エルヴィン・シュレディンガーとシュレディンガーの猫の思考実験
量子力学を形作ったノーベル賞受賞物理学者
YingHuiTay /ゲッティイメージズ
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887 年 8 月 12 日、オーストリアのウィーン生まれ) は物理学者で、 量子力学 、エネルギーと物質が非常に小さな長さスケールでどのように振る舞うかを研究する分野。 1926 年、シュレディンガーは電子が原子のどこに位置するかを予測する方程式を開発しました。 1933 年に、彼は ノーベル賞 この仕事のために、物理学者とともに ポール・ディラック .
早わかり：エルヴィン・シュレディンガー
- ルイ・ド・ブロイ 、物理学者は、の概念を導入しました 案件 波。シュレーディンガーはド・ブロイの論文と、ド・ブロイによって書かれた脚注を読んだアルバート・アインシュタイン、ド・ブロイの作品について肯定的に語った.シュレディンガーはまた、チューリッヒ大学と別の大学である ETH チューリッヒの両方が主催するセミナーでド ブロイの研究について話し合うよう依頼されました。
- ボルツマン。シュレディンガーは、物理学に対するボルツマンの統計的アプローチを科学への最初の愛と見なし、彼の科学教育の多くはボルツマンの伝統に従いました。
- 量子力学の観点からガスを研究した、ガスの量子論に関するシュレディンガーの以前の研究。気体の量子論に関する彼の論文の 1 つである On Einstein's Gas Theory で、シュレディンガーは物質波に関するド ブロイの理論を適用して気体の挙動を説明しました。
- 漁師 e 私たちは皆、1 つの存在の側面です。それは、アーウィン シュレディンガーの紹介です。 私は何もない 、1984年。 51 (3): 809-835。
- ハイトラー W. エルヴィン・シュレディンガー、1887～1961年。 Biogr Mem Fellows ロイヤル ソック 、1961年。 7 : 221-228.
- マスターズ B. Erwin Schrödinger の波力学への道。 オプトフォトニクスニュース 、2014; 25 (2): 32-39.
- ムーア W. シュレディンガー: 人生と思想. ケンブリッジ大学出版局; 1989年。
- Schrödinger: 博学者の 100 周年記念。 エド。クライブ・キルミスター、ケンブリッジ大学出版局。 1987年。
- シュレディンガー E. 固有値問題としての量子化、最初のコミュニケーション。 アン。物理。 、1926年。 79 : 361-376.
- Teresi D. 量子力学の孤独なレンジャー。ニューヨーク・タイムズのウェブサイト。 https://www.nytimes.com/1990/01/07/books/the-lone-ranger-of-quantum-mechanics.html . 1990年。
シュレディンガーは、より一般的に知られているかもしれません シュレディンガーの猫 これは、量子力学の一般的な解釈の問題を説明するために、1935 年に彼が考案した思考実験です。
幼児期と教育
シュレディンガーは、父親から事業を受け継いだリノリウムとオイルクロスの工場労働者であるルドルフ・シュレディンガーと、ルドルフの化学教授の娘であるゲオルギーネの一人っ子でした。シュレディンガーの育成は、科学と芸術の両方における文化的評価と進歩を強調しました。
シュレディンガー 自宅で家庭教師と父親から教育を受けました。 11 歳のとき、ウィーンのアカデミッシュ ギムナジウムに入学しました。この学校は、物理学と数学の古典教育と訓練に焦点を当てた学校です。そこで、彼は古典言語、外国の詩、物理学、数学を学ぶことを楽しみましたが、彼が偶然の日付や事実と呼ぶものを暗記することを嫌いました.
シュレディンガーは、1906 年に入学したウィーン大学で研究を続けました。1910 年に物理学の博士号を、シュレディンガーが彼の最大の知的影響力の 1 つであると考えていたフリードリヒ ハーゼノールの指導の下で取得しました。 Hasenöhrl は物理学者 Ludwig Boltzmann の学生でした。 統計力学 .
シュレディンガーは博士号を取得した後、ボルツマンの別の学生であるフランツ エクスナーの助手として働き、第一次世界大戦.
キャリアの始まり
1920年、シュレディンガーはアンネマリー・ベルテルと結婚し、物理学者マックス・ウィーンの助手として働くために彼女と一緒にドイツのイエナに移りました。そこから、彼は短期間のうちに多くの大学の教員になり、最初はシュトゥットガルトでジュニア教授になり、次にブレスラウで正教授になり、1921 年に教授としてチューリッヒ大学に加わりました。チューリッヒは、彼のプロとしてのキャリアにおいて最も重要な選手の 1 人でした。
チューリッヒ大学で、シュレディンガーは量子物理学の理解を大幅に前進させる理論を開発しました。彼は、波力学に関する一連の論文 (約 1 か月に 1 回) を発行しました。特に、最初の論文、 固有値問題としての量子化 、」として知られるようになるものを導入しました シュレディンガー方程式 、今では量子力学の中心的な部分です。シュレディンガーは、この発見により 1933 年にノーベル賞を受賞しました。
シュレディンガーの方程式
シュレディンガーの方程式は、量子力学によって支配されるシステムの「波のような」性質を数学的に記述しました。この方程式により、シュレディンガーは、これらのシステムの動作を研究するだけでなく、それらがどのように動作するかを予測する方法も提供しました。シュレディンガーの方程式が何を意味するかについては、最初は多くの議論がありましたが、科学者たちは最終的にそれを宇宙のどこかに電子が見つかる確率として解釈しました。
シュレディンガーの猫
シュレディンガーは、 コペンハーゲン通訳 これは、量子力学によって記述された粒子が、観測されて 1 つの状態を選択するように強制されるまで、可能なすべての状態で同時に存在すると述べています。以下に例を示します。赤または緑のいずれかを点灯できるライトを考えてみましょう。光を見ていないときは、両方とも赤であると想定します と 緑。しかし、私たちがそれを見るとき、光は自分自身を強制的に赤か緑にする必要があり、それが私たちが見ている色です.
シュレディンガーはこの解釈に同意しませんでした。彼は、彼の懸念を説明するために、シュレディンガーの猫と呼ばれる別の思考実験を作成しました。シュレディンガーの猫実験では、放射性物質と有毒ガスが入った密閉された箱の中に猫が入れられます。放射性物質が崩壊すると、ガスが放出され、猫が死亡します。そうでなければ、猫は生きていたでしょう。
猫は生きているか死んでいるか分からないので、 両方 誰かが箱を開けて猫の状態を自分の目で確かめるまで、生きていて死んでいます。したがって、箱の中を見るだけで、誰かが魔法のように猫を生か死にしましたが、それは不可能です.
シュレディンガーの作品への影響
シュレディンガーは、彼自身の研究に影響を与えた科学者や理論について多くの情報を残しませんでした。ただし、歴史家は、次のような影響のいくつかをまとめました。
その後のキャリアと死
1933 年、彼がノーベル賞を受賞したのと同じ年に、シュレディンガーは、ドイツのナチス占領とユダヤ人科学者の解雇に対応して、1927 年に参加したベルリン大学の教授職を辞任しました。その後、彼はイギリスに移り、後にオーストリアに移りました。しかし、1938 年にヒトラーがオーストリアに侵攻したため、現在では反ナチとして確立されたシュレーディンガーはローマに逃亡することを余儀なくされました。
1939 年、シュレディンガーはアイルランドのダブリンに移り、1956 年にウィーンに戻るまでそこに留まりました。彼は73歳でした。