百分网 > 娱乐 > 娱乐八卦 > 《奥地利物理学家薛定谔简介》正文

奥地利物理学家薛定谔简介

百分网【娱乐八卦】 编辑:国柱 发布时间:2017-06-21 19:03:38

  薛定谔是第一个把遗传物质设定为一种信息分子的人,提出薛定谔方程与薛定谔的猫思想实验,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达,并且是诺贝尔物理学奖的获得者。下面小编就带大家一起来详细了解下吧。

  薛定谔人物简介

  埃尔温·薛定谔(1887~1961)奥地利物理学家,量子力学奠基者。薛定谔是第一个把遗传物质设定为一种信息分子的人,提出薛定谔方程与薛定谔的猫思想实验,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达,并且是诺贝尔物理学奖的获得者;他的代表作品有《波动力学四讲》《统计热力学》《生命是什么?——活细胞的物理面貌》等。他提出的薛定谔方程在量子力学中的地位大致相似于牛顿运动定律在经典力学中的地位。1961年,薛定谔逝世,葬于阿尔卑包赫村,墓碑上刻着以他命名的薛定谔方程。

  薛定谔人物生平

  埃尔温·薛定谔1887年出生在奥地利维也纳附近的埃德伯格,1898年进入了文理高中,从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,他当时的同事包括弗兰茨·瑟拉芬·埃克斯纳(Franz Serafin Exner),弗雷德里希·哈瑟诺尔(Friedrich Hasen?hrl)和柯劳什(Kohlrausch)。在大学期间薛定谔还同园艺家弗朗茨·弗利摩尔(Franz Frimmel)保持了很深密的友谊。 他的母亲血统是一半奥地利和一半英国,英国的一方是来自利明顿。薛定谔几乎是在同一个时间学习英语和德语,因为他的父母二人都在家讲这两种语言。他的父亲是一位天主教的信徒,而母亲是一位路德教派的信徒。 在1911年薛定谔成为埃克斯纳的助理。在薛定谔幼年时期,他深受叔本华的影响,因此,他广泛阅读叔本华的作品,他的一生对色彩理论、哲学、东方宗教深感兴趣。特别是印度教。

  1913年与R.W.F.科尔劳施合写了关于大气中镭 A(即Po)含量测定的实验物理论文,为此获得了奥地利帝国科学院的海廷格奖金。第一次世界大战期间,他服役于一个偏僻的炮兵要塞,利用闲暇研究理论物理学。战后他回到第二物理研究所。1920年移居耶拿,担任M.维恩的物理实验室的助手。

  1925年底到1926年初,薛定谔在A.爱因斯坦关于单原子理想气体的量子理论和L.V.德布罗意的物质波假说的启发下,从经典力学和几何光学间的类比,提出了对应于波动光学的波动力学方程,奠定了波动力学的基础。他最初试图建立一个相对论性理论,得出了后来称之为克莱因—戈登方程(见场方程)的波动方程,但由于当时还不知道电子有自旋,所以在关于氢原子光谱的精细结构的理论上与实验数据不符。以后他又改用非相对论性波动方程──以后人们称之为薛定谔方程──来处理电子,得出了与实验数据相符的结果。1926年1—6月,他一连发表了四篇论文,题目都是《量子化就是本征值问题》,系统地阐明了波动力学理论。

  在此以前,德国物理学家W.K.海森堡、M.玻恩和E.P.约旦于1925年7—9月通过另一途径建立了矩阵力学。1926年3月,薛定谔发现波动力学和矩阵力学在数学上是等价的,是量子力学的两种形式,可以通过数学变换,从一个理论转到另一个理论。薛定谔起初试图把波函数解释为三维空间中的振动,把振幅解释为电荷密度,把粒子解释为波包。但他无法解决“波包扩散”的困难。最后物理学界普遍接受了玻恩提出的波函数的几率解释。1927年—1933 年接替 M.普朗克 ,任柏林大学物理系主任。因纳粹迫害犹太人,1933年离德到澳大利亚、英国、意大利等地。1939年转到爱尔兰,在都柏林高级研究所工作了17年。1956年回维也纳,任维也纳大学荣誉教授。1924年,L.V.德布罗意提出了微观粒子具有波粒二象性,即不仅具有粒子性,同时也具有波动性。在此基础上,1926年薛定谔提出用波动方程描述微观粒子运动状态的理论,后称薛定谔方程,奠定了波动力学的基础,因而与P.A.M.狄拉克共获1933 年诺贝尔物理学奖。1944年 ,薛定谔著《生命是什么》一书,试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性。这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题,引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性,使薛定谔成为蓬勃发展的分子生物学的先驱。1956年,薛定谔返回维也纳大学物理研究所,获得奥地利政府颁发的第一届薛定谔奖,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包赫村(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。1957年他一度病危。1961年1月4日,他因患肺结核病逝于维也纳,死后如愿被埋在了阿尔卑包赫村,他的墓碑上刻着以他命名的薛定谔方程。

  薛定谔的猫

  “薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦人的意识参与到观测行为中,它们立刻选择成为粒子(意识在实验中扮演着什么角色?意识的参与是怎么作用到实验中的量子的?是什么性质的作用?是一种力吗?是什么过程?不知道…)。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

  根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。

  薛定谔的猫本身是一个假设的概念,随着技术的发展,人们在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态,甚至已经开始尝试用病毒来制备薛定谔猫态,如刘慈欣《球状闪电》中变成量子态的人,人们已经越来越接近实现生命体的薛定谔猫。可是另外一方面,人们发现薛定谔猫态(量子叠加态)本身就在生命过程中存在着,且是生物生存不可缺少的。

  薛定谔把妹法

  “薛定谔把妹法”是网友杜撰的一种把妹方法。其灵感来自著名的物理学假设“薛定谔的猫”。“薛定谔把妹法”中心思想是:事件在被观察以前,一直处在一个所谓“概率云”的状态下,一旦受到观察,则坍缩为实体。通俗一些,就是要给妹子神秘感。

  具体做法如下:“每天早上,你拿出一个硬币抛掷,让伟大的随机性来决定今天是否给妹子送早餐。 这样,当妹子每天打开抽屉之前,都不知道是否有早餐,而早餐的有无乃是一个独立随机事件,完全无法推测。每天的早餐对于妹子都是一个未知的神秘存在,妹子将逐渐为这一神秘的现象所吸引,最终将不可避免地对送餐人产生极大的兴趣,你在她的心中蒙上了神秘的面纱。 ”

  对“薛定谔把妹法”的总结是:“这个谜一样的男子,这一刻薛定谔附体,带着量子论般深沉的哀愁,让她从此不能自拔。

  薛定谔方程

  薛定谔方程(Schr?dinger equation)又称薛定谔波动方程(Schrodinger wave equation),是由奥地利物理学家薛定谔提出的量子力学中的一个基本方程,也是量子力学的一个基本假定,其正确性只能靠实验来检验。它是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分方程,可描述微观粒子的运动,每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式,通过解方程可得到波函数的具体形式以及对应的能量,从而了解微观系统的性质。薛定谔方程表明量子力学中,粒子以概率的方式出现,具有不确定性,宏观尺度下失效可忽略不计。


  看过奥地利物理学家薛定谔简介的人还看了:

1.荷兰物理学家洛伦兹

2.空前绝后冷段子

3.人类是怎么形成的

4.大学物理思维

5.关于哲学的书籍读后感

[奥地利物理学家薛定谔简介]相关的文章

Copyright © 2010-2017 乾程互联科技(广州)有限公司版权所有 All Rights Reserved

百分网 版权所有 粤ICP备17065803号-2