إروين شرودنغر. معارض شرس للنظام النازي ومالك فخور لقطة الكم

كان شرودنجر مهتمًا بمسألة كيفية إحاطة الإلكترون بالذرة، وقدم إجابة كمومية. كان لديه القدرة على التوضيح، والتي بفضلها نتذكره حتى يومنا هذا.

كان إروين شرودنجر الابن الوحيد لأبوين متعلمين. كان والده صاحب شركة لصبغ الأقمشة، وكان رسامًا موهوبًا وعالم نبات. كانت والدته نصف نمساوية ونصف إنجليزية. كانت هناك أيضًا اختلافات دينية بينهما: كان والده كاثوليكيًا بينما كانت والدته لوثرية. على الرغم من أنه نشأ في منزل متدين، إلا أن شرودنجر وصف نفسه بالملحد، على الرغم من اهتمامه بالديانات الشرقية ووحدة الوجود، مما أثر بشكل كبير على أفكاره العلمية.

تلقى إيروين تعليمه في المنزل على يد مدرسين خاصين ووالديه حتى سن الحادية عشرة. ثم التحق بالمدرسة الثانوية للتحضير للجامعة. تم قبوله في جامعة فيينا حيث ألهمه الفيزيائي الشاب فريدريش هاسنهورل. حصل شرودنجر على الدكتوراه في الفيزياء وحصل على مكتب في الجامعة حيث بقي حتى الحرب العالمية الأولى.

حارب كضابط مدفعية على الجبهة الإيطالية. خلال الحرب، قتل هاسنهورل. في خطاب قبوله لجائزة نوبل عام 1933، أشار شرودنغر إلى أنه لولا الحرب لكان مورو هاسنهورل هو من سيتم تكريمه. عندما كانت الحرب على وشك الانتهاء، قرر التفكير في مستقبله المهني كأستاذ في جامعة تشيرنيفتسي، لكن إحدى نتائج الحرب كانت تفكك الإمبراطورية النمساوية المجرية، التي سيطرت أيضًا على أجزاء من أراضي اليوم. بولندا وأوكرانيا، وبالتالي سقط هذا الاحتمال من جدول الأعمال. عاد إلى منصبه الصغير نسبيًا في فيينا، وتزوج، ثم عُرض عليه منصب جديد. قام بتغيير وظائفه عدة مرات حتى وصل أخيرًا إلى رئاسة قسم الفيزياء النظرية بجامعة زيورخ في سويسرا عام 1921.

كانت السنوات الست التي قضاها في زيورخ هي الأكثر مثمرة في حياته المهنية. رغم أنه لم يبدأ البحث الذي أدى إلى نشره -الميكانيكا الموجية- إلا في عام 1925. بالمناسبة، اشتعل اهتمامه بالنظرية بفضل ملاحظة هامشية في مقال ألبرت أينشتاين.

قرر شرودنغر أن يفكر في تفسير لحركة الإلكترونات داخل الذرة على شكل موجات. في عام 1926 نشر ورقته البحثية، التي قدمت الأساس النظري للنموذج الذري الذي اقترحه نيلز بور بناءً على النتائج المختبرية. المعادلة التي اكتشفها لاحقًا حصلت على لقب "معادلة شرودنغر الموجية". وكان هذا هو التفسير النظري الثاني لحركة الإلكترون داخل الذرة، بعد ميكانيكا المصفوفة لفيرنر هايزنبرغ. فضل العديد من العلماء نظرية شرودنغر لأنه يمكن محاكاتها، في حين أن نظرية هايزنبرغ رياضية بحتة. انقسم الفيزيائيون إلى معسكرين، لكن شرودنغر سرعان ما أظهر أن النظريتين متماثلتان، ولكن تم التعبير عنهما بطريقة مختلفة.

في عام 1927، عُرض على شرودنغر منصبًا مرموقًا: ليحل محل ماكس بلانك عند تقاعده في جامعة برلين. لم تعجب شرودنغر فكرة مغادرة جبال الألب والانتقال إلى المدينة المزدحمة، لكنه وافق. وتبين أنها كانت فترة ممتازة للدراسة والتدريس بالنسبة لشرودنجر، لكنها انتهت بنهاية قبيحة مع صعود الحزب النازي في ألمانيا. ورأى كيف تم فصل العديد من زملائه من وظائفهم وأجبروا على مغادرة ألمانيا. وهو أيضاً اختار الرحيل في عام 1933، وهو العام الذي أصبح فيه هتلر مستشاراً لألمانيا. وانتقل إلى جامعة أكسفورد في بريطانيا العظمى، وفي الأسبوع الأول من إقامته هناك علم أنه فاز بجائزة نوبل في الفيزياء مع بول ديراك.
وبعد ثلاث سنوات عاد إلى منصبه الأصلي في الجامعة النمساوية، ولكن في عام 1938 غزت ألمانيا جارتها وتم طرد شرودنغر. قام رئيس وزراء أيرلندا في ذلك الوقت، إيمون دي فالارا، الذي كان عالم رياضيات حسب المهنة، بدعوة شرودنغر إلى معهد الدراسات المتقدمة الذي أنشأه في دبلن. هاجر شرودنغر إلى هناك ومعه القليل من ممتلكاته ولا مال تقريبًا. ومكث هناك لمدة 17 عامًا، ركز خلالها اهتمامه على الأسئلة الفلسفية حول الفيزياء وعلاقتها بالمجالات الأخرى.

في عام 1956، بعد انتهاء الحرب وانتهاء الاحتلال الأجنبي للنمسا، عاد شرودنغر إلى فيينا. مرض بعد عام وتوفي عام 1961.

أرييه ميلاميد كاتس في مقالته الاكتشافات العشرة العظيمة في الفيزياء وعلم الفلك يذكر غاليليو في مجلة مساهمة شرودنغر الفريدة في فيزياء الكم.

"لقد ساهم الكثيرون في نظرية الكم، وقام الكثيرون بتفسيرها، ولا يمكن سردها جميعًا هنا. ومع ذلك، سنحاول تقديم جوهر نظرية الكم، أو بمعنى آخر سنتحدث عن معادلة شرودنغر. في عام 1926، أعجب إروين شرودنغر بأطروحة الدكتوراه التي قدمها لويس دي برولي، وخاصة بحقيقة أنه قدم الجسيمات على شكل موجات. اقترح شرودنغر وصف بعض الأنظمة الكمومية بمساعدة الدالة الموجية، وهي حل المعادلة التي تحمل اسمه. يمكن تقديم الدالة الموجية كتراكب (تداخل) للحالات، وهذه الطريقة في التسجيل تسمح ببساطة بالعثور على القيم المسموح بها التي سيتم الحصول عليها في التجربة وحساب احتمالات قياس هذه القيم. يمكن القول أنه اقترح طريقة حل بسيطة لبعض المشاكل الكمومية، على الرغم من أنه من الناحية العملية عادة ما يتعين على المرء أن يستقر على حل تقريبي. ومن الجدير التأكيد على أنه من الجانب الفلسفي، فإن نظرية الكم هي نظرية احتمالية وحتمية على حد سواء، حيث يتم حساب احتمالات تلقي قياسات معينة بشكل حتمي.

في عام 2012، فاز سيرج هيروش وديفيد واينلاند بجائزة نوبل لاختراعهما، وطورا بشكل منفصل أساليب ثورية لقياس ومراقبة الجسيمات الفردية مع الحفاظ على طبيعتها الميكانيكية الكمومية، بطرق كانت تعتبر مستحيلة في السابق. في الواقع، تمكنوا من إحياء قطة شرودنغر. بعد الفوز كتب الدكتور موشيه نحماني"من أجل وصف النتائج السخيفة للانتقال بين العالم الصغير لفيزياء الكم والعالم الكبير العادي الذي نختبره كل يوم، ابتكر شرودنغر تجربة ذكية بشكل خاص مع قطة: قطة شرودنجر موجودة في صندوق معزولة تماما عن العالم الخارجي. يوجد في الصندوق أيضًا زجاجة من السيانيد القاتل التي يتم إطلاقها بعد اضمحلال ذرة مشعة معينة، وهي موجودة أيضًا في الصندوق.

يتم تحديد الانحلال الإشعاعي من خلال قوانين فيزياء الكم، والتي بموجبها تكون المادة في حالات من الاضمحلال حيث كان لديها وقت للتحلل ولم تضمحل بعد. لذلك، من المفترض أيضًا أن تكون القطة في تركيبة من حالات كونها حية وميتة. الآن، إذا نظرنا داخل الصندوق، فإننا نخاطر بقتل القطة لأن التركيبة الكمومية للحالات حساسة للغاية للتفاعلات مع العالم الخارجي لدرجة أن أي محاولة للنظر إلى القطة ستؤدي على الفور إلى انهيار الحالة المزدوجة وسنقوم بذلك احصل على واحد منهم فقط - قطة حية أو قطة ميتة. في نظر شرودنغر، تؤدي هذه التجربة الذكية إلى نتيجة سخيفة، ويقال إنه اعتذر لاحقًا عن نشر الارتباك في مجال فيزياء الكم.

إروين شرودنغر يصوغ المعادلة الأساسية لنظرية الكم

للمقال الذي أعقب محاضرة نوبل التي ألقاها إروين شرودنغر عام 1933 على موقع جائزة نوبل