薛定谔小传:猫比人还出名的鬼才科学家,量子力学的奠基人之一
1887年8月12日,薛定谔出生在奥地利维也纳的一个富裕家庭。他是独子,家里人都很宠爱他。他从小受父母影响,展现惊人的语言天赋,对古希腊哲学非常感兴趣,爱好数学和物理。
1906年(19岁),他以优异成绩考入维也纳大学学习物理与数学,并在1910年取得博士学位。此后,他在维也纳物理研究所工作。1914年至1918年,薛定谔参加了第一次世界大战,然后回到大学教书。
1920年4月6日(33岁),他同安娜玛丽结婚。1921年,他搬到了苏黎世大学,成为一名教授。
当时的物理学界,信奉的是牛顿经典力学,对微观世界的探秘研究甚少。而量子革命逐渐在普朗克、爱因斯坦、玻尔的理论激辩中,慢慢揭开了神秘的面纱。
1926年1月(39岁),薛定谔在《物理年鉴》发表文章《以特征值问题处理量子化理论》,来处理波动力学,并引入了现在称之为的薛定谔方程。本文被视为二十世纪最重要的成就之一,创造出量子力学的革命,并延伸到物理及化学的各个领域。
随后,薛定谔在几个月内,连续发表了多篇重要文章。这些文章在物理界被公认为意义重大,奠定了薛定谔在量子力学上泰斗的地位。薛定谔本人并不太喜欢量子理论,他说:“我不喜欢它,对于我得引入它我感到抱歉。”
(薛定谔方程)
1927年(40岁),薛定谔迁往柏林洪堡大学担任理论物理学教授。1933年,纳粹党夺取德国政权后,薛定谔决定离开德国,到英国、澳大利亚、意大利等地讲学。
1933年(46岁),薛定谔因其对量子物理的贡献,获得诺贝尔物理学奖。薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动状态的基本定律。他在量子力学中的地位,相当于牛顿在经典力学中的地位。
(物理界大牛合影,后排左六为薛定谔)
1935年(48岁),他提出了著名的“薛定谔猫”的思想实验。
首先把一只猫放进封闭不透明的盒子里,然后放进一个微观的放射性原子,一个可以检测原子衰变的装置和一个毒气释放装置。它半衰期是一个小时,一个小时内可以产生一个粒子,也可能不产生。假如一个粒子产生,装置检测到原子衰变,触发毒气释放,猫就死了。
那么一个小时后,这只猫是死是活?
如果不打开盖子,猫的状态可能死、可能活,处于生存与死亡的叠加态。直到打开盖子,观察者介入,猫的状态才得以确认。微观的量子力学,要如何诠释宏观的生死状态。
薛定谔提出了一个很尖锐的物理问题,这就是著名的“薛定谔的猫”。这个思想实验成为量子力学最经典的问题,也是量子理论的试金石。
1936年(49岁),他到爱尔兰都柏林高级研究所,工作了17年。
1944年(57岁),薛定谔出版了《生命是什么?》。他将量子力学在生物科学领域,进行了深入研究。他成为蓬勃发展的分子生物学的先驱,后来发现DNA双螺旋的科学家表示深受薛定谔的启发和影响。
1961年1月4日(74岁),薛定谔生命走到了尽头。这颗璀璨的科学之星离去了,但量子力学从此蓬勃发展,他的猫也成为了科学史上的一个奇迹。
(刻有薛定谔方程的墓地)
(万象历史·人物传记写作营的第557篇作品,营员“凌空子”的第36篇作品)