Erwin Schrodinger, geniul fizicii cuantice. Teoriile pentru care a castigat premiul Nobel

Logoul dedicat de Google lui Erwin Schrödinger face referire la un experiment celebru al fizicianului - "Pisica lui Schrödinger" -, imaginat de acesta in 1935. Un experiment mental, caracterizat ca un paradox, el ilustreaza problemele care pot aparea daca se aplica interpretarea Copenhaga a mecanicii cuantice asupra obiectelor din viața de zi cu zi. Astfel, el a imaginat un experiment care include o pisica ce poate sa fie vie sau moarta, in funcție de un eveniment aleatoriu anterior. In timpul elaborarii experimentului sau, Schrödinger a inventat termenul "Verschränkung" - cu sensul de conexiune cuantica.

Nascut la Viena, pe 12 august 1887, Erwin Schrödinger si-a facut primele studii acasa, apoi a studiat fizica teoretica la universitatea din oras, inainte sa se inroleze in armata. S-a intors la universitate sa studieze fizica experimentala, insa, la izbucnirea Primului Razboi Mondial, s-a reintors in armata, pentru ca, in 1917, sa inceapa sa predea un curs de meteorologie.

A fost profesor de fizica teoretica la Berlin, Graz și Dublin și este fondatorul mecanicii ondulatorii, a carei ecuație fundamentala ii poarta numele. De asemenea, el a studiat elementul radiu și a avut contribuții majore la definitivarea teoriei culorii.

In prima sa lucrare de mecanica ondulatorie, scrisa in ianuarie 1926, el a inlocuit electronul din modelul atomic al lui Niels Bohr cu o serie de unde, prin aplicarea teoriei lui Louis de Broglie, conform careia electronii se comporta ca niște unde. Aceasta teorie a fost incorporata in ecuația lui Schrödinger - o ecuatie a undelor cu o forma specifica domeniului cuantic.

Citește și

Studiu: Vaccinurile anti-COVID-19 cu ARN mesager nu au cauzat nicio creştere a mortalităţii pe termen lung

In 1927, s-a mutat la Universitatea din Berlin, preluand catedra de fizica teoretica a celebrului Max Planck, pentru ca, in 1933, sa plece in Anglia, unde a lucrat la Universitatea din Oxford. A revenit in Austria, in 1936, la Universitatea din Graz, insa, dupa anexarea Austriei de catre Germania, in 1938, a plecat in SUA, unde a fost profesor la Universitatea din Princeton. Dupa razboi, s-a intors in Europa, unde a devenit directorul Scolii de fizica teoretica a Institutului de studii avansate din Dublin. A iesit la pensie in 1955, stabilindu-se in Austria.

In 1933, impreuna cu Paul Dirac, Schrödinger a primit premiul Nobel pentru fizica

Schrödinger a mai realizat lucrari in domenii ale fizicii precum mecanica statistica, termodinamica, teoria culorii. Totodata, intr-o carte laudata de critici, lansata in 1944, "What Is Life?", el s-a aplecat asupra unor probleme de genetica, analizand fenomenul vietii din punctul de vedere al fizicii.

In ceea ce priveste experimentul sau cu pisica, acesta a fost o consecinta a discutiilor despre "paradoxul EPR" (numit astfel dupa autorii sai Albert Einstein, Boris Podolsky și Nathan Rosen in 1935), care a subliniat natura stranie a superpoziției cuantice. Potrivit Wikipedia, superpoziția cuantica reprezinta combinarea tuturor starilor cuantice ale sistemului (de exemplu, pozițiile posibile ale particulelor subatomice). Interpretarea Copenhaga arata ca superpoziția decade intr-o stare definita exact in momentul in care are loc masuratoarea cuantica. Schrödinger și Einstein au schimbat mai multe scrisori despre articolul EPR, Einstein subliniind la un moment dat ca superpoziția cuantica a unui butoias cu praf de pusca instabil va conține, dupa un timp, atat componente explodate, cat și neexplodate.

Pentru a demonstra faptul ca mecanica cuantica este incompleta, Schrödinger i-a aplicat principiile asupra unei ființe vii, care poate avea sau nu conștiența. In experimentul mental original al lui Schrödinger, acesta descrie cum se poate, in principiu, transfera o superpoziție din interiorul unui atom catre superpoziția la o scara mai mare a unei pisici vii sau moarte, cupland pisica si atomul cu ajutorul unui "mecanism diabolic". A propus un scenariu in care viața sau moartea unei pisici aflate intr-o cutie inchisa depinde de starea unei particule subatomice.

Fizicianul si-a imaginat o pisica inchisa intr-o cutie, in interiorul careia a plasat si un dispozitiv constand intr-un container cu o substanta otravitoare, un contor Geiger, un ciocan si o mostra de material radioactiv. Scenariul imaginat este urmatorul: pe masura ce materialul radioactiv sufera fenomenul de descompunere, contorul Geiger pune in miscare "tragaciul", care elibereaza in cele din urma ciocanul. Ca urmare a caderii ciocanului, sticla umpluta cu o substanta toxica se sparge, iar pisica moare otravita.

Conform lui Schrödinger, interpretarea Copenhaga implica faptul ca pisica ramane in același timp vie și moarta pana la deschiderea cutiei. Schrödinger nu a dorit sa promoveze ideea unei pisici "moarta-și-vie" concomitent ca pe o posibilitate serioasa, din contra, experimentul mental servește la ilustrarea ciudațeniei mecanicii cuantice și a matematicii necesare pentru descrierea starilor cuantice. Intenționand sa aduca o critica interpretarii Copenhaga - larg acceptata in 1935 -, experimentul mental al lui Schrödinger ramane o piatra de incercare pentru interpretarile mecanii cuantice. Faimosul experiment mental al lui Schrödinger ridica intrebarea: "cand un sistem cuantic inceteaza sa existe ca un amestec de stari și devine unul dintre ele?".

Erwin Schrödinger a murit la Viena, in ianuarie 1961, la varsta de 73 de ani, din cauza unei tuberculoze de care a suferit toata viata.

Google isi schimba logoul ocazional, pentru a serba un anumit eveniment major sau o personalitate care a schimbat lumea.
 

Articol recomandat de sport.ro

Reacția uluitoare a rușilor, după ce Anastasia Potapova a ales cetățenia austriacă: ”Ce a câștigat ea pentru noi?”