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| 埃爾溫·薛定諤 | |
|---|---|
| 原文名 | Erwin Schrödinger |
| 出生 | 1887年8月12日 |
| 逝世 | 1961年1月4日（73歲） |
| 國籍 | 奧地利 |
| 職業 |
物理學家 量子力學 |
| 知名於 |
1933年諾貝爾物理學獎 馬克斯·普朗克獎章 |
| 知名作品 | 《生命是什麼？——活細胞的物理面貌》 |
埃爾溫·薛定諤(Erwin Schrödinger，1887年8月12日-1961年1月4日)，奧地利物理學家，量子力學奠基人之一，發展了分子生物學。維也納大學哲學博士。[蘇黎世]]大學、柏林大學和格拉茨大學教授。在都柏林高級研究所理論物理學研究組中工作17年。因發展了原子理論，和狄拉克(Paul Dirac)共獲1933年諾貝爾物理學獎。[1]
目錄
生平簡介
薛定諤，（1887～1961）奧地利理論物理學家，是波動力學的創始人。 薛定諤1887年8月12日生於維也納一個油布工廠主的家庭，中學時就對數學、物理學和邏輯嚴謹的古代語法有濃厚的興趣。1906～1910年，他在維也納大學物理系學習。1910年獲得博士學位。畢業後，在維也納大學第二物理研究所工作。1913年與R.W.F.科耳勞施合寫了關於大氣中鐳A（即218Po）含量測定的實驗物理論文，為此獲得了奧地利帝國科學院的海廷格獎金。第一次世界大戰期間，他服役於一個偏僻的炮兵要塞，利用閒暇研究理論物理學。戰後他回到第二物理研究所。1920年移居耶拿，擔任M.維恩的物理實驗室的助手。
1921年，薛定諤受聘到瑞士蘇黎士大學任數學物理學教授，在那裡工作了6年。1927年接替普朗克任柏林大學理論物理學教授。同年當選為普魯士科學院院士。1933年受德國納粹黨徒的迫害，離開蘇黎士到英國任牛津大學物理學教授。同年和狄拉克一起榮獲諾貝爾物理學獎。1938年薛定諤在格拉茲再度受到納粹的迫害，於9月1日僅「帶了一隻小小皮箱」逃往都柏林，在都柏林高級研究所，成為理論物理學的領導。在那裡，他逗留了17年。在此期間，他繼續從事科學研究，並發表了許多論文。1956年，他回到奧地利，成為維也納大學物理系的名譽教授。
1957年薛定諤接受了德國高級榮譽勳章。他還被許多大學和科學團體授予榮譽學位，其中包括英國倫敦皇家學會、柏林普魯士科學院、奧地利科學院等。
1956年薛定諤返回維也納，在維也納大學理論物理研究所教學直到去世。當他參加完在阿爾卑包赫村（Alpbach）舉行的高校活動後，由於當地風景優美而決定死後葬在此地。薛定諤因患肺結核在1961年1月4日病逝於維也納，死後如願被埋在了阿爾卑包赫村，他的墓碑上刻着以他命名的薛定諤方程。
科學成就
創立波動力學
除了較少的實驗性研究外，薛定諤教授實際上把全部注意力都集中於理論物理學問題的研究。1924年，法國物理學家德布羅意首先提出了物質波理論，即一切微觀粒子，象光一樣也都具有波粒二象性。在這一理論的基礎上，薛定諤於1926年獨立地創立了波動力學，提出了薛定諤方程，確定了波函數的變化規律。這與海森堡等人幾乎同時創立的矩陣力學成為量子力學的雙胞胎。這些理論現在已成為研究原子、分子等微觀粒子的有力工具，並奠定了基本粒子相互作用的理論基礎。薛定諤的理論，與海森堡所發展的形式不同，這個理論的數學式子便於實際應用。儘管形式上好象兩種完全不同的理論，但是薛定諤能夠證明它們在數學上是等價的。薛定諤波動方程提出之後，在微觀物理學中得到了廣泛的應用。薛定諤的許多科學論著中，以1927年和1928年發表的《波動力學論文集》和《關于波動力學的四次演講》最為着名。對於固體的比熱、統計熱力學、原子光譜、鐳、時間與空間等方面，他都發表過研究論文。
推動分子生物學的發展
1944年，薛定諤還發表了《生命是什麼？——活細胞的物理面貌》一書（英文版，1948；中譯本，1973）。在此書中，薛定諤試圖用熱力學、量子力學和化學理論來解釋生命的本性，引進了非周期性晶體、負熵、遺傳密碼、量子躍遷式的突變等概念。這本書使許多青年物理學家開始注意生命科學中提出的問題，引導人們用物理學、化學方法去研究生命的本性，[2]
薛定諤對哲學有濃厚的興趣。早在第一次世界大戰時期，他就深入研究過B.斯賓諾莎、A.叔本華、E.馬赫、R.西蒙、R.阿芬那留斯等人的哲學著作。晚年，他致力於物理學基礎和有關哲學問題的研究，寫了《科學和人文主義——當代的物理學》（英文版，1951）等哲學性著作。
薛定諤的貓
最著名的思想實驗是薛定諤的貓，在這個試驗中他把量子力學中的反直觀的效果轉嫁到日常生活中的事物上來，並想以此來表達他對想要用一般的統計學說來解釋量子物理的拒絕。
薛定諤方程
薛定諤方程是薛定諤提出的量子力學中的一個基本方程，也是量子力學的一個基本假定，其正確性只能靠實驗來檢驗。就好像牛頓定律在經典力學的地位一樣在量子力學裡占有中心的地位。
薛定諤方程主要分為含時薛定諤方程與不含時薛定諤方程。含時薛定諤方程相依於時間，專門用來計算一個量子系統的波函數，怎樣隨着時間演變。不含時薛定諤方程不相依於時間，可以計算一個定態量子系統，對應於某本徵能量的本徵波函數。波函數又可以用來計算，在量子系統里，某個事件發生的概率幅。而概率幅的絕對值的平方，就是事件發生的概率密度。
薛定諤方程的解答，清楚地描述量子系統里，量子尺寸粒子的統計性量子行為。量子尺寸的粒子包括基本粒子，像電子、質子、正電子、等等，與一組相同或不相同的粒子，像原子核。
薛定諤方程可以轉換為海森堡的矩陣力學，或費曼的路徑積分表述 （path integral formulation） 。薛定諤方程是個非相對論性的方程，不能夠用於相對論性理論。海森堡表述比較沒有這麼嚴重的問題；而費曼的路徑積分表述則完全沒有這方面的問題。
==趣聞軼事==
奧地利的薛定諤獎金
1956年薛定諤回奧地利，奧地利政府給予他以極大的榮譽，設立了以薛定諤的名子命名的國家獎金，由奧地利科學院授給。第一次獎金於1957年授與薛定諤本人。
普朗克和愛因斯坦的讚揚
論文的發表，引起了知名物理學家的普遍關注，科學界把他的方程命名為「薛定諤方程」。對於薛定諤論文的反響，在《原子時代的先驅者》一書中有着這樣的記載：「當普朗克於1926年4月接到波動力學的第一篇論文的單行本時，立即給薛定諤寫信，表示讚揚，信中說：『我正像一個好奇的兒童聽他久久苦思的謎語那樣，聚精會神地拜讀您的論文，並為在我眼前展現的美而感到高興。』幾個星期之後，他又以極大的熱情寫信告訴薛定諤：『您可以想象，我懷着怎樣的興趣和振奮的心情，沉浸在對這篇具有劃時代的着作的研究之中，儘管現在我在這特殊的思維過程中進行得十分緩慢。』愛因斯坦認為：『薛定諤的構思，證實着真正的獨創性。』」
薛定諤方程的創立，打破了某種以往看來是十分神秘的觀念，為波動力學的建立奠定了牢固的基礎。它是量子力學中，描述運動速度遠比光速小的微觀粒子（如電子、質子、中子等）運動狀態的基本規律，在量子力學的發展歷史中，其地位如同牛頓運動定律在牛頓力學中一樣的重要。
量子力學中的又一次風暴之後，科學面目煥然一新，其步伐更加矯健有力了。
虛心聽取不同意見
1926年，愛因斯坦在多次通信中高度評價了薛定諤的工作：「我確信，通過你（指薛定諤）的關於量子條件的公式表述，你已作出了決定性的進展。」「在這些對量子規則作深刻闡明的新嘗試中，我最滿意的是薛定諤的表達方式。」「薛定諤的構思，證實着真正的獨創性。」但是薛定諤卻非常謙虛地說：建立波動力學是受到德布羅意的影響，並在給愛因斯坦的信上說：如果如果不是愛因斯坦和德布羅意的啟發，如果不是德布羅意的想法的重要性，波動力學不可能建立，可能永遠不會建立。
矩陣力學的創建者們，在當時對薛定諤理論並不是讚賞的。海森伯在1926年的一篇論文中公開批評薛定諤的方法「並沒有得到德布羅意意義上的自洽的波動理論。」泡利在一封信中說：「我越掂量薛定諤理論的物理部分，我越感到憎惡」。同樣，薛定諤也對矩陣力學提出了批評，可是沒有拒絕海森伯的論文，而是鑽研它。1926年4月，薛定諤發表了題為《關于海森伯-玻恩-約爾丹的量子力學與我的波動力學的關係》的論文。在這篇論文中，他證實了矩陣力學和波動力學的等價性，指出可以通過數學變換從一個理論轉換到另一個理論。後來人們便將波動力學和矩陣力學合在一起，統稱量子力學。
逸聞
楊振寧曾表示，他不曾當面見過薛定諤，據說薛定諤有很多情婦，且樂於讓人知道，此舉不見容於普林斯頓。他有不少私生子。薛定諤赴英國牛津大學任教時，要求牛津大學聘任亞瑟·馬胥（Arthur March）為其助理，因為薛定諤愛上了馬胥之妻希爾妲（Hilde）。希爾妲曾為薛定諤產下一女。薛定諤也和兩名愛爾蘭籍女子有私生子。他的妻子安妮也和薛定諤的朋友赫爾曼威爾（hermann weyl）有曖昧的關係。2001年11月，劇作家Matthew Wells的作品《薛定諤的女朋友》（Schrodinger's Girlfriends）在舊金山著名的Fort Mason Center首演。《薛定諤的女朋友》說：「到底是波-粒子的二象性難一點呢，還是老婆-情人的二象性更難？」
著作
薛定諤曾先後寫作了《生命是什麼》、《科學與人文主義》、《大自然與希臘人》、《科學理論與人》、《心與物》、《我的世界觀》和死後出版的《自然規律是什麼》等哲學論著和文集，他甚至一度設想過在教書之餘，以哲學為主要興趣，以至於被當代著名物理學家西蒙尼認為「是我們世紀的物理學家中最為引人注目的哲學家」。[3]