BIOGRAFIE DI GRANDI SCIENZIATI
Schrödinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Biografia di uno scienziato Elenco / Biografie di grandi scienziati
Il fisico austriaco Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger è nato il 12 agosto 1887 a Vienna. Suo padre, Rudolf Schrödinger, era proprietario di una fabbrica di tela cerata, amava la pittura e si interessava di botanica. Figlio unico, Erwin ha ricevuto la sua istruzione primaria a casa. Il suo primo insegnante fu suo padre, che Schrödinger in seguito definì "un amico, un insegnante e un compagno instancabile". Nel 1898 Schrödinger entrò nel Ginnasio Accademico, dove fu il primo studente di greco, latino, letteratura classica, matematica e fisica. Durante gli anni del liceo, Schrödinger ha sviluppato un amore per il teatro. Nel 1906 entrò all'Università di Vienna e l'anno successivo iniziò a frequentare le lezioni di fisica di Friedrich Haserl, le cui brillanti idee impressionarono profondamente Erwin. Dopo aver discusso la sua tesi di dottorato nel 1910, Schrödinger divenne assistente del fisico sperimentale Franz Exner presso il 2° Istituto di Fisica dell'Università di Vienna. Mantenne questa carica fino allo scoppio della prima guerra mondiale. Nel 1913, Schrödinger e KWF Kohlrausch ricevettero il Premio Heitinger dell'Accademia Imperiale delle Scienze per le loro ricerche sperimentali sul radio. Durante la guerra, Schrödinger prestò servizio come ufficiale di artiglieria in una guarnigione provinciale situata in montagna, lontano dalla linea del fronte. Usando il suo tempo libero in modo produttivo, studiò la teoria della relatività generale di Albert Einstein. Dopo la fine della guerra, tornò al 2° Istituto di Fisica di Vienna, dove continuò le sue ricerche sulla relatività generale, la meccanica statistica (occupandosi dello studio di sistemi costituiti da un numero elevatissimo di oggetti interagenti, come le molecole di gas ) e diffrazione dei raggi X. Allo stesso tempo, Schrödinger conduce un'ampia ricerca sperimentale e teorica sulla teoria del colore e la percezione del colore. Nel 1920 Schrödinger sposò Annemaria Bertel, la coppia non ebbe figli. Nello stesso anno, Schrödinger si recò in Germania, dove divenne assistente di Max Wien all'Università di Jena, ma quattro mesi dopo divenne professore associato all'Università di tecnologia di Stoccarda. Dopo un semestre, lascia Stoccarda e intraprende brevemente una cattedra a Breslavia (ora Wroclaw, Polonia). Schrödinger si trasferì quindi in Svizzera e lì divenne professore ordinario, nonché successore di Einstein e Max von Laue nel Dipartimento di Fisica dell'Università di Zurigo. A Zurigo, dove Schrödinger rimane dal 1921 al 1927, si occupa principalmente di termodinamica e meccanica statistica e delle loro applicazioni per spiegare la natura di gas e solidi. Interessato a un'ampia gamma di problemi fisici, segue anche i progressi della teoria quantistica, ma non si concentra su quest'area fino al 1925, quando apparve la recensione favorevole di Einstein sulla teoria ondulatoria della materia di Louis de Broglie. La teoria quantistica nacque nel 1900 quando Max Planck propose una conclusione teorica sulla relazione tra la temperatura di un corpo e la radiazione emessa da quel corpo, conclusione che per molto tempo era sfuggita ad altri scienziati. Poi Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford "hanno avuto una mano" in questa teoria. Una nuova caratteristica essenziale della teoria quantistica emerse nel 1924 quando de Broglie avanzò un'ipotesi radicale sulla natura ondulatoria della materia: se le onde elettromagnetiche, come la luce, a volte si comportano come particelle (come mostrò Einstein), allora le particelle, come un elettrone , in determinate circostanze, possono comportarsi come onde. Nella formulazione di de Broglie, la frequenza corrispondente a una particella è correlata alla sua energia, come nel caso di un fotone (una particella di luce), ma l'espressione matematica di de Broglie era una relazione equivalente tra la lunghezza d'onda, la massa della particella e la sua velocità (slancio). L'esistenza delle onde elettroniche fu provata sperimentalmente nel 1927 da Clinton J. Davisson e Lester G. Germer negli Stati Uniti e JP Thomson in Inghilterra. Impressionato dai commenti di Einstein sulle idee di de Broglie, Schrödinger tentò di applicare la descrizione ondulatoria degli elettroni alla costruzione di una teoria quantistica coerente, estranea al modello inadeguato dell'atomo di Bohr. In un certo senso, intendeva avvicinare la teoria quantistica alla fisica classica, che ha accumulato molti esempi di descrizione matematica delle onde. Il primo tentativo, compiuto da Schrödinger nel 1925, si concluse con un fallimento. Le velocità degli elettroni nella teoria di Schrödinger erano vicine alla velocità della luce, il che richiedeva l'inclusione della teoria della relatività speciale di Einstein e tenendo conto del significativo aumento della massa elettronica da essa previsto a velocità molto elevate. Uno dei motivi del fallimento occorso allo scienziato è che non ha tenuto conto della presenza di una specifica proprietà dell'elettrone, ora nota come spin (la rotazione di un elettrone attorno al proprio asse, come una trottola), che a quel tempo era poco conosciuto. Schrödinger fece il suo prossimo tentativo nel 1926. Questa volta, le velocità degli elettroni sono state scelte da lui per essere così piccole che la necessità di coinvolgere la teoria della relatività è scomparsa da sola. Il secondo tentativo è stato coronato dalla derivazione dell'equazione d'onda di Schrödinger, che fornisce una descrizione matematica della materia in termini di funzione d'onda. Schrödinger chiamò la sua teoria meccanica delle onde. Le soluzioni dell'equazione d'onda erano in accordo con le osservazioni sperimentali e hanno avuto un profondo effetto sul successivo sviluppo della teoria quantistica. Poco prima, Werner Heisenberg, Max Born e Pascual Jordan hanno pubblicato un'altra versione della teoria quantistica, chiamata meccanica delle matrici, che descriveva i fenomeni quantistici usando tabelle di osservabili. Queste tabelle sono insiemi matematici ordinati in un certo modo, detti matrici, sui quali, secondo regole note, possono essere eseguite diverse operazioni matematiche. La meccanica delle matrici ha anche permesso di raggiungere un accordo con i dati sperimentali osservati, ma a differenza della meccanica delle onde, non conteneva alcun riferimento specifico alle coordinate spaziali o al tempo. Heisenberg insistette in particolare sull'abbandono di qualsiasi semplice rappresentazione visiva o modello a favore solo di quelle proprietà che potevano essere determinate dall'esperimento. Schrödinger ha mostrato che la meccanica delle onde e la meccanica delle matrici sono matematicamente equivalenti. Ora note collettivamente come meccanica quantistica, queste due teorie hanno fornito la tanto attesa base comune per descrivere i fenomeni quantistici. Molti fisici preferivano la meccanica ondulatoria, perché il suo apparato matematico era loro più familiare e i suoi concetti sembravano più "fisici"; le operazioni sulle matrici sono più macchinose. Nel 1927, su invito di Planck, Schrödinger divenne il suo successore presso il Dipartimento di Fisica Teorica dell'Università di Berlino. Poco dopo che Heisenberg e Schrödinger svilupparono la meccanica quantistica, PAM Dirac propose una teoria più generale che combinava elementi della teoria della relatività speciale di Einstein con l'equazione d'onda. L'equazione di Dirac è applicabile alle particelle che si muovono a velocità arbitrarie. Lo spin e le proprietà magnetiche dell'elettrone seguivano dalla teoria di Dirac senza ulteriori ipotesi. Inoltre, la teoria di Dirac prevedeva l'esistenza di antiparticelle, come il positrone e l'antiprotone, gemelli di particelle con cariche elettriche opposte. Nel 1933 Schrödinger e Dirac ricevettero il Premio Nobel per la Fisica "per la scoperta di nuove forme produttive della teoria atomica". Alla cerimonia di presentazione, Hans Pleyel, membro della Royal Swedish Academy of Sciences, ha reso omaggio a Schrödinger per aver "creato un nuovo sistema di meccanica valido per il movimento all'interno di atomi e molecole". Secondo Pleyel, la meccanica delle onde fornisce non solo "una soluzione a una serie di problemi di fisica atomica, ma anche un metodo semplice e conveniente per studiare le proprietà di atomi e molecole ed è diventata un potente stimolo per lo sviluppo della fisica". Insieme a Einstein e de Broglie, Schrödinger fu tra gli oppositori dell'interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica (così chiamata in riconoscimento dei meriti di Niels Bohr, che fece molto per lo sviluppo della meccanica quantistica; Bohr visse e lavorò a Copenaghen), perché era disgustato dalla sua mancanza di determinismo. L'interpretazione di Copenaghen si basa sulla relazione di incertezza di Heisenberg, secondo la quale la posizione e la velocità di una particella non possono essere conosciute esattamente contemporaneamente. Quanto più accuratamente viene misurata la posizione della particella, tanto più incerta sarà la velocità e viceversa. Gli eventi subatomici possono essere previsti solo come probabilità di vari risultati di misurazioni sperimentali. Schrödinger ha rifiutato la visione di Copenaghen dell'onda e dei modelli corpuscolari come "aggiuntivi", coesistenti con l'immagine della realtà, e ha continuato a cercare una descrizione del comportamento della materia in termini di sole onde. Tuttavia, ha fallito su questa strada e l'interpretazione di Copenaghen è diventata dominante. Nel 1933 lo scienziato lasciò il Dipartimento di Fisica Teorica dell'Università di Berlino dopo l'ascesa al potere dei nazisti, per protestare contro la persecuzione dei dissidenti e, in particolare, contro l'attacco in strada a un suo assistente, un ebreo di nazionalità. Dalla Germania, Schrödinger si recò come professore in visita a Oxford, dove subito dopo il suo arrivo giunse la notizia di essere stato insignito del Premio Nobel. Nel 1936, nonostante le perplessità sul suo futuro, Schrödinger accettò l'offerta e divenne professore all'Università di Graz in Austria, ma nel 1938, dopo l'annessione dell'Austria alla Germania, fu costretto a lasciare questo incarico, fuggendo in Italia. Accettando l'invito si trasferì poi in Irlanda, dove divenne professore di fisica teorica al Dublin Institute for Basic Research e rimase in tale posizione per diciassette anni, svolgendo ricerche in meccanica delle onde, statistica, termodinamica statistica, teoria dei campi e soprattutto in generale. relatività. Dopo la guerra, il governo austriaco ha cercato di convincere Schrödinger a tornare in Austria, ma ha rifiutato mentre il paese era occupato dalle truppe sovietiche. Nel 1956 accettò la cattedra di fisica teorica all'Università di Vienna. Questo è stato l'ultimo incarico che ha ricoperto nella sua vita. Per tutta la vita è stato un amante della natura e un appassionato escursionista. Tra i suoi colleghi, Schrödinger era conosciuto come una persona chiusa ed eccentrica che aveva poche persone con la stessa mentalità. Dirac descrive così l'arrivo di Schrödinger al prestigioso Congresso Solvay di Bruxelles: "Tutti i suoi effetti personali stanno in uno zaino. Sembrava un vagabondo e ci è voluto molto tempo per convincere l'addetto alla reception prima che portasse Schrödinger in una stanza d'albergo". Schrödinger era profondamente interessato non solo agli aspetti scientifici ma anche filosofici della fisica e scrisse diversi studi filosofici a Dublino. Riflettendo sui problemi dell'applicazione della fisica alla biologia, avanzò l'idea di un approccio molecolare allo studio dei geni, esponendola nel libro What is Life? Physical Aspects of the Living Cell (1944), che ha influenzato diversi biologi, tra cui Francis Crick e Maurice Wilkins. Schrödinger ha anche pubblicato un volume delle sue poesie. Si ritirò nel 1958, all'età di settantuno anni, e morì tre anni dopo, il 4 gennaio 1961, a Vienna. Oltre al Premio Nobel, Schrödinger ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti, tra cui la Medaglia d'Oro Matteucci dell'Accademia Nazionale delle Scienze Italiana, la Medaglia Max Planck della Società Tedesca di Fisica, ed è stato insignito dell'Ordine al Merito dal governo tedesco. Schrodinger è stato dottore onorario delle università di Gand, Dublino ed Edimburgo, è stato membro della Pontificia Accademia delle Scienze, della Royal Society of London, dell'Accademia delle scienze di Berlino, dell'Accademia delle scienze dell'URSS, dell'Accademia delle scienze di Dublino e del Accademia delle Scienze di Madrid. Autore: Samin D.K. Ti consigliamo articoli interessanti sezione Biografie di grandi scienziati: ▪ Heisenberg Werner. Biografia Vedi altri articoli sezione Biografie di grandi scienziati. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. 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