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埃尔温·薛定谔

埃尔温·魯道夫·约瑟夫·亞歷山大·薛定諤[註 1](德語:Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger;1887年8月12日—1961年1月4日),生于奧地利维也纳,是奥地利理论物理学家,量子力学奠基人之一。1926年提出薛定谔方程,一種描述微觀粒子(例如電子、原子核等)行為的波動方程,为量子力学奠定了坚实的基础。提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。父亲鲁道夫·薛定諤是油布和防水布工厂主,也是一名园艺家;母亲格鲁吉亚娜·艾米莉·布兰达是维也纳科技大学教授亚历山大·鲍尔的女儿。

埃爾溫·薛定谔
原文名Erwin Schrödinger
出生埃尔温·鲁道夫·约瑟夫·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歲—01—04)(73歲)
 奥地利维也纳
国籍 奥地利
 愛爾蘭(1948年-)
母校维也纳大学
知名于薛定谔方程
薛定谔猫
薛定谔绘景
配偶安娜玛丽·贝特尔(1920年–1961年)[1]
奖项马泰乌奇奖章(1927年)
诺贝尔物理学奖(1933年)
马克斯·普朗克奖章(1937年)
科学生涯
研究领域物理学
机构
博士導師弗雷德里希·哈瑟诺尔英语Friedrich Hasenöhrl
签名

生平

早年

薛定谔1887年生於奥地利维也纳附近的埃德伯格,1898年进入文理高中,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,当时的同事有弗兰茨·塞拉芬·埃克斯纳(Franz Serafin Exner)、弗里德里希·哈泽内尔(Friedrich Hasenöhrl)、弗里茨·科尔劳施(Fritz Kohlrausch)。在大学期间同园艺家弗兰茨·弗里梅尔(Franz Frimmel)保持深厚友谊。母親是奧地利和英國利明頓混血。幾乎同時學習英語和德語,因為父母都在家講這兩種語言。他的父親信仰天主教,母親信仰路德教派。

1911年,薛丁格成為埃克斯納的助理。在薛丁格幼年時期,他深受叔本華影響,因此廣泛閱讀叔本華作品,一生對色彩理論、哲學、東方宗教深感興趣。

中年

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斯·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「以特徵值問題處理量子化理論」(Quantisierung als Eigenwertproblem)來處理波動力學,並引入了現在稱之為薛丁格方程式。在本文中,他「推導」了不含時的波動方程,並證明它正確地給出了類氫原子的能量特徵值。本文被視二十世紀最重要的成就之一,創造出量子力學的革命,並延伸到物理及化學的各個領域。第二篇文章在四個星期後發表,給出了量子諧振子、剛體及雙原子分子的解,並給出了薛丁格方程式一個新的推導方式。在五月發表的第三篇文章中,薛丁格證明了他的做法等價於海森堡,並處理了斯塔克效應。第四篇文章說明了如何處理隨時間變化的系統,例如散射問題。在此論文中,為了避免四次及六次的微方項,薛丁格引入了波動方程的複數解(量子力學可說是從此由實轉複)。在引入了複數後,神奇的事發生了,波動方程的一切就在他腳邊。(他最終將微方項的次數降為一) [2]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。薛丁格本人並不太喜歡量子理論的意涵,對於量子力學的機率詮釋,他說:「我不喜歡它,對於我得引入它我感到抱歉。」[3]

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

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·沃森弗朗西斯·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巴赫(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巴赫,他的墓碑上刻着以他命名的薛定谔方程。

個人生活

薛定谔在1920年4月6日和安娜玛丽·贝特尔結婚[4]

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[5]

 
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。薛定谔並不是天主教徒,但因其宗座科学科学院的會員身分而被允許葬於此處[6]。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

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[7]

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,涉及不同主題,还进行了统一语义场论的努力。

参见

註釋

  1. ^ 在中國大陸,德语人名Schrödinger在现代人名翻译中译作“施勒丁格”,但在指该物理学家时约定俗成译作“薛定谔”。

外部链接

  • 诺贝尔官方网站关于薛定谔简介(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Erwin Schrödinger on an Austrian banknote.(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • YouTube上的1927 Solvay video with opening shot of Schrödinger
  • "biographie(页面存档备份,存于互联网档案馆" (in German) or
  • "Biography from the Austrian Central Library for Physics(页面存档备份,存于互联网档案馆" (in English)
  • Encyclopaedia Britannica article on Erwin Schrodinger(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • ""
  • Nobel Lectures, Physics, 1922–1941, "" from NobelPrize.org
  • 約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜英语Edmund F. Robertson, Schrodinger, MacTutor数学史档案 (英语) 
  • Vallabhan, C. P. Girija, "" [ed. Schrödinger's interest in Vedanta]
  • Schrödinger Medal(页面存档备份,存于互联网档案馆) of the World Association of Theoretically Oriented Chemists (WATOC)
  • (in German)
  • (意大利文) Critical interdisciplinary review of Schrödinger's "What Is life?" (页面存档备份,存于互联网档案馆


  1. ^ Moore, Walter J. Schrödinger, life and thought. Cambridge University Press. 29 May 1992: 10– [7 November 2011]. ISBN 978-0-521-43767-7. (原始内容于2014-07-02). 
  2. ^ The Dreams That Stuff Is Made Of: The Most Astounding Papers of Quantum Physics—and How They Shook the Scientific World, Stephen Hawking, (editor), the papers by Schrodinger.
  3. ^ A Quantum Sampler. The New York Times. 26 December 2005 [2017-12-11]. (原始内容于2013-08-16). 
  4. ^ 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".
  5. ^ 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. 
  6. ^ 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. 
  7. ^ Erwin Schrödinger - Fact. [2014-09-23]. (原始内容于2017-12-16). 

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1937年 科学生涯研究领域物理学机构布雷斯劳大学 苏黎世大学 弗里德里希 威廉大学 柏林洪堡大学 牛津大学 格拉茨大学 都柏林高等研究学院 英语 Dublin Institute for Advanced Studies 根特大学博士導師弗雷德里希 哈瑟诺尔 英语 Friedrich Hasenohrl 签名 目录 1 生平 1 1 早年 1 2 中年 1 3 晚年 1 4 個人生活 2 成果与荣誉 3 参见 4 註釋 5 外部链接生平 编辑早年 编辑 薛定谔1887年生於奥地利维也纳附近的埃德伯格 1898年进入文理高中 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 当时的同事有弗兰茨 塞拉芬 埃克斯纳 Franz Serafin Exner 弗里德里希 哈泽内尔 Friedrich Hasenohrl 弗里茨 科尔劳施 Fritz Kohlrausch 在大学期间同园艺家弗兰茨 弗里梅尔 Franz Frimmel 保持深厚友谊 母親是奧地利和英國利明頓混血 幾乎同時學習英語和德語 因為父母都在家講這兩種語言 他的父親信仰天主教 母親信仰路德教派 1911年 薛丁格成為埃克斯納的助理 在薛丁格幼年時期 他深受叔本華影響 因此廣泛閱讀叔本華作品 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 布雷斯劳大学和苏黎世大学教书 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和马克斯 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斯 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 以特徵值問題處理量子化理論 Quantisierung als Eigenwertproblem 來處理波動力學 並引入了現在稱之為薛丁格方程式 在本文中 他 推導 了不含時的波動方程 並證明它正確地給出了類氫原子的能量特徵值 本文被視二十世紀最重要的成就之一 創造出量子力學的革命 並延伸到物理及化學的各個領域 第二篇文章在四個星期後發表 給出了量子諧振子 剛體及雙原子分子的解 並給出了薛丁格方程式一個新的推導方式 在五月發表的第三篇文章中 薛丁格證明了他的做法等價於海森堡 並處理了斯塔克效應 第四篇文章說明了如何處理隨時間變化的系統 例如散射問題 在此論文中 為了避免四次及六次的微方項 薛丁格引入了波動方程的複數解 量子力學可說是從此由實轉複 在引入了複數後 神奇的事發生了 波動方程的一切就在他腳邊 他最終將微方項的次數降為一 2 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 薛丁格本人並不太喜歡量子理論的意涵 對於量子力學的機率詮釋 他說 我不喜歡它 對於我得引入它我感到抱歉 3 1927年薛定谔迁往柏林 接替马克斯 普朗克在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 沃森與弗朗西斯 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巴赫 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巴赫 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日和安娜玛丽 贝特尔結婚 4 薛定谔患有結核 在1920年代曾幾次在阿羅薩的療養院中休養 波方程也是在療養院推導出來的 5 安娜瑪麗和薛定谔的墓 上面刻有薛定谔方程 i ℏ t PS H PS i hbar frac partial partial t Psi hat H Psi 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 薛定谔並不是天主教徒 但因其宗座科学科学院的會員身分而被允許葬於此處 6 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 7 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和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以他為名的埃尔温 薛定谔獎 英语 Erwin Schrodinger 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 最著名的思想實驗是薛定谔猫 在这个试验中他把量子力学中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 涉及不同主題 还进行了统一语义场论的努力 参见 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 埃尔温 薛定谔薛定谔方程 薛定谔猫註釋 编辑 在中國大陸 德语人名Schrodinger在现代人名翻译中译作 施勒丁格 但在指该物理学家时约定俗成译作 薛定谔 外部链接 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 埃尔温 薛定谔维基语录上的埃尔温 薛定谔语录诺贝尔官方网站关于薛定谔简介 页面存档备份 存于互联网档案馆 Erwin Schrodinger on an Austrian banknote 页面存档备份 存于互联网档案馆 YouTube上的1927 Solvay video with opening shot of Schrodinger biographie 页面存档备份 存于互联网档案馆 in German or Biography from the Austrian Central Library for Physics 页面存档备份 存于互联网档案馆 in English Encyclopaedia Britannica article on Erwin Schrodinger 页面存档备份 存于互联网档案馆 Deutsche Biographie Nobel Lectures Physics 1922 1941 Erwin Schrodinger Biography from NobelPrize org 約翰 J 奧康納 埃德蒙 F 羅伯遜 英语 Edmund F Robertson Schrodinger MacTutor数学史档案 英语 Vallabhan C P Girija Indian influences on Quantum Dynamics ed Schrodinger s interest in Vedanta Schrodinger Medal 页面存档备份 存于互联网档案馆 of the World Association of Theoretically Oriented Chemists WATOC The Discovery of New Productive Forms of Atomic Theory Nobel Banquet speech in German Annotated bibliography for Erwin Schrodinger from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues 意大利文 Critical interdisciplinary review of Schrodinger s What Is life 页面存档备份 存于互联网档案馆 Moore Walter J Schrodinger life and thought Cambridge University Press 29 May 1992 10 7 November 2011 ISBN 978 0 521 43767 7 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Erwin Schrodinger Fact 2014 09 23 原始内容存档于2017 12 16 取自 https zh wikipedia org w index php title 埃尔温 薛定谔 amp oldid 78233947, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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