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BIOGRAFÍAS DE GRANDES CIENTÍFICOS
Schrödinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Biografía de un científico.
Directorio / Biografías de grandes científicos.
El físico austriaco Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger nació el 12 de agosto de 1887 en Viena. Su padre, Rudolf Schrödinger, era dueño de una fábrica de hules, era aficionado a la pintura y tenía interés por la botánica. Hijo único, Erwin recibió su educación primaria en casa. Su primer maestro fue su padre, a quien Schrödinger se refirió más tarde como "un amigo, un maestro y un interlocutor incansable". En 1898, Schrödinger ingresó al Gimnasio Académico, donde fue el primer estudiante de griego, latín, literatura clásica, matemáticas y física. Durante sus años de escuela secundaria, Schrödinger desarrolló un amor por el teatro. En 1906 ingresó a la Universidad de Viena y al año siguiente comenzó a asistir a conferencias sobre física de Friedrich Hasenerl, cuyas brillantes ideas causaron una profunda impresión en Erwin. Habiendo defendido su tesis doctoral en 1910, Schrödinger se convirtió en asistente del físico experimental Franz Exner en el 2º Instituto de Física de la Universidad de Viena. Ocupó este cargo hasta el estallido de la Primera Guerra Mundial. En 1913, Schrödinger y K. V. F. Kohlrausch recibieron el Premio Heitinger de la Academia Imperial de Ciencias por su investigación experimental sobre el radio. Durante la guerra, Schrödinger sirvió como oficial de artillería en una guarnición provincial ubicada en las montañas, lejos del frente. Aprovechando productivamente su tiempo libre, estudió la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. Después del final de la guerra, regresó al 2º Instituto de Física de Viena, donde continuó su investigación sobre relatividad general, mecánica estadística (que se ocupa del estudio de sistemas que consisten en una gran cantidad de objetos que interactúan, como moléculas de gas). ) y difracción de rayos X. Al mismo tiempo, Schrödinger lleva a cabo una extensa investigación teórica y experimental sobre la teoría del color y la percepción del color. En 1920, Schrödinger se casó con Annemaria Bertel, la pareja no tuvo hijos. En el mismo año, Schrödinger fue a Alemania, donde se convirtió en asistente de Max Wien en la Universidad de Jena, pero cuatro meses después se convirtió en profesor asociado en la Universidad Tecnológica de Stuttgart. Después de un semestre, deja Stuttgart y asume brevemente una cátedra en Breslau (ahora Wroclaw, Polonia). Schrödinger luego se mudó a Suiza y se convirtió allí en profesor titular, así como en el sucesor de Einstein y Max von Laue en el Departamento de Física de la Universidad de Zúrich. En Zúrich, donde Schrödinger permanece desde 1921 hasta 1927, se ocupa principalmente de la termodinámica y la mecánica estadística y su aplicación para explicar la naturaleza de los gases y los sólidos. Interesado en una amplia gama de problemas físicos, también sigue el progreso de la teoría cuántica, pero no se enfoca en esta área hasta 1925, cuando apareció la revisión favorable de Einstein de la teoría ondulatoria de la materia de Louis de Broglie. La teoría cuántica nació en 1900 cuando Max Planck propuso una conclusión teórica sobre la relación entre la temperatura de un cuerpo y la radiación emitida por ese cuerpo, conclusión que había eludido a otros científicos durante mucho tiempo. Luego Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford "intervinieron" en esta teoría. Una nueva característica esencial de la teoría cuántica surgió en 1924 cuando de Broglie presentó una hipótesis radical sobre la naturaleza ondulatoria de la materia: si las ondas electromagnéticas, como la luz, a veces se comportan como partículas (como mostró Einstein), entonces las partículas, como un electrón. , bajo ciertas circunstancias, pueden comportarse como ondas. En la formulación de de Broglie, la frecuencia correspondiente a una partícula está relacionada con su energía, como en el caso de un fotón (partícula de luz), pero la expresión matemática de de Broglie era una relación equivalente entre la longitud de onda, la masa de la partícula y su velocidad. (impulso). La existencia de ondas electrónicas fue probada experimentalmente en 1927 por Clinton J. Davisson y Lester G. Germer en los Estados Unidos y J.P. Thomson en Inglaterra. Impresionado por los comentarios de Einstein sobre las ideas de De Broglie, Schrödinger intentó aplicar la descripción ondulatoria de los electrones a la construcción de una teoría cuántica consistente, no relacionada con el modelo inadecuado del átomo de Bohr. En cierto sentido, pretendía acercar la teoría cuántica a la física clásica, que ha acumulado muchos ejemplos de la descripción matemática de las ondas. El primer intento, realizado por Schrödinger en 1925, terminó en fracaso. Las velocidades de los electrones en la teoría de Schrödinger eran cercanas a la velocidad de la luz, lo que requería incluir en ella la teoría especial de la relatividad de Einstein y tener en cuenta el aumento significativo de la masa del electrón predicho por ella a velocidades muy altas. Una de las razones del fracaso del científico fue que no tuvo en cuenta la presencia de una propiedad específica del electrón, ahora conocida como espín (la rotación de un electrón alrededor de su propio eje, como un trompo), que en ese momento era poco conocido. Schrödinger hizo su siguiente intento en 1926. Esta vez, él eligió que las velocidades de los electrones fueran tan pequeñas que la necesidad de invocar la teoría de la relatividad desapareció por sí sola. El segundo intento se vio coronado por la derivación de la ecuación de onda de Schrödinger, que da una descripción matemática de la materia en términos de la función de onda. Schrödinger llamó a su teoría mecánica ondulatoria. Las soluciones a la ecuación de onda estaban de acuerdo con las observaciones experimentales y tuvieron un profundo efecto en el desarrollo posterior de la teoría cuántica. Poco antes, Werner Heisenberg, Max Born y Pascual Jordan publicaron otra versión de la teoría cuántica, llamada mecánica matricial, que describía los fenómenos cuánticos mediante tablas de observables. Estas tablas son conjuntos matemáticos ordenados de cierta manera, denominados matrices, sobre los cuales, según reglas conocidas, se pueden realizar diversas operaciones matemáticas. La mecánica de matrices también hizo posible lograr un acuerdo con los datos experimentales observados, pero a diferencia de la mecánica ondulatoria, no contenía ninguna referencia específica a las coordenadas espaciales o al tiempo. Heisenberg insistió especialmente en abandonar cualquier representación o modelo visual simple en favor de solo aquellas propiedades que pudieran determinarse a partir del experimento. Schrödinger demostró que la mecánica ondulatoria y la mecánica matricial son matemáticamente equivalentes. Ahora conocidas colectivamente como mecánica cuántica, estas dos teorías proporcionaron la tan esperada base común para describir los fenómenos cuánticos. Muchos físicos preferían la mecánica ondulatoria, porque su aparato matemático les era más familiar y sus conceptos les parecían más "físicos"; las operaciones sobre matrices son más engorrosas. En 1927, por invitación de Planck, Schrödinger se convirtió en su sucesor en el Departamento de Física Teórica de la Universidad de Berlín. Poco después de que Heisenberg y Schrödinger desarrollaran la mecánica cuántica, P. A. M. Dirac propuso una teoría más general que combinaba elementos de la teoría especial de la relatividad de Einstein con la ecuación de onda. La ecuación de Dirac es aplicable a partículas que se mueven a velocidades arbitrarias. Las propiedades de espín y magnéticas del electrón se derivaron de la teoría de Dirac sin suposiciones adicionales. Además, la teoría de Dirac predecía la existencia de antipartículas, como el positrón y el antiprotón, gemelas de partículas con cargas eléctricas opuestas. En 1933, Schrödinger y Dirac recibieron el Premio Nobel de Física "por el descubrimiento de nuevas formas productivas de teoría atómica". En la ceremonia de presentación, Hans Pleyel, miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias, rindió homenaje a Schrödinger por "crear un nuevo sistema de mecánica que es válido para el movimiento dentro de átomos y moléculas". Según Pleyel, la mecánica ondulatoria proporciona no solo "una solución a una serie de problemas de la física atómica, sino también un método simple y conveniente para estudiar las propiedades de los átomos y las moléculas y se ha convertido en un poderoso estímulo para el desarrollo de la física". Junto con Einstein y de Broglie, Schrödinger estuvo entre los oponentes de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica (llamada así en reconocimiento a los méritos de Niels Bohr, quien hizo mucho por el desarrollo de la mecánica cuántica; Bohr vivió y trabajó en Copenhague), porque le repelía su falta de determinismo. La interpretación de Copenhague se basa en la relación de incertidumbre de Heisenberg, según la cual la posición y la velocidad de una partícula no pueden conocerse exactamente al mismo tiempo. Cuanto más precisamente se mide la posición de la partícula, más incierta es la velocidad, y viceversa. Los eventos subatómicos solo se pueden predecir como probabilidades de varios resultados de mediciones experimentales. Schrödinger rechazó la visión de Copenhague de los modelos ondulatorios y corpusculares como "adicionales", coexistiendo con la imagen de la realidad, y continuó buscando una descripción del comportamiento de la materia en términos de ondas únicamente. Sin embargo, fracasó en este camino y la interpretación de Copenhague se volvió dominante. En 1933, el científico abandonó el Departamento de Física Teórica de la Universidad de Berlín tras la llegada al poder de los nazis, en protesta por la persecución de los disidentes y, en particular, por el ataque en la calle a uno de sus ayudantes, judío por nacionalidad. Desde Alemania, Schrödinger fue como profesor invitado a Oxford, donde poco después de su llegada llegó la noticia de que había sido galardonado con el Premio Nobel. En 1936, a pesar de las dudas sobre su futuro, Schrödinger aceptó la oferta y se convirtió en profesor en la Universidad de Graz en Austria, pero en 1938, tras la anexión de Austria por Alemania, se vio obligado a dejar este puesto, huyendo a Italia. Al aceptar la invitación, se trasladó a Irlanda, donde se convirtió en profesor de física teórica en el Instituto de Investigación Básica de Dublín y permaneció en este puesto durante diecisiete años, investigando en mecánica ondulatoria, estadística, termodinámica estadística, teoría de campos y, en especial, en general. relatividad. Después de la guerra, el gobierno austriaco trató de persuadir a Schrödinger para que regresara a Austria, pero él se negó mientras el país estaba ocupado por las tropas soviéticas. En 1956 aceptó la cátedra de física teórica en la Universidad de Viena. Este fue el último cargo que ocupó en su vida. Toda su vida fue un amante de la naturaleza y un ávido excursionista. Entre sus colegas, Schrödinger era conocido como una persona excéntrica y cerrada que tenía pocas personas de ideas afines. Dirac describe así la llegada de Schrödinger al prestigioso Congreso Solvay de Bruselas: "Todas sus pertenencias caben en una mochila. Parecía un vagabundo, y costó mucho convencer a la recepcionista antes de que le diera una habitación de hotel a Schrödinger". Schrödinger estaba profundamente interesado no solo en los aspectos científicos, sino también filosóficos de la física, y escribió varios estudios filosóficos en Dublín. Reflexionando sobre los problemas de la aplicación de la física a la biología, planteó la idea de un enfoque molecular para el estudio de los genes, exponiéndola en el libro What is Life? Physical Aspects of the Living Cell (1944), que influyó en varios biólogos, incluidos Francis Crick y Maurice Wilkins. Schrödinger también publicó un volumen de su poesía. Se retiró en 1958, a la edad de setenta y un años, y murió tres años después, el 4 de enero de 1961, en Viena. Además del Premio Nobel, Schrödinger recibió muchos premios y honores, incluida la Medalla de oro Matteucci de la Academia Nacional de Ciencias de Italia, la Medalla Max Planck de la Sociedad Alemana de Física y el gobierno alemán le otorgó la Orden al Mérito. Schrödinger fue doctor honorario de las universidades de Gante, Dublín y Edimburgo, fue miembro de la Pontificia Academia de Ciencias, la Royal Society de Londres, la Academia de Ciencias de Berlín, la Academia de Ciencias de la URSS, la Academia de Ciencias de Dublín y la Academia de Ciencias de Madrid. Autor: Samin D.K.
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