعة السينية على الزوايا. تم تأكيد هذا الاعتماد قريبًا على المستوى التجريبي. هذه الأعمال وغيرها من الأعمال المبكرة لشرودنجر كانت أيضًا موضع اهتمامه من وجهة نظره لتأكيد التركيب الذري للمادة وزيادة تطوير النظرية الحركية ، والتي ، في رأيه ، ينبغي أن تحل محل نماذج الوسائط المستمرة في المستقبل.
خلال خدمته العسكرية ، درس شرودنغر مشكلة التقلبات الديناميكية الحرارية والظواهر ذات الصلة ، مع إيلاء اهتمام خاص لعمل ماريان Smoluhovsky. بعد الحرب ، أصبحت الفيزياء الإحصائية واحدة من الموضوعات الرئيسية في عمل شرودنغر ، وهو أكبر عدد من الأعمال التي كتبها في النصف الأول من عشرينيات القرن العشرين المخصصة لها. لذلك ، في عام 1921 ، جادل لصالح تمييز نظائر العنصر نفسه من وجهة نظر الديناميكا الحرارية (ما يسمى بمفارقة جيبس) ، على الرغم من أنه يمكن تمييزها عملياً كيميائيًا. في عدد من المقالات ، أوضح شرودنجر أو أوضح نتائج محددة حصل عليها زملاؤه حول قضايا مختلفة من الفيزياء الإحصائية (حرارة محددة من المواد الصلبة ، والتوازن الحراري بين موجات الضوء والموجات الصوتية ، وما إلى ذلك). استخدمت بعض هذه الأوراق اعتبارات كمومية ، على سبيل المثال ، في مقال عن الحرارة المحددة للهيدروجين الجزيئي أو في منشورات حول نظرية الكم لغاز مثالي (منحل). سبقت هذه الأعمال ظهور أعمال Chatyatranat Bose و Albert Einstein في صيف عام 1924 ، والتي وضعت الأسس لإحصاءات الكم الجديدة (إحصائيات Bose - Einstein) وطبقتها على تطوير نظرية الكم للغاز الأحادي المثالي. انضم شرودنجر إلى دراسة تفاصيل هذه النظرية الجديدة ، حيث ناقش في ضوءها مسألة تحديد إنتروبيا الغاز. في خريف عام 1925 ، مستخدمًا التعريف الجديد لانتروبيا ماكس بلانك ، استمد تعبيرات لمستويات الطاقة المقدرة للغاز ككل ، بدلاً من جزيئاته الفردية. كان العمل على هذا الموضوع ، والتواصل مع بلانك وأينشتاين ، وكذلك التعرف على فكرة لويس دي بروجلي الجديدة حول خصائص موجات المادة ، من الشروط المسبقة لإجراء مزيد من الدراسات التي تؤدي إلى إنشاء ميكانيكا الأمواج. في العمل الذي سبق هذا مباشرة ، نحو نظرية أينشتاين للغاز ، أوضح شرودنغر أهمية مفهوم دي برولي لفهم إحصاءات بوس - أينشتاين.
في السنوات اللاحقة ، في أعماله ، عاد شرودنجر بانتظام إلى مشاكل الميكانيكا الإحصائية والديناميكا الحرارية. خلال فترة دبلن من حياته ، كتب العديد من الأعمال حول أسس نظرية الاحتمالات ، الجبر المنطقي ، وتطبيق الأساليب الإحصائية في تحليل قراءات كاشف الأشعة الكونية. في كتاب "الديناميكا الحرارية الإحصائية" (1946) ، الذي كتب على أساس سلسلة من المحاضرات التي ألقاها ، درس العالم بالتفصيل بعض المشاكل الأساسية التي لم تحظ في كثير من الأحيان بالاهتمام الكافي في الكتب المدرسية العادية (صعوبات في تحديد الانتروبيا ، وتكثيف بوز والانحطاط ، والطاقة الصفرية في البلورات و الإشعاع الكهرومغناطيسي وهلم جرا). كرس شرودنجر عدة مقالات لطبيعة القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، وعكس القوانين الفيزيائية في الوقت المناسب ، الذي ارتبط اتجاهه بزيادة الانتروبيا (في كتاباته الفلسفية ، أشار إلى أن الإحساس بالوقت ربما يرجع إلى حقيقة وجود الوعي الإنساني).
ميكانيكا الكم
نظرية الكم القديمة
بالفعل في السنوات الأولى من مسيرته العلمية ، تعرف شرودنجر على أفكار نظرية الكم التي طورت في أعمال ماكس بلانك وألبرت أينشتاين ونيلز بور وأرنولد سومرفيلد وغيرهم من العلماء. تم تسهيل هذا التعارف من خلال العمل على بعض مشاكل الفيزياء الإحصائية ، ومع ذلك ، فإن العالم النمساوي في ذلك الوقت لم يكن مستعدًا بعد للتخلي عن الأساليب التقليدية للفيزياء الكلاسيكية. على الرغم من اعتراف شرودنجر بنجاحات نظرية الكم ، إلا أن موقفه من الغموض ، وحاول عدم استخدام أساليب جديدة بكل غموضهم. بعد ذلك بكثير ، وبعد إنشاء ميكانيكا الكم ، قال ، يتذكر هذه المرة:
لقد منحني معهد فيينا القديم في لودفيج بولتسمان الفرصة لأستلهم أفكار هذا العقل القوي. أصبحت دائرة هذه الأفكار بالنسبة لي ، كما كانت ، أول حب في العلم ، ولم يأسرني شيء كثيرًا ، وربما لن يأسرني أبدًا. اقتربت من النظرية الحديثة للذرة ببطء شديد. تبدو تناقضاتها الداخلية وكأنها تناقضات خارقة ، مقارنة بالتسلسل الصافي والواضح لأفكار بولتزمان. كان هناك وقت كنت فيه جاهزًا حقًا للسفر ، ولكن بدافع من Exner و Kohlrausch ، وجدت الخلاص في عقيدة الألوان.
- خطاب إفتتاحي إ. شرودنجر في الأكاديمية البروسية للعلوم // إي شرودنجر أعمال مختارة على ميكانيكا الكم. - M .: Nauka ، 1976. - S. 339.
بدأت منشورات شرودنجر الأولى حول النظرية الذرية ونظرية الطيف في الظهور فقط منذ بداية العشرينيات من القرن الماضي ، بعد معرفته الشخصية مع سومرفيلد وولفغانغ باولي وانتقل إلى العمل في ألمانيا ، والتي كانت مركز تطوير فيزياء جديدة. في يناير 1921 ، أنهى شرودنغر مقالته الأولى حول هذا الموضوع ، مع الأخذ في الاعتبار ، في إطار نظرية بور سومرفيلد ، تأثير التفاعل الإلكتروني على بعض سمات أطياف المعادن القلوية. وكان من بين اهتماماته الخاصة إدخال الاعتبارات النسبية في نظرية الكم. في خريف عام 1922 ، قام بتحليل مدارات الإلكترون في الذرة من وجهة نظر هندسية ، وذلك باستخدام أساليب عالم الرياضيات الشهير هيرمان ويل. كان هذا العمل ، الذي تبين أنه يمكن ربط بعض الخصائص الهندسية بالمدارات الكمية ، خطوة مهمة تنبأت ببعض ملامح ميكانيكا الأمواج. في وقت سابق من ذلك العام ، حصل شرودنغر على صيغة لتأثير دوبلر النسبي للخطوط الطيفية ، بناءً على فرضية الكوانتا الخفيفة واعتبارات الحفاظ على الطاقة والزخم. ومع ذلك ، كان لديه شكوك كبيرة حول صحة الاعتبارات الأخيرة في العالم الصغير. لقد كان قريبًا من فكرة معلمه Exner حول الطبيعة الإحصائية لقوانين الحفظ ، لذلك قبل بحماس ظهور مقال بقلم Bohr و Kramers و Slater في ربيع عام 1924 ، والذي اقترح إمكانية انتهاك هذه القوانين في العمليات الذرية الفردية (على سبيل المثال ، في عمليات الانبعاثات الإشعاعية). على الرغم من أن تجارب هانز جيجر ووالتر بوث سرعان ما أظهرت عدم توافق هذا الافتراض مع التجربة ، إلا أن فكرة الطاقة كمفهوم إحصائي جذبت شرودنجر طوال حياته وتمت مناقشته في بعض التقارير والمنشورات.
خلق ميكانيكا الموجة
كان الدافع الفوري لبداية تطور ميكانيكا الأمواج هو معرفة شرودنجر في أوائل نوفمبر 1925 مع أطروحة لويس دي بروجلي التي تحتوي على فكرة عن خصائص موجات المادة ، وكذلك مع مقالة آينشتاين حول نظرية الغاز الكمي ، والتي تم الاستشهاد فيها بعمل العالم الفرنسي. تم ضمان نجاح نشاط Schrödinger في هذا الاتجاه من خلال امتلاك الجهاز الرياضي المقابل ، وعلى وجه الخصوص ، منهجية حل مشاكل القيم الذاتية. قام شرودنجر بمحاولة لتعميم موجات دي بروجلي في حالة الجزيئات المتفاعلة ، مع الأخذ في الاعتبار ، مثل العالم الفرنسي ، الآثار النسبية. بعد بعض الوقت ، تمكن من تقديم مستويات الطاقة كقيمة متماثلة لمشغل معين. ومع ذلك ، تبين أن التحقق من حالة أبسط الذرة - ذرة الهيدروجين - كان مخيبا للآمال: لم تتزامن نتائج الحساب مع البيانات التجريبية. تم تفسير ذلك من خلال حقيقة أن شرودنجر حصل فعليًا على المعادلة النسبية ، والتي تُعرف الآن باسم معادلة كلاين-جوردون ، وهي صالحة فقط للجزيئات التي لها صفر دوران (الدوران لم يكن معروفًا في ذلك الوقت). بعد هذا الفشل ، ترك العالم هذا العمل ولم يعد إليه إلا بعد مرور بعض الوقت ، بعد أن اكتشف أن مقاربه تعطي نتائج مرضية في التقريب غير النسبي.
في مقدمة الجزء الثالث من المقال (تم الحصول عليه في 10 مايو 1926) ، ظهر مصطلح "ميكانيكا الموجة" لأول مرة ( Wellenmechanik) للدلالة على النهج الذي طورته شرودنجر. لخص الطريقة التي طورها اللورد رايلي في نظرية الاهتزازات الصوتية ، طور عالم نمساوي طريقة للحصول على حلول تقريبية للمشاكل المعقدة ضمن نظريته ، والمعروفة باسم نظرية الاضطراب المستقل زمنياً. قام بتطبيق هذه الطريقة على وصف تأثير ستارك لذرة الهيدروجين وقدم اتفاق جيد مع البيانات التجريبية. في التقرير الرابع (الذي تم استلامه في 21 يونيو 1926) ، صاغ العالم المعادلة ، التي سميت فيما بعد معادلة شرودنجر غير المستقرة (الزمن) ، واستخدمها لتطوير نظرية الاضطرابات المعتمدة على الوقت. على سبيل المثال ، نظر في مشكلة التشتت وناقش القضايا ذات الصلة ، على وجه الخصوص ، في حالة وجود احتمالية اضطراب دورية في الوقت المناسب ، توصل إلى استنتاج أن هناك ترددات رامان في الإشعاع الثانوي. في نفس العمل ، تم تقديم تعميم نسبي للمعادلة الأساسية للنظرية ، والتي تم الحصول عليها من قبل شرودنجر في المرحلة الأولى من العمل (معادلة كلاين-جوردون).
اتصال مع الميكانيكا المصفوفة
ويرنر هايزنبرغ ، مبتكر ميكانيكا المصفوفات
جذبت أعمال شرودنغر بعد ظهورها مباشرة انتباه كبار علماء الفيزياء في العالم ، واستقبلها بحماسة علماء مثل آينشتاين وبلانك وسومرفيلد. بدا من غير المتوقع أن الوصف باستخدام المعادلات التفاضلية المستمرة أسفر عن نفس النتائج مثل ميكانيكا المصفوفة مع الشكلية الجبرية غير عادية ومعقدة والاعتماد على مدى الدقة من الخطوط الطيفية المعروفة من التجربة. بدا أن ميكانيكا الموجات ، على غرار روح الميكانيكا الكلاسيكية للوسائط المستمرة ، كان أفضل من العلماء. على وجه الخصوص ، تحدث شرودنجر بنفسه عن نظرية مصفوفة هايزنبرغ: "بالطبع ، كنت أعرف عن نظريته ، لكنهم أخافوني ، إن لم يكن صدت ، الأمر الذي بدا لي أساليب صعبة للغاية من الجبر التجاوزي وعدم وجود أي تصور" . ومع ذلك ، كان شرودنجر مقتنعا بالمعادلة الشكلية لميكانيكا الأمواج والمصفوفات. تم تقديم دليل على هذا التكافؤ في مقالته "حول علاقة ميكانيكا الكم في هايسنبرغ - من مواليد - الأردن لي" ، التي تلقاها المحررين Annalen der physik 18 مارس 1926. لقد أوضح أنه يمكن تمثيل أي معادلة لميكانيكا الأمواج في شكل مصفوفة ، وعلى العكس من ذلك ، فمن الممكن أن نذهب إلى وظائف الموجات من خلال المصفوفات. بغض النظر ، تم تأسيس العلاقة بين شكلين من ميكانيكا الكم بواسطة كارل إيكارت. كارل إيكارت وولفغانغ باولي.
تم الاعتراف على الفور بأهمية ميكانيكا الموجة لدى Schroдингdinger من قبل المجتمع العلمي ، وفي الأشهر الأولى بعد ظهور العمل الأساسي في مختلف الجامعات في أوروبا وأمريكا ، بدأت الأنشطة في دراسة وتطبيق النظرية الجديدة على مختلف المشكلات المعينة. ساهمت خطب شرودنجر في اجتماعات الجمعية الفيزيائية الألمانية في برلين وميونيخ في صيف عام 1926 ، بالإضافة إلى جولة واسعة من أمريكا ، التي قام بها في ديسمبر 1926 - أبريل 1927 ، في الترويج لأفكار ميكانيكا الأمواج. خلال هذه الرحلة ، ألقى 57 محاضرة في مختلف المؤسسات الأكاديمية الأمريكية.
تفسير وظيفة الموجة
بعد وقت قصير من ظهور مقالات شرودنجر الأساسية ، بدأ استخدام الإجراءات الشكلية المريحة والمتناسقة المنصوص عليها فيها على نطاق واسع لحل أكثر مشكلات نظرية الكم تنوعًا. ومع ذلك ، فإن الشكلية نفسها في ذلك الوقت لم تكن واضحة بما فيه الكفاية. كان أحد الأسئلة الرئيسية التي طرحها عمل شرودنجر الأساسي هو السؤال حول ماهية الذبذبات في الذرة ، أي مشكلة معنى وخصائص دالة الموجة. في الجزء الأول من مقالته ، اعتبرها وظيفة حقيقية وفريدة من نوعها ومختلفة في كل مكان ، لكن في الجزء الأخير سمح بإمكانية وجود قيم معقدة لها. علاوة على ذلك ، فسر مربع الوحدة النمطية لهذه الوظيفة كمقياس لتوزيع كثافة الشحنة الكهربائية في مساحة التكوين. اعتقد العالم أنه يمكن الآن تصور الجسيمات كحزم موجية ، مكونة بشكل صحيح من مجموعة من وظائف التكرار ، وبالتالي تتخلى تمامًا عن التمثيلات الجسيمية. أصبح استحالة مثل هذا التفسير واضحًا في وقت قريب جدًا: في الحالة العامة ، فإن الحزم الموجية تشوش بشكل حتمي ، مما يتناقض مع السلوك الجسيم الواضح للجزيئات في تجارب الانتثار الإلكتروني. قدم ماكس بورن حل المشكلة ، الذي اقترح تفسيرًا احتماليًا لوظيفة الموجة.
بالنسبة إلى Schroдингdinger ، فإن مثل هذا التفسير الإحصائي ، الذي يتناقض مع أفكاره حول موجات الكم الميكانيكية الحقيقية ، كان غير مقبول على الإطلاق ، لأنه أبقى قفزات كمية وعناصر أخرى من التوقف التي أراد التخلص منها. تجلى رفض العلماء لتفسير جديد لنتائجها بوضوح في المناقشات التي دارت مع نيلز بور ، والتي جرت في أكتوبر 1926 خلال زيارة إلى شرودنجر كوبنهاجن. كتب فيرنر هايزنبرغ ، شاهد على هذه الأحداث ، فيما يلي:
|
مثل هذا التفسير ، بناءً على التفسير الاحتمالي Born لدالة الموجة ، ومبدأ عدم اليقين في Heisenberg ومبدأ التكامل Bohr ، تم صياغته في عام 1927 واكتسب شهرة تحت اسم تفسير Copenhagen. ومع ذلك ، لم يستطع شرودنغر قبول ذلك وحتى نهاية حياته دافع عن الحاجة إلى تمثيل مرئي لميكانيكا الأمواج. ومع ذلك ، ووفقًا لنتائج زيارته إلى كوبنهاغن ، أشار إلى أنه على الرغم من جميع الاختلافات العلمية ، "العلاقة مع بوهر (الذي لم يكن يعرفه من قبل) وخاصةً مع هايسنبرغ ... كانت ودية وودودة للغاية" .
تطبيقات ميكانيكا الكم
بعد الانتهاء من إضفاء الطابع الرسمي على ميكانيكا الموجة ، تمكن شرودنغر من الحصول على عدد من النتائج المهمة ذات الطبيعة الخاصة بمساعدته. بحلول نهاية عام 1926 ، استخدم أسلوبه لتصور تأثير كومبتون ، وحاول أيضًا الجمع بين ميكانيكا الكم والديناميكا الكهربائية. بناءً على معادلة كلاين-جوردون ، حصل شرودنجر على تعبير عن موتر الزخم في الطاقة وقانون الحفظ المقابل للموجات المركبة من الأمواج والموجات الكهرومغناطيسية. ومع ذلك ، فإن هذه النتائج ، وكذلك المعادلة الأصلية ، اتضح أنها غير قابلة للتطبيق على الإلكترون ، لأنها لم تجعل من الممكن أن تأخذ في الحسبان تدورها (هذا ما قام به بول ديراك ، الذي حصل على معادلاته الشهيرة لاحقًا). بعد سنوات قليلة فقط ، أصبح من الواضح أن النتائج التي تم الحصول عليها من قبل Schrödinger صالحة للجزيئات مع صفر تدور ، على سبيل المثال ، ميزون. في عام 1930 ، حصل على تعبير عام عن علاقة عدم اليقين لهيسنبرغ لأي زوج من الكميات المادية (الملحوظات). في العام نفسه ، قام بدمج معادلة ديراك لإلكترون حر ، حيث توصل إلى استنتاج مفاده أن حركته توصف بمجموع حركة موحدة مستقيمة وحركة ارتعاش عالية التردد ( Zitterbewegung) السعة الصغيرة. يتم تفسير هذه الظاهرة من خلال تداخل أجزاء من حزمة الموجة المقابلة للإلكترون المتعلقة بالطاقات الإيجابية والسلبية. في 1940-1941 ، تطورت Schrödinger بالتفصيل ، في إطار ميكانيكا الأمواج (أي تمثيل Schrödinger) ، وهي طريقة المعالجة لحل مشاكل القيم الذاتية. جوهر هذا النهج هو تمثيل هاميلتون للنظام كمنتج لمشغلين اثنين.
نقد كوبنهاجن التفسير
كان ألبرت أينشتاين صديقًا ومراسلًا منتظمًا لشرودنجر
عاد شرودنجر مرارًا وتكرارًا إلى نقد مختلف جوانب تفسير كوبنهاغن منذ أواخر عشرينيات القرن الماضي ، وناقش هذه المشاكل مع آينشتاين ، الذي كان معهم زملاء في جامعة برلين في ذلك الوقت. تواصلت مراسلاتهم حول هذا الموضوع في السنوات اللاحقة من خلال المراسلات ، التي تكثفت في عام 1935 بعد نشر المقال الشهير من قبل آينشتاين - بودولسكي - روزن (EPR) حول عدم اكتمال ميكانيكا الكم. في إحدى الرسائل الموجهة إلى أينشتاين (بتاريخ ١٩ أغسطس ١٩٣٥) ، وكذلك في مقال أرسل إلى المجلة في ١٢ أغسطس Naturwissenschaften، تم تقديم تجربة فكرية لأول مرة ، والتي أصبحت تعرف باسم مفارقة القط Schrodinger. كان جوهر هذه المفارقة ، وفقًا لشرودنجر ، هو أن عدم اليقين على المستوى الذري يمكن أن يؤدي إلى عدم اليقين على نطاق ماكروسكوب ("خليط" القط الحي الميت). هذا لا يفي بشرط اليقين من حالات المشاريع الكبيرة بغض النظر عن ملاحظتها ، وبالتالي ، "يمنعنا من قبول هذه الطريقة الساذجة" نموذج التمويه "[أي التفسير القياسي لميكانيكا الكم] كصورة للواقع". رأى آينشتاين في تجربة التفكير هذه مؤشرا على أن وظيفة الموجة مرتبطة بوصف مجموعة إحصائية للأنظمة ، وليس نظاما مصغرا منفصلا. لم يوافق شرودنغر ، معتبرا أن وظيفة الموجة ترتبط مباشرة بالواقع وليس بوصفها الإحصائي. في المقالة نفسها ، حلل الجوانب الأخرى لنظرية الكم (على سبيل المثال ، مشكلة القياس) وتوصل إلى استنتاج مفاده أن ميكانيكا الكم "في الوقت الحالي ، إنها مجرد خدعة ملائمة ، ولكنها اكتسبت ... تأثيرًا كبيرًا للغاية على وجهات نظرنا الأساسية حول الطبيعة". قاد مزيد من الأفكار حول مفارقة EPR شرودنجر إلى مشكلة معقدة من التشابك الكمومي (ذلك. Verschränkungالمهندس تشابك). تمكن من إثبات النظرية الرياضية العامة أنه بعد تقسيم النظام إلى أجزاء ، فإن دالة الموجة الشائعة ليست نتاجًا بسيطًا لوظائف الأنظمة الفرعية الفردية. وفقا لشرودنجر ، فإن مثل هذا السلوك للأنظمة الكمومية هو عيب كبير في النظرية وسبب لتحسنها. على الرغم من أن حجج آينشتاين وشرودنجر لم تستطع أن تهز موقف مؤيدي التفسير القياسي لميكانيكا الكم ، الذي قدمه في الأساس بوهر وهايزنبرغ ، فقد حفزت على توضيح بعض جوانبها المهمة بشكل أساسي ، بل وأدت إلى مناقشة المشكلة الفلسفية للواقع المادي.
في عام 1927 ، اقترح شرودنجر ما يسمى مفهوم الرنانة للتفاعلات الكمومية ، بناءً على فرضية التبادل المستمر للطاقة بين الأنظمة الكمومية ذات الترددات الطبيعية القريبة. ومع ذلك ، فإن هذه الفكرة ، على الرغم من كل آمال المؤلف ، لا يمكن أن تحل محل فكرة الحالات الثابتة والتحولات الكمومية. في عام 1952 ، في مقال "هل هناك قفزات نوعية؟" عاد إلى مفهوم الرنانة ، وانتقد التفسير الاحتمالي. في إجابة مفصلة على التعليقات الواردة في هذا العمل ، توصل ماكس بورن إلى النتيجة التالية:
... أود أن أقول إنني أعتبر ميكانيكا الموجة في شرودنجر واحدة من أبرز الإنجازات في تاريخ الفيزياء النظرية ... أنا بعيد عن القول إن التفسير المعروف اليوم مثالي ونهائي. أرحب بالهجوم الذي شنه Schroдингdinger على اللامبالاة الراضة للعديد من علماء الفيزياء الذين يقبلون التفسير الحديث لمجرد أنه يعمل دون القلق بشأن دقة المنطق. ومع ذلك ، لا أعتقد أن مقالة شرودنجر قدمت مساهمة إيجابية في حل الصعوبات الفلسفية.
- م. بورن. تفسير ميكانيكا الكم // م. بورن. الفيزياء في حياة جيلي. - م: دار نشر الدول الأجنبية. لتر ، 1963. - س. 255 ، 265.
الكهرومغناطيسية والنسبية العامة
تعرف شرودنجر على عمل آينشتاين حول النظرية العامة للنسبية (GTR) في إيطاليا ، على شاطئ خليج تريست ، حيث كانت وحدته العسكرية موجودة أثناء الحرب العالمية الأولى. لقد فهم بالتفصيل الشكلية الرياضية (الموتر التفاضل والتكامل) والمعنى المادي للنظرية الجديدة ، وفي عام 1918 نشر ورقتين صغيرتين له نتائجه ، على وجه الخصوص ، شارك في مناقشة حول طاقة حقل الجاذبية في إطار الموارد الوراثية. لم يعد العالم إلى الموضوعات النسبية العامة إلا في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين ، عندما قام بمحاولة للنظر في سلوك موجات المادة في الزمكان المنحني. كانت أكثر فترة مثمرة لشرودنغر للتعامل مع الجاذبية كانت خلال فترة وجوده في دبلن. على وجه الخصوص ، حصل على عدد من النتائج المحددة في إطار النموذج الكوني دي سيتر ، بما في ذلك الإشارة إلى عمليات إنشاء المادة في مثل هذا النموذج من الكون المتوسع. في الخمسينيات من القرن الماضي ، كتب كتابين عن قضايا النسبية العامة وعلم الكونيات - "بنية الزمكان" (1950) و "توسيع الأكوان" (1956).
إيمون دي فاليرا ، البادئ بدعوة شرودنجر إلى دبلن
مجال آخر من مجالات عمل شرودنجر كان محاولات لخلق نظرية حقل موحدة من خلال الجمع بين نظرية الجاذبية والديناميكا الكهربائية. سبق هذا النشاط مباشرة ، ابتداء من عام 1935 ، من قبل عالم نمساوي يدرس إمكانية تعميم غير خطي لمعادلات ماكسويل. كان الغرض من هذا التعميم ، الذي اضطلع به غوستاف مي (1912) لأول مرة ، ثم ماكس بورن وليوبولد انفيلد (1934) ، هو الحد من حجم المجال الكهرومغناطيسي على مسافات قصيرة ، والتي ينبغي أن توفر قيمة محدودة للطاقة الذاتية للجزيئات المشحونة. يتم تفسير الشحنة الكهربائية في إطار هذا النهج على أنها خاصية داخلية للحقل الكهرومغناطيسي. منذ عام 1943 ، واصل شرودنغر جهود Weil و Einstein و Arthur Eddington لاشتقاق معادلة حقل واحد من مبدأ العمل الأقل عن طريق اختيار النوع الصحيح من Lagrangian في إطار هندسة القرابة. واقتصر شرودنغر ، مثل سلفه ، على اعتبار كلاسيكي بحت ، تقديم مجال ثالث ، كان من المفترض أن يعوض عن صعوبات الجمع بين الجاذبية والكهرومغناطيسية ، المقدمة في صورة Born - Infeld. لقد ربط هذا المجال الثالث بالقوات النووية ، التي كانت ميزونات افتراضية في ذلك الوقت تعتبر ناقلات. على وجه الخصوص ، أتاح إدخال الحقل الثالث في النظرية الحفاظ على ثبات القياس. في عام 1947 ، قام شرودنجر بمحاولة أخرى للجمع بين الحقول الكهرومغناطيسية والجاذبية ، واختار شكلاً جديدًا من معادلات لاغرانج واستنباط معادلات حقلية جديدة. تحتوي هذه المعادلات على علاقة بين الكهرومغناطيسية والجاذبية ، والتي ، حسب العالم ، يمكن أن تكون مسؤولة عن توليد الحقول المغناطيسية عن طريق تدوير الكتل ، على سبيل المثال ، الشمس أو الأرض. لكن المشكلة هي أن المعادلات لم تسمح بالعودة إلى مجال كهرمغنطيسي خالص عند إيقاف الجاذبية. على الرغم من الجهود الكبيرة ، لا يمكن حل المشاكل العديدة التي تواجه النظرية. لم ينجح شرودنجر ، مثل آينشتاين ، في إنشاء نظرية موحدة للحقل عن طريق هندسة الحقول الكلاسيكية ، وبحلول منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، تخلى عن هذا النشاط. وفقًا لأوتو هيتمير ( أوتو hittmair) ، أحد موظفي شرودنجر في دبلن ، "آمال كبيرة مهدت الطريق لخيبة أمل متميزة في هذه الفترة من حياة العالم العظيم" .
"ما هي الحياة؟"
في رأيي ، من الإنصاف القول إن شرودنغر ، بعد أن صاغ معادلة الموجة ، يتحمل المسؤولية الرئيسية عن البيولوجيا الحديثة.
النص الأصلي (المهندس)
وفقًا لذلك ، من المنطقي ، في رأيي ، القول إن شرودنجر ، من خلال صياغة معادلاته الموجية ، مسؤول بشكل أساسي عن البيولوجيا الحديثة.
أصبح الفيزيائي الشاب ماكس ديلبروك مهتمًا بالبيولوجيا تحت تأثير أفكار نيلز بور
ترتبط مساهمة شرودنجر المباشرة في علم الأحياء بكتابه "ما هي الحياة" (1944) ، استنادًا إلى محاضرات ألقاها في كلية ترينتي في دبلن في فبراير 1943. كانت هذه المحاضرات والكتاب مستوحاة من مقال بقلم نيكولاي تيموفيف ريسوفسكي وكارل زيمر وماكس ديلبروك ، نُشر في عام 1935 ونقله شرودنجر بول إوالد. بول بيتر اوالد ) في أوائل 1940s. تم تخصيص هذه المقالة لدراسة الطفرات الوراثية التي تحدث تحت تأثير الأشعة السينية وأشعة جاما وللتفسير الذي طور المؤلفون نظرية الأهداف. على الرغم من أن طبيعة جينات الوراثة لم تكن معروفة بعد في ذلك الوقت ، فإن إلقاء نظرة على مشكلة الطفرات من وجهة نظر الفيزياء الذرية أتاحت الكشف عن بعض القوانين العامة لهذه العملية. وضع عمل تيموفيف - زيمر - دلبروك من قبل شرودنجر كأساس لكتابه ، الذي جذب انتباه علماء الفيزياء الشباب على نطاق واسع. بعضهم (على سبيل المثال ، موريس ويلكينز) ، تحت تأثيرها ، قرر دراسة البيولوجيا الجزيئية.
تكرس الفصول القليلة الأولى من كتاب "ما هي الحياة؟" لمراجعة المعلومات حول آليات الوراثة والطفرات ، بما في ذلك أفكار تيموفيف ، زيمر وديلبروك. يحتوي الفصلان الأخيران على أفكار شرودنجر حول طبيعة الحياة. في أحدهما ، قدم المؤلف مفهوم الإنتروبيا السلبية (ربما يعود تاريخها إلى بولتزمان) ، والتي يجب أن تتلقاها الكائنات الحية من العالم الخارجي من أجل تعويض نمو الإنتروبيا ، مما يؤدي بهم إلى التوازن الديناميكي الحراري وبالتالي الموت. وفقا لشرودنجر ، هذا هو أحد الاختلافات الرئيسية بين الحياة والطبيعة غير الحية. وفقًا لبولينج ، فإن فكرة الانتروبيا السلبية ، التي صيغت في أعمال شرودنجر دون صرامة ووضوح ، لا تضيف شيئًا تقريبًا إلى فهمنا لظاهرة الحياة. أشار فرانسيس سيمون بعد فترة وجيزة من نشر الكتاب إلى أن الطاقة الحرة يجب أن تلعب دورًا أكبر بكثير للكائنات الحية من الانتروبيا. في الإصدارات اللاحقة ، أخذ شرودنجر هذه الملاحظة في الاعتبار ، مشيرًا إلى أهمية الطاقة الحرة ، لكنه ترك الحجج حول الانتروبيا في هذا الأمر ، كما قال ماكس بيروتز الحائز على جائزة نوبل ، "الفصل المضلل" لا تغيير.
في الفصل الأخير ، عاد شرودنجر إلى فكره ، والذي يمر بكتاب كامل وأن آلية عمل الكائنات الحية (استنساخها الدقيق) لا تتفق مع قوانين الديناميكا الحرارية الإحصائية (العشوائية على المستوى الجزيئي). وفقًا لشرودنجر ، فإن اكتشافات علم الوراثة تتيح لنا أن نستنتج أنه لا يوجد مكان للقوانين الاحتمالية ، والتي يجب أن تحكم سلوك الجزيئات الفردية ؛ دراسة المادة الحية ، بالتالي ، يمكن أن تؤدي إلى بعض قوانين الطبيعة غير الكلاسيكية (ولكن في نفس الوقت). لحل هذه المشكلة ، لجأ شرودنجر إلى فرضيته الشهيرة حول الجين باعتباره بلورة أحادية البعد أحادية البعد ترجع إلى عمل دلبروك (كتب الأخير عن البوليمر). ربما تكون البلورة الجزيئية aperiodic التي يُكتب فيها "برنامج الحياة" التي تتجنب الصعوبات المرتبطة بالحركة الحرارية والاضطراب الإحصائي. ومع ذلك ، كما أوضح التطور الإضافي للبيولوجيا الجزيئية ، كانت قوانين الفيزياء والكيمياء الحالية كافية لتطوير هذا المجال من المعرفة: يتم حل الصعوبات التي ناقشها شرودنجر باستخدام مبدأ التكامل والحفز الأنزيمي ، الذي يسمح بإنتاج كميات كبيرة من مادة معينة. ومع إدراك دور كتاب "ما هي الحياة؟" في الترويج لأفكار علم الوراثة ، توصل ماكس بيروتز إلى الاستنتاج التالي:
... أظهرت دراسة متأنية لكتابه [شرودنغر] والأدبيات ذات الصلة أن ما كان صحيحًا في كتابه لم يكن أصليًا ، وأن معظم النص الأصلي ، كما كان معروفًا حتى وقت كتابة هذا التقرير ، لم يكن صحيحًا. علاوة على ذلك ، يتجاهل الكتاب بعض الاكتشافات الهامة التي تم نشرها قبل نشرها.
النص الأصلي (المهندس)
... أظهرت دراسة وثيقة لكتابه وللأدبيات ذات الصلة أن ما كان صحيحًا في كتابه لم يكن أصليًا ، ومعظم ما كان أصليًا كان معروفًا بأنه غير صحيح حتى عند كتابته. علاوة على ذلك ، يتجاهل الكتاب بعض الاكتشافات الحاسمة التي تم نشرها قبل نشرها.
وجهات النظر الفلسفية
في عام 1960 ، استذكر شرودنغر الوقت الذي تلا نهاية الحرب العالمية الأولى:
فقط بعد وصوله إلى دبلن ، كان بإمكانه إعطاء أسئلة فلسفية الاهتمام الكافي. من قلمه جاءت سلسلة من الأعمال ليس فقط على
توفي إروين رودولف جوزيف ألكسندر شرودنغر (من مواليد 12 أغسطس 1887 ، فيينا - 4 يناير 1961 ، المرجع نفسه) - عالم الفيزياء النظري النمساوي ؛ حائز على جائزة نوبل في الفيزياء (1933) ؛ أستاذ في جامعات برلين وأكسفورد وجراتس وغنت. منذ عام 1939 - مدير معهد الدراسات المتقدمة في دبلن الذي أسسه ؛ تطوير ميكانيكا الكم ونظرية الموجة للمادة.
ولد إروين شرودنجر في فيينا في عائلة رودولف شرودنجر وداليا إميلي براندز. في عام 1898 دخل صالة الألعاب الرياضية الأكاديمية. بعد تخرجه من صالة الألعاب الرياضية الكلاسيكية في الفترة من 1906 إلى 1910 ، درس في جامعة فيينا ، والتي بحلول هذا الوقت ، وبفضل I Loshmidt و I. Stefan و L. Boltzmann ، أصبحت مركزًا بارزًا للفيزياء النظرية والتجريبية. كان هناك ، تحت تأثير كبار علماء الفيزياء ، وطلاب L. Boltzmann - F. Gazenorl و Franz Exner ، تشكلت النظرة العلمية العالمية لشرودنجر.
ذلك ... الأصل بترتيب محدد بدقة (من حيث "قبل" و "بعد") ليس جودة العالم المتصور ، ولكنه يشير إلى العقل المدرك.
(العقل والمادة)
شرودنجر إروين
كان المجال الأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لشرودنجر هو الديناميكا الحرارية في التفسير الاحتمالي الذي طوره بولتزمان. قال E. Schrödinger في عام 1929: "إن دائرة هذه الأفكار أصبحت بالنسبة لي ، كما كانت ، الحب الأول في العلم ، ولم يأسرني أحد ، وربما لن يأسرني أبدًا." كرسالة دكتوراه ، تدافع شرودنجر عن العمل التجريبي على التوصيل الكهربائي على سطح العوازل في الهواء الرطب ، يؤديها في مختبر Exner.
بعد التخرج ، يعمل شرودنجر كمساعد لـ Exner ، ومنذ عام 1914 ، كأستاذ مساعد خاص. منذ عام 1910 ، ظهرت منشورات شرودنغر الأولى على المواد العازلة ، النظرية الحركية للمغناطيسية ، الكهرباء في الغلاف الجوي (جائزة Geitinger) ، نظرية التشتت الكهربائي الشاذ ، ظواهر التداخل ، نظرية تأثير ديباي ، إلخ.
قبل أسابيع قليلة من اندلاع الحرب العالمية الأولى ، تم تجنيد شرودنجر في الجيش. على عكس ف. غزنورل ، الذي توفي في المقدمة ، كان شرودنغر محظوظًا - تم إرساله كضابط مدفعي إلى قسم هادئ نسبيًا من الجبهة الجنوبية الغربية (منطقة ترييستي). هناك ، حتى يتمكن من مواكبة تطور الفيزياء ، على وجه الخصوص ، للتعرف على مقالات أ. آينشتاين حول النظرية العامة للنسبية وفي عام 1918 نشر مقالتين حول هذا الموضوع.
بعد الحرب ، في خريف عام 1919 ، قبل شرودنجر دعوة M. Wien لإلقاء محاضرة عن النظرية الإلكترونية والكمية في جامعة يينا. في 1920-1921 شرودنجر أستاذ بجامعات شتوتغارت وبريسلاف ، في عام 1921 ترأس قسم الفيزياء النظرية بجامعة زيورخ ، التي كان يشغلها أ. أينشتاين ، وبي ديبي ، ومون فون لاو.
اكتسب شرودنجر شهرة عالمية بسبب عمله في نظرية الكم في عام 1926. "ما هو الموجود في الفيزياء النظرية أكثر من أعماله الستة الأولى في ميكانيكا الأمواج؟" قال ماكس بورن لاحقًا. فكرة L. de Broglie حول موجات الإلكترون المتراكمة في مدارات عدد صحيح من المرات دفعت شرودنغر إلى فهم الحالات المنفصلة على أنها ذبذبات طبيعية. مشكلة الكمي ، لذلك ، غليان إلى البحث عن القيم الذاتية و eigenfunctions. بعد تقديم مفهوم الوظيفة الذي يصف حالة الجسم الدقيق ، يحصل شرودنجر على "المعادلة الموجية" الشهيرة للمادة - معادلة شرودنجر ، التي تلعب نفس الدور الأساسي في الفيزياء الذرية مثل معادلات نيوتن في الميكانيكا الكلاسيكية ومعادلات ماكسويل في الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية. معرفة الوظيفة في وقت واحد ، من الممكن ، بعد حل معادلة شرودنجر ، الحصول عليها في أي وقت آخر. تصف الوظيفة نفسها فقط التوزيع الاحتمالي لحالات الجسيمات المجهرية. بعد وقت قصير من إنشاء ميكانيكا الأمواج ، أظهر شرودنجر معادلته الرسمية لميكانيكا الكم في هايزنبرغ - ولد - الأردن. ومع ذلك ، من حيث المبدأ - تفسير نظرية الكم - شرودنجر طرق مع مدرسة كوبنهاغن ، التي رفضت المفاهيم الكلاسيكية المعمول بها. احتفظ V. Heisenberg بمذكرات المناقشات مع Schrödinger ، والتي تشكلت فيها فيزياء جديدة بالفعل ، في كتابه Part and Whole (فيزياء وفلسفة. Part and Whole. M.، 1989). ساهمت هذه المناقشات في فهم أعمق لنظرية الكم ، واكتشاف N. Bohr و V. Heisenberg لمبادئها الأساسية. توصل شرودنجر ، من ناحية أخرى ، إلى أن نظرية الكم كانت غير مكتملة وجسدت في وقت لاحق جوهر تفسير كوبنهاغن في شكل مفارقة لـ "قط شرودنجر" ، الذي هو على قيد الحياة ومات مع احتمال معين.
في عام 1933 ، مع P. A. M. Dirac ، حصل شرودنغر على جائزة نوبل "لاكتشاف أشكال جديدة من النظرية الذرية". في عام 1927 ، تمت دعوة شرودنجر إلى قسم جامعة برلين من قبل خليفة ماكس بلانك. في عام 1928 ، تم انتخابه عضوا أجنبيا مناظرا في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، في عام 1934 - عضوا فخريا. في عام 1933 ، مع ظهور الفاشية ، اضطر شرودنغر إلى الهجرة إلى أكسفورد. بعد تدريس قصير في المنزل في غراتس (1936-1938) ، هاجر مرة أخرى. في عام 1939 ، بناءً على دعوة من رئيس وزراء أيرلندا ، ترأس I de Valera Schrödinger معهد الدراسات العليا في دبلن ، والذي تم إنشاؤه خصيصًا له. يعمل شرودنجر في مجال نظرية الجاذبية ، نظرية ميزون ، الديناميكا الحرارية ، الديناميكا الكهرومائية غير الخطية Born - Infeld ، في محاولة لإنشاء نظرية حقل موحدة. لم يكن شرودنغر فيزيائيًا نظريًا رئيسيًا فحسب ، بل كان أيضًا مفكراً غير عادي. كان يعرف أن ست لغات ، قرأت في مخطوطات الفلاسفة القدامى والحديثين ، كانت مهتمة بالفن ، وكتب الشعر. في عام 1944 ، نشر شرودنجر دراسة أصلية عند تقاطع الفيزياء والبيولوجيا - "ما هي الحياة من وجهة نظر الفيزياء؟" في عام 1948 ، ألقى محاضرات حول الفلسفة اليونانية في جامعة كوليدج لندن ، والتي شكلت أساس كتابه "الطبيعة والإغريق" (لندن ، 1954). إنه قلق بشأن العلاقة بين الوجود والوعي (Spirit and Matter ، كامبريدج ، 1958) ، العلوم والمجتمع (تقرير في أكاديمية العلوم البروسية (برلين) ، "هل العلوم الطبيعية مشروطة بالبيئة؟" ، 1932 ؛ كتاب "العلوم و الإنسانية ، كامبريدج ، 1952) ، يناقش مشكلة السببية وقوانين الطبيعة (مجموعات: "نظرية العلم والإنسان" ، نيويورك ، 1957 ، "ما هو قانون الطبيعة؟" ، ميونيخ ، 1962). في عام 1949 تم نشر مجموعة من قصائده.
الخبرة ، بقدر ما نعرفه ، تفرض بوضوح قناعة أنه لا يستطيع البقاء على قيد الحياة من تدمير الجسم ، الذي يرتبط حياته ، بقدر ما نعرف الحياة ، ارتباطًا وثيقًا. حتى بعد هذه الحياة لا يوجد شيء؟ لا. تجربة مختلفة عن تلك التي نعرفها لا يجب أن تحدث في المكان والزمان. لكن في ترتيب المظهر ، عندما لا يلعب الوقت دورًا ، فإن مفهوم "بعد" ليس له معنى.
(العقل والمادة)
شرودنجر إروين
نشر شرودنغر حوالي 100 مقالة عن الموضوعات العلمية والفلسفية العامة. الأهم بالنسبة لشرودنجر بعد أفلاطون هو مفهوم الواحد. في الفلسفة اليونانية والصينية والهندية - نظام وجهات النظر حول الطبيعة في وحدتها ، يحاول "العثور على جزيئات الحكمة المفقودة" التي من شأنها أن تساعد في التغلب على أزمة الجهاز المفاهيمي للعلوم الأساسية وتقسيم المعرفة الحديثة إلى العديد من التخصصات المنفصلة. في جوهره ، وفي بحثه العلمي البحت عن نظرية المجال الموحد ، تجسدت رغبته في وحدة الصورة المادية للعالم. كانت نقطة الانطلاق لوجهة نظره الفلسفية في العالم هي إدراك واضح بأن "القيمة هي فقط في إطار بيئتها الثقافية ، فقط في اتصال مع كل من هم الآن ، وكذلك الذين سيكرسون في المستقبل لإثراء الثقافة الروحية والمعرفة." لذلك ، فإن جاذبية شرودنجردينغ لإرث الفلسفة الهندية القديمة والحضرية أمر ضروري بالنسبة له عند مناقشة مسألة ما هو "الواقع الموضوعي" ، هل يمكن اختزاله إلى بيانات الملاحظة والقياس أو إلى مزيج من المعاني الشاملة ذات الأهمية العالمية؟ إن التحول الذي حدث مع ميكانيكا الكم في فهم الموضوعية والوصف الموضوعي تطلب فهماً فلسفياً لاعتماد الواقع الموضوعي على طريقة الملاحظة والوصف. ترك شرودنجر مخطوطين نُشرا تحت عنوان "رؤيتي العالمية": أحدهما كتب في عام 1925 والآخر في عام 1960. واصل شرودنغر العمل على المخطوطة. تطبع المجلة مخطوطة عام 1925 في هذا العدد ، و 1960 في العدد القادم ، ومن المهم أن جميع المبدعين في ميكانيكا الكم ، بمن فيهم E. Schrödinger ، أُجبروا على التفكير في المشكلات الفلسفية التي تطرحها الفيزياء الجديدة ، إلى جانب أبحاث العلوم الطبيعية ، أن قضايا العلوم الطبيعية الجديدة دفعتهم إلى إعادة التفكير في المفاهيم الفلسفية الأساسية ، مثل "الواقع" ، "العالم" ، "الواقع" ، "الوعي" ، "معرفة الموضوع" ، "القانون الأخلاقي" ، وغيرهم. و losofii - M. بلانك، R. Avenarius، إرنست كاسيرر، والمؤرخ الألماني الفلسفة Gazenorlya F. وR. Zemon - المؤلف من مجلدين من "ذاكري". إنه يقدر تقديرا عاليا انتقادهم للواقعية الساذجة والمادية العقائدية التي لا ترقى إلى مناقشة المفاهيم الفلسفية النهائية. أشار شرودنجر إلى أهمية الميتافيزيقيا للفيزيائيين ، وأنه بعد فترة من "معاناة الميتافيزيقا" ، يتنبأ بالفترة التي سيضطر فيها العالم إلى تجاوز حدود المتصورة المباشرة والمضي في مناقشة المشكلات الميتافيزيقية النهائية. وهنا موقف الميتافيزيقي المضاد للفلاسفة في أوائل القرن العشرين. وبرنامج "الفيزياء الوصفية" غير واضح بالفعل ولا يمكن أن يساعد في فهم العديد من الأسئلة الأساسية.