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埃尔温·薛定谔

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埃爾溫·薛定谔
Erwin Schrödinger
Erwin Schrödinger (1933).jpg
出生 埃尔温·鲁道夫·尤则夫·亚历山大·薛定谔
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger
(1887-08-12)1887年8月12日
奥匈帝国维也纳
逝世 1961年1月4日(1961-01-04)(73歲)
奥地利维也纳
公民权
  • 奥地利
  • 爱尔兰(1948年后)
研究領域 物理学家
机构
母校 维也纳大学
博士導師 弗雷德里希·哈瑟诺尔英语Friedrich Hasenöhrl
知名于 薛定谔方程
薛定谔猫
薛定谔绘景
著名獎項 马泰乌奇奖章(1927年)
诺贝尔物理学奖(1933年)
马克斯·普朗克奖章(1937年)
配偶 安娜玛丽·贝特尔(1920年–1961年)[1]
簽名
薛丁格的肖像曾经印在奥地利1000先令的钞票上。

埃尔温·魯道夫·尤則夫·亞歷山大·薛定諤德语Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger,1887年8月12日-1961年1月4日)生于奥地利维也纳,是奥地利一位理论物理学家,量子力学的奠基人之一。1926年他提出薛定谔方程,为量子力学奠定了坚实的基础。他想出薛定谔猫思想實驗,试图证明量子力学宏观条件下的不完备性。

1933年,因為“发现了在原子理论裏很有用的新形式”,薛定諤和英国物理学家保罗·狄拉克共同获得了诺贝尔物理学奖,以表彰他们发现了薛定谔方程狄拉克方程

他的父亲鲁道夫·薛定諤是生产油布和防水布的工厂主同时也是一名园艺家。他的母亲格鲁吉亚娜·艾米莉·布兰达是维也纳科技大学的教授亚历山大·鲍尔的女儿。

生平[编辑]

早年[编辑]

薛定谔1887年出生在奥地利维也纳附近的埃德伯格,1898年进入了文理高中,从1906年至1910年在维也纳大学学习物理与数学并在1910年取得博士学位。此后在维也纳物理研究所工作,他当时的同事包括弗兰茨·瑟拉芬·埃克斯纳(Franz Serafin Exner),弗雷德里希·哈瑟诺尔(Friedrich Hasenöhrl)和弗里茨·柯劳什(Fritz Kohlrausch)。在大学期间薛定谔还同园艺家弗朗茨·弗利摩尔(Franz Frimmel)保持了很深密的友谊。 他的母親血統是一半奧地利和一半英國,英國的一方是來自利明頓。薛丁格幾乎是在同一個時間學習英語和德語,因為他的父母二人都在家講這兩種語言。他的父親是一位天主教的信徒,而母親是一位路德教派的信徒。

在1911年薛丁格成為埃克斯納的助理。在薛丁格幼年時期,他深受叔本華的影響,因此,他廣泛閱讀叔本華的作品,他的一生對色彩理論、哲學、東方宗教深感興趣。

中年[编辑]

薛定谔在1914年至1918年参加了第一次世界大战。此后在耶拿大学斯图加特大学布雷斯劳大学苏黎世大学教书。特别是在苏黎世大学他所担任的理论物理学的教授以前曾由爱因斯坦马克斯·冯·劳厄担任过。在这里他提出了著名的薛定谔方程,创立了波动力学学说用以来描述量子力学。

1920年4月6日他同安娜玛丽·贝特尔(Annemarie Bertel)结婚。在同一年,薛丁格在耶拿成為馬克思·维恩英语Max Wien的助理,並在1920年9月成为了副教授(ausserordentlicher Professor,ao. Prof.)。1921年,在布雷斯勞(今弗羅次瓦夫)他成為正教授(ordenticher Professor,o. Prof.)。

1921年,他搬到了蘇黎世大學。1926年1月,薛丁格在物理年鉴發表文章「做為量化特徵值問題」(Quantisierung als Eigenwertproblem),也就是和波動力學以及現在所知的薛丁格方程式有關的問題。在本文中,他發表了衍生的波動方程是時間獨立的系統,並表明它給了正確的能量的特徵值得類氫原子。本文在二十世紀被認為最重要成就,創造出量子力學的革命。第二篇文章在四個星期後就交出,並給出了一個新的推導薛丁格方程式。在五月的第三篇文章顯示,他的做法等同於該海森堡,並給了斯達格效應。第四篇文章在這個最顯著的系列中說明了如何處理問題,該系統隨時間而有所變化,例如散射問題。這些文章在物理界被公認為意义重大,對他的職業生涯和成就具有重大的意義。1927年薛定谔迁往柏林,接替马克斯·普朗克洪堡大学担任理论物理学教授,并成为了普鲁士科学院院士。在那里他感受到了自由进行科学研究的浓厚气氛。当时在柏林汇聚了世界顶尖的物理学家,比如他的同事维克托·维斯科普夫。在纳粹党1933年夺取政权后,薛定谔决定离开德国移居英国牛津,在牛津大学莫德林学院担任访问学者,同年他获得了诺贝尔物理学奖。

晚年[编辑]

1934年,薛定谔在普林斯頓大學講學,校方希望能夠聘請他,但薛定谔拒絕了。之後,他要前往愛丁堡大學當講師,但簽證延誤,最後,1936年他只好在奧地利格拉次的大學授課。1938年薛定谔由于德奧合并而离开奧地利並迁往愛爾蘭都柏林,在那里他于1940年建立了理论物理学院并一直担任主任。

除了量子力學之外,1944年著有《生命是什么?》(What is Life?)。發現DNA雙螺旋的詹姆斯·杜威·沃森佛朗西斯·克里克表示受薛丁格影響頗深。

1956年薛定谔返回维也纳,在维也纳大学理论物理研究所教学直到去世。当他参加完在阿尔卑包赫村(Alpbach)举行的高校活动后,由于当地风景优美而决定死后葬在此地。薛定谔因患肺结核在1961年1月4日病逝于维也纳,死后如愿被埋在了阿尔卑包赫村,他的墓碑上刻着以他命名的薛定谔方程。

個人生活[编辑]

薛定谔在1920年4月6日和Annemarie Bertel結婚[2]

薛定谔患有結核,在1920年代曾幾次在阿羅薩療養院中休養,波方程也是在療養院推導出來的[3]

安娜瑪麗和薛定谔的墓,上面刻有薛定谔方程

薛定谔在73歲時,於1961年1月4日因結核逝世於維也納,葬在奧地利阿尔卑巴赫的天主教墓園中。薛定谔不是天主教徒,但因為是宗座科学科学院因此特別可以葬在此墓園[4]。薛定谔的妻子安娜(生於1896年12月3日)在1965年10月3日逝世。

成果与荣誉[编辑]

1926年他提出著名的薛定谔方程,至今仍是量子力学的理论基础。沃纳·海森堡在稍早的时候提出矩阵力学,薛定谔提出薛定谔方程,两者可以得到相同的结果。薛定谔随后证明,两者在数学上是等价的。薛定谔方程使用微分方程的形式,比矩阵力学容易理解,因此被广泛用于教学。

1933年薛定谔获得诺贝尔物理学奖[5]

1937年薛定谔被授予马克斯·普朗克奖章

1944年薛定谔出版了《生命是什么》,此书中提出了负熵英语Negentropy的概念。他自己发展了分子生物学,想通过用物理的语言来描述生物学中的课题。他还发表了许多的科普论文,它们至今仍然是进入到广义相对论统计力学的世界的最好向导。

1956年薛定谔获得了奧地利科學院英语Austrian Academy of Sciences以他為名的埃尔温·薛定谔獎英语Erwin Schrödinger Prize

1957年薛定谔获得了奧地利科學藝術獎章英语Austrian Decoration for Science and Art

最著名的思想實驗薛定谔猫,在这个试验中他把量子力学中的反直观的效果转嫁到日常生活中的事物上来,并想以此来表达他对想要用一般的统计学说来解释量子物理的拒绝。

此外薛定谔还发表了50余本著作涉及到不同的题目,还进行了统一的语义场论的努力。

参见[编辑]

引用和注释[编辑]

  1. ^ Moore, Walter J. Schrödinger, life and thought. Cambridge University Press. 29 May 1992: 10– [7 November 2011]. ISBN 978-0-521-43767-7. 
  2. ^ Schrödinger: Life and Thought by Walter John Moore, Cambridge University Press 1992 ISBN 978-0-521-43767-7, discusses Schrödinger's unconventional relationships, including his affair with Hildegunde March, in chapters seven and eight, "Berlin" and "Exile in Oxford".
  3. ^ Moore, Walter J. Schrödinger by Walter J. Moore: Christmas at Arosa. Books.google.co.uk. 9 January 1926 [13 March 2010]. ISBN 978-0-521-43767-7. 
  4. ^ Walter J. Moore. Schrödinger: Life and Thought. Cambridge University Press. 1992: 482. ISBN 9780521437677. There was some problem about burial in the churchyard since Erwin was not a Catholic, but the priest relented when informed that he was a member in good standing of the Papal Academy, and a plot was made available at the edge of the Friedhof. 
  5. ^ Erwin Schrödinger - Fact

外部链接[编辑]