Erwin Schrodinger

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físico austriaco (1887–1961)
Busto de Schrödinger, en el patio arcade del edificio principal, Universidad de Viena, Austria

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (,; alemán: [ˈɛɐ̯vɪn ˈʃʁøːdɪŋɐ]; 12 de agosto de 1887 - 4 de enero de 1961), a veces escrito como Erwin Schroedinger o Erwin Schrodinger, fue un Físico austriaco ganador del Premio Nobel con ciudadanía irlandesa que desarrolló una serie de resultados fundamentales en la teoría cuántica: la ecuación de Schrödinger proporciona una forma de calcular la función de onda de un sistema y cómo cambia dinámicamente en el tiempo.

Además, escribió muchos trabajos sobre diversos aspectos de la física: mecánica estadística y termodinámica, física de los dieléctricos, teoría del color, electrodinámica, relatividad general y cosmología, y realizó varios intentos de construir una teoría del campo unificado. En su libro ¿Qué es la vida?, Schrödinger abordó los problemas de la genética, analizando el fenómeno de la vida desde el punto de vista de la física. También prestó gran atención a los aspectos filosóficos de la ciencia, los conceptos filosóficos antiguos y orientales, la ética y la religión. También escribió sobre filosofía y biología teórica. En la cultura popular, es más conocido por su 'gato de Schrödinger'. experimento mental.

Pasando la mayor parte de su vida como académico con puestos en varias universidades, Schrödinger junto con Paul Dirac ganaron el Premio Nobel de Física en 1933 por su trabajo sobre mecánica cuántica, el mismo año en que abandonó Alemania debido a su oposición al nazismo. En su vida personal, vivía tanto con su esposa como con su amante, lo que puede haberle ocasionado problemas que lo llevaron a dejar su puesto en Oxford. Posteriormente, hasta 1938, ocupó un puesto en Graz, Austria, hasta que los nazis tomaron el poder cuando huyó, y finalmente encontró un arreglo a largo plazo en Dublín, donde permaneció hasta su jubilación en 1955. Murió en Viena de tuberculosis cuando tenía 73 años.

Biografía

Primeros años

Schrödinger nació en Erdberg [de], Viena, Austria, el 12 de agosto de 1887, a Rudolf Schrödinger [de] (productor de cerecloth, botánico) y Georgine Emilia Brenda Schrödinger (de soltera Bauer) (hija de Alexander Bauer [de], profesor de química, TU Wien). Él era su único hijo.

Su madre era de ascendencia mitad austriaca y mitad inglesa; su padre era católico y su madre luterana. Aunque se crió en un hogar religioso como luterano, él mismo era ateo. Sin embargo, tenía un gran interés en las religiones orientales y el panteísmo, y utilizó el simbolismo religioso en sus obras. También creía que su trabajo científico era un acercamiento a la Divinidad, aunque en un sentido intelectual.

También pudo aprender inglés fuera de la escuela, ya que su abuela materna era británica. Entre 1906 y 1910 (año en que obtuvo su doctorado), Schrödinger estudió en la Universidad de Viena con los físicos Franz S. Exner (1849–1926) y Friedrich Hasenöhrl (1874–1915). Recibió su doctorado en Viena con Hasenöhrl. También realizó trabajos experimentales con Karl Wilhelm Friedrich "Fritz" Kohlrausch. En 1911, Schrödinger se convirtió en asistente de Exner.

Años intermedios

Erwin Schrödinger como joven

En 1914 Schrödinger logró la habilitación (venia legendi). Entre 1914 y 1918 participó en trabajos de guerra como oficial comisionado en la artillería de la fortaleza austriaca (Gorizia, Duino, Sistiana, Prosecco, Viena). En 1920 se convirtió en asistente de Max Wien, en Jena, y en septiembre de 1920 alcanzó el cargo de ao. Prof. (ausserordentlicher Professor), aproximadamente equivalente a Reader (Reino Unido) o profesor asociado (EE. UU.), en Stuttgart. En 1921, se convirtió en o. Prof. (ordentlicher Professor, es decir, profesor titular), en Breslau (ahora Wrocław, Polonia).

En 1921, se trasladó a la Universidad de Zúrich. En 1927 sucedió a Max Planck en la Universidad Friedrich Wilhelm de Berlín. En 1933, Schrödinger decidió abandonar Alemania porque desaprobaba enérgicamente a los nazis. antisemitismo. Se convirtió en miembro del Magdalen College de la Universidad de Oxford. Poco después de su llegada, recibió el Premio Nobel junto con Paul Dirac. Su puesto en Oxford no funcionó bien; sus arreglos domésticos no convencionales, compartir la vivienda con dos mujeres, no fueron recibidos con aceptación. En 1934, Schrödinger dio una conferencia en la Universidad de Princeton; le ofrecieron un puesto permanente allí, pero no lo aceptó. Nuevamente, su deseo de establecer una casa con su esposa y su amante puede haber creado un problema. Tenía la perspectiva de un puesto en la Universidad de Edimburgo, pero se produjeron retrasos en la visa y, al final, ocupó un puesto en la Universidad de Graz en Austria en 1936. También había aceptado la oferta de la cátedra en el Departamento de Física. Universidad de Allahabad en India.

En medio de estos problemas de tenencia en 1935, después de una extensa correspondencia con Albert Einstein, propuso lo que ahora se llama el experimento mental del gato de Schrödinger.

Años posteriores

En 1938, tras el Anschluss, Schrödinger tuvo problemas en Graz debido a su huida de Alemania en 1933 y su conocida oposición al nazismo. Emitió una declaración retractándose de esta oposición (más tarde se arrepintió y le explicó el motivo a Einstein). Sin embargo, esto no apaciguó completamente la nueva dispensación y la Universidad de Graz lo destituyó de su cargo por falta de confiabilidad política. Sufrió acoso y recibió instrucciones de no salir del país. Él y su esposa, sin embargo, huyeron a Italia. A partir de ahí, pasó a ocupar puestos de visitante en Oxford y la Universidad de Ghent.

Schrödinger (primera fila 2 de derecha) y De Valera (primera fila 4 de izquierda) en el Dublin Institute for Advanced Studies de 1942

En el mismo año, recibió una invitación personal del Taoiseach de Irlanda, Éamon de Valera, un matemático, para residir en Irlanda y aceptar ayudar a establecer un Instituto de Estudios Avanzados en Dublín. Se mudó a Kincora Road, Clontarf, Dublin, y vivió modestamente. Se ha erigido una placa en su residencia de Clontarf y en la dirección de su lugar de trabajo en Merrion Square. Schrodinger creía que, como austriaco, tenía una relación única con Irlanda. En octubre de 1940, un escritor de Irish Press entrevistó a Schrodinger, quien habló de la herencia celta de los austriacos y dijo: "Creo que existe una conexión más profunda entre nosotros, los austriacos, y los celtas". Se dice que los nombres de los lugares de los Alpes austríacos son de origen celta." Se convirtió en el Director de la Escuela de Física Teórica en 1940 y permaneció allí durante 17 años. Se convirtió en ciudadano irlandés naturalizado en 1948, pero también conservó su ciudadanía austriaca. Escribió alrededor de 50 publicaciones más sobre varios temas, incluidas sus exploraciones de la teoría del campo unificado.

En 1944, escribió ¿Qué es la vida?, que contiene una discusión sobre la negentropía y el concepto de una molécula compleja con el código genético de los organismos vivos. Según las memorias de James D. Watson, DNA, the Secret of Life, el libro de Schrödinger inspiró a Watson para investigar el gen, lo que condujo al descubrimiento del doble ADN. estructura de hélice en 1953. De manera similar, Francis Crick, en su libro autobiográfico What Mad Pursuit, describió cómo fue influenciado por las especulaciones de Schrödinger sobre cómo la información genética podría almacenarse en las moléculas.

Schrödinger permaneció en Dublín hasta su jubilación en 1955.

Un manuscrito "Fragmento de un diálogo inédito de Galileo" a partir de este momento reapareció recientemente en el internado The King's Hospital, Dublín después de que se escribiera para la edición de 1955 de la Escuela de su Blue Coat para celebrar su partida de Dublín para asumir su nombramiento como Presidente de Física en la Universidad de Viena.

En 1956, regresó a Viena (cátedra ad personam). En una importante conferencia durante la Conferencia Mundial de Energía, se negó a hablar sobre energía nuclear debido a su escepticismo al respecto y, en cambio, dio una conferencia filosófica. Durante este período, Schrödinger se alejó de la corriente principal de la mecánica cuántica. definición de dualidad onda-partícula y promovió la idea de onda sola, causando mucha controversia.

Tuberculosis y muerte

La tumba de Annemarie y Erwin Schrödinger; por encima de la placa de nombre La ecuación de onda mecánica cuántica de Schrödinger está inscrita:
i▪ ▪ Ψ Ψ Í Í =HΨ Ψ {displaystyle ihbar { dot {fnMicrosoft Sans Serif} }=HPsi }

Schrödinger padecía tuberculosis y en la década de 1920 estuvo varias veces internado en un sanatorio de Arosa. Fue allí donde formuló su ecuación de onda. El 4 de enero de 1961, Schrödinger murió de tuberculosis, a los 73 años, en Viena. Dejó viuda a Anny y fue enterrado en Alpbach, Austria, en un cementerio católico. Aunque no era católico, el sacerdote a cargo del cementerio permitió el entierro después de enterarse de que Schrödinger era miembro de la Pontificia Academia de Ciencias.

Vida privada

El 6 de abril de 1920, Schrödinger se casó con Annemarie (Anny) Bertel.

Cuando emigró a Irlanda en 1938, obtuvo visas para él, su esposa y otra mujer, Hilde March. March era la esposa de un colega austriaco y Schrödinger había tenido una hija con ella en 1934. Schrödinger escribió personalmente al Taoiseach, Éamon de Valera, para obtener una visa para March. En octubre de 1939, el ménage à trois tomó su residencia en Dublín. Su esposa, Anny (nacida el 3 de diciembre de 1896), murió el 3 de octubre de 1965.

Uno de los nietos de Schrödinger, Terry Rudolph, ha seguido sus pasos como físico cuántico y enseña en el Imperial College de Londres.

Acusaciones de abuso sexual

Schrödinger mantuvo un registro de sus relaciones sexuales, incluidos los niños de los que pudo haber abusado sexualmente en un diario que llamó Ephemeridae, en el que declaró una "predilección por las adolescentes con el argumento de que sus la inocencia era la pareja ideal para su genio natural".

A la edad de 39 años, Schrödinger instruyó a "Ithi" Junger. Como relató John Gribbin en su biografía de Schrödinger de 2012, "Además de las matemáticas, las lecciones incluían 'muchas caricias y caricias' y Schrödinger pronto se convenció de que estaba enamorado de Ithi". Schrödinger le aseguró a Junger que no quedaría embarazada y la sedujo a los 17 años. Más tarde quedó embarazada y tuvo un aborto que la dejó estéril. Schrödinger la dejó poco después y pasó a otros objetivos. Kate Nolan, un seudónimo utilizado por la familia sobreviviente para proteger a la víctima, también fue embarazado por Schrödinger en medio de denuncias de falta de consentimiento.

Carlo Rovelli señala en su libro Helgoland que Schrödinger "siempre mantuvo varias relaciones a la vez y no ocultó su fascinación por las chicas preadolescentes". En Irlanda, escribe Rovelli, tuvo un hijo cada uno de dos estudiantes identificados en un artículo de Der Standard como un activista político de 26 años y cinco años casado. Mientras investigaba un árbol genealógico, Bernard Biggar descubrió informes de Schrödinger preparando a su prima, Barbara MacEntee, cuando ella tenía 12 años. Aparentemente, su tío, el matemático y sacerdote Pádraig de Brún, aconsejó a Schrödinger que ya no la persiguiera, y Schrödinger escribió más tarde en su diario que ella era uno de sus "amores no correspondidos". MacEntee murió en 1995 y los relatos surgieron póstumamente.

La biografía del científico de Walter Moore destaca que la actitud de Schrödinger hacia las mujeres era 'esencialmente la de un supremacista masculino', una evaluación corroborada por Helge Kragh en su reseña de Moore& La biografía de #39, "La conquista de las mujeres, especialmente de las muy jóvenes, fue la sal de la vida para este sincero romántico y machista." Walter Moore usó las relaciones de Schrödinger con las chicas para caracterizar lo que Moore llamó el 'Complejo Lolita' de Schrödinger. El nieto de Schrödinger y su madre estaban descontentos con la acusación hecha por Moore, y una vez que se publicó la biografía, su familia rompió contacto con él.

En un artículo del Irish Times de 2021, el periódico identificó el patrón de abuso en serie de Schrödinger como un "comportamiento [que] se ajustaba al perfil de un pedófilo en el amplio entendido el sentido de ese término." El departamento de física del Trinity College de Dublín anunció en enero de 2022 que recomendaría que se cambiara el nombre de una sala de conferencias que lleva el nombre de Schrödinger desde la década de 1990 a la luz de su historial de abuso sexual, mientras que se eliminaría una foto del científico y el Se consideraría cambiar el nombre de una serie de conferencias homónima.

Intereses académicos y vida mental

Al principio de su vida, Schrödinger experimentó en los campos de la ingeniería eléctrica, la electricidad atmosférica y la radiactividad atmosférica, pero normalmente trabajaba con su antiguo maestro Franz Exner. También estudió la teoría de las vibraciones, la teoría del movimiento browniano y las estadísticas matemáticas. En 1912, a petición de los editores del Manual de electricidad y magnetismo, Schrödinger escribió un artículo titulado Dielectrismo. Ese mismo año, Schrödinger dio una estimación teórica de la probable distribución en altura de las sustancias radiactivas, que se requiere para explicar la radiactividad observada en la atmósfera, y en agosto de 1913 realizó varios experimentos en Zeehame que confirmaron su estimación teórica y las de Victor Franz Hess.. Por este trabajo, Schrödinger recibió el Premio Haitinger de 1920 (Haitinger-Preis) de la Academia de Ciencias de Austria. Otros estudios experimentales realizados por el joven investigador en 1914 fueron la verificación de fórmulas para la presión capilar en burbujas de gas y el estudio de las propiedades de la radiación beta suave producida por los rayos gamma que golpean la superficie del metal. El último trabajo lo realizó junto a su amigo Fritz Kohlrausch. En 1919, Schrödinger realizó su último experimento físico con luz coherente y posteriormente se centró en estudios teóricos.

Mecánica cuántica

Nueva teoría cuántica

En los primeros años de su carrera, Schrödinger se familiarizó con las ideas de la antigua teoría cuántica, desarrolladas en los trabajos de Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Arnold Sommerfeld y otros. Este conocimiento lo ayudó a trabajar en algunos problemas de física teórica, pero el científico austriaco en ese momento aún no estaba listo para separarse de los métodos tradicionales de la física clásica.

Las primeras publicaciones de Schrödinger sobre la teoría atómica y la teoría de los espectros comenzaron a surgir solo a principios de la década de 1920, después de su relación personal con Sommerfeld y Wolfgang Pauli y su traslado a Alemania. En enero de 1921, Schrödinger terminó su primer artículo sobre este tema, sobre el marco del efecto Bohr-Sommerfeld de la interacción de los electrones sobre algunas características del espectro de los metales alcalinos. De particular interés para él fue la introducción de consideraciones relativistas en la teoría cuántica. En el otoño de 1922 analizó las órbitas de los electrones en un átomo desde un punto de vista geométrico, utilizando métodos desarrollados por el matemático Hermann Weyl (1885-1955). Este trabajo, en el que se demostró que las órbitas cuánticas están asociadas a determinadas propiedades geométricas, supuso un paso importante en la predicción de algunas de las características de la mecánica ondulatoria. A principios del mismo año, creó la ecuación de Schrödinger del efecto Doppler relativista para líneas espectrales, basada en la hipótesis de los cuantos de luz y consideraciones de energía y momento. Le gustó la idea de su maestro Exner sobre la naturaleza estadística de las leyes de conservación, por lo que abrazó con entusiasmo los artículos de Bohr, Kramers y Slater, que sugerían la posibilidad de violación de estas leyes en procesos atómicos individuales (por ejemplo, en el proceso de emisión de radiación). Aunque los experimentos de Hans Geiger y Walther Bothe pronto arrojaron dudas al respecto, la idea de la energía como concepto estadístico fue una atracción de por vida para Schrödinger y la discutió en algunos informes y publicaciones.

Creación de mecánica ondulatoria

En enero de 1926, Schrödinger publicó en Annalen der Physik el artículo "Quantisierung als Eigenwertproblem" (Quantization as an Eigenvalue Problem) sobre mecánica ondulatoria y presentó lo que ahora se conoce como la ecuación de Schrödinger. En este artículo, dio una "derivación" de la ecuación de onda para sistemas independientes del tiempo y mostró que proporcionaba los valores propios de energía correctos para un átomo similar al hidrógeno. Este documento ha sido universalmente celebrado como uno de los logros más importantes del siglo XX y creó una revolución en la mayoría de las áreas de la mecánica cuántica y, de hecho, de toda la física y la química. Solo cuatro semanas después se presentó un segundo artículo que resolvía los problemas del oscilador armónico cuántico, el rotor rígido y la molécula diatómica y proporcionaba una nueva derivación de la ecuación de Schrödinger. Un tercer artículo, publicado en mayo, mostró la equivalencia de su enfoque con el de Heisenberg y dio el tratamiento del efecto Stark. Un cuarto artículo de esta serie mostró cómo tratar problemas en los que el sistema cambia con el tiempo, como en los problemas de dispersión. En este artículo, introdujo una solución compleja a la ecuación de onda para evitar la aparición de ecuaciones diferenciales de cuarto y sexto orden. Schrödinger finalmente redujo el orden de la ecuación a uno. (Podría decirse que este fue el momento en que la mecánica cuántica pasó de los números reales a los complejos). Estos artículos fueron su logro central y la comunidad física reconoció de inmediato su gran importancia.

Schrödinger no estaba del todo cómodo con las implicaciones de la teoría cuántica refiriéndose a su teoría como "mecánica ondulatoria". Escribió sobre la interpretación de la probabilidad de la mecánica cuántica, diciendo: "No me gusta, y lamento haber tenido algo que ver con eso". (Solo para ridiculizar la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, ideó el famoso experimento mental llamado la paradoja del gato de Schrödinger, y se dice que se quejó airadamente a sus alumnos de que "ahora el maldito Gottingen los físicos usan mi hermosa mecánica ondulatoria para calcular sus elementos de matriz de mierda")

Trabajar en una teoría de campo unificado

Después de su trabajo sobre la mecánica cuántica, Schrödinger dedicó un esfuerzo considerable a trabajar en una teoría del campo unificado que uniría la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares dentro del marco básico de la Relatividad General, realizando el trabajo con una extensa correspondencia con Albert Einstein. En 1947, anunció un resultado, "Teoría de campos afines" en una charla en la Royal Irish Academy, pero el anuncio fue criticado por Einstein como "preliminar" y fracasó en conducir a la teoría unificada deseada. Tras el fracaso de su intento de unificación, Schrödinger abandonó su trabajo sobre la unificación y se centró en otros temas.

Color

Schrödinger tenía un gran interés en la psicología, en particular la percepción del color y la colorimetría (alemán: Farbenmetrik). Pasó bastantes años de su vida trabajando en estas preguntas y publicó una serie de artículos en esta área:

Su trabajo sobre la psicología de la percepción del color sigue el paso de Newton, Maxwell y von Helmholtz en la misma área. Algunos de estos artículos se han traducido al inglés y se pueden encontrar en: Sources of Color Science, Ed. David L. MacAdam, MIT Press (1970) y en Teoría del color de Erwin Schrödinger, traducida con comentarios modernos, ed. Keith K. Niall, Springer (2017). ISBN 978-3-319-64619-0 doi: 10.1007/978-3-319-64621-3.

Interés por la filosofía

Schrödinger tenía un profundo interés por la filosofía y estaba influenciado por las obras de Arthur Schopenhauer y Baruch Spinoza. En su conferencia de 1956 'Mente y materia', dijo que 'El mundo extendido en el espacio y el tiempo no es más que nuestra representación'. Esta es una repetición de las primeras palabras de la obra principal de Schopenhauer. Las obras de Schopenhauer también lo introdujeron a la filosofía india, más específicamente a los Upanishads y la interpretación de Advaita Vedanta. Una vez adoptó una línea particular de pensamiento: "Si el mundo es realmente creado por nuestro acto de observación, debería haber miles de millones de tales mundos, uno para cada uno de nosotros". ¿Cómo es que tu mundo y mi mundo son iguales? Si algo sucede en mi mundo, ¿también sucede en tu mundo? ¿Qué hace que todos estos mundos se sincronicen entre sí?".

"Exactamente hay una sola alternativa, a saber, la unificación de mentes o conciencias. Su multiplicidad es sólo aparente, en verdad sólo hay una mente. Esta es la doctrina de los Upanishads."

Schrödinger trató temas como la conciencia, el problema mente-cuerpo, la percepción de los sentidos, el libre albedrío y la realidad objetiva en sus conferencias y escritos.

La actitud de Schrödinger con respecto a las relaciones entre el pensamiento oriental y occidental fue de prudencia, expresando aprecio por la filosofía oriental al mismo tiempo que admitía que algunas de las ideas no encajaban con los enfoques empíricos de la filosofía natural. Algunos comentaristas han sugerido que Schrödinger estaba tan profundamente inmerso en una visión no dualista de estilo vedántico que puede haber servido como un marco amplio o inspiración subliminal para gran parte de su trabajo, incluido el de la física teórica. Schrödinger expresó su simpatía por la idea de tat tvam asi, afirmando que "puedes tirarte al suelo, estirado sobre la Madre Tierra, con la certeza de que eres uno con ella y ella contigo".

Schrödinger dijo que "la conciencia no se puede explicar en términos físicos". Porque la conciencia es absolutamente fundamental. No se puede explicar en términos de nada más."

Legado

Las cuestiones filosóficas planteadas por el gato de Schrödinger todavía se debaten hoy y siguen siendo su legado más perdurable en la divulgación científica, mientras que la ecuación de Schrödinger es su legado más perdurable a un nivel más técnico. Schrödinger es uno de varios individuos que han sido llamados 'el padre de la mecánica cuántica'. El gran cráter Schrödinger, en el lado oculto de la Luna, lleva su nombre. El Instituto Internacional Erwin Schrödinger de Física Matemática se estableció en Viena en 1993.

El retrato de Schrödinger fue la característica principal del diseño del billete de 1000 chelines austriacos de 1983-1997, la segunda denominación más alta.

Un edificio lleva su nombre en la Universidad de Limerick, en Limerick, Irlanda, al igual que el 'Erwin Schrödinger Zentrum' en Adlershof en Berlín.

Schrödinger también tiene una sala de conferencias en el Trinity College Dublin dedicada a él. En enero de 2022, el director de la escuela de física declaró que se recomendaría eliminar el nombre de la sala de conferencias de Schrödinger debido a la "historia de abuso sexual de mujeres y niños" de Schrödinger.

El 126.º aniversario del cumpleaños de Schrödinger en 2013 se celebró con un Doodle de Google.

Honores y premios

Diploma del Premio Nobel de Erwin Schrödinger

El gato de Schrödinger recibe su nombre en su honor, consulte también: Lista de cosas que llevan el nombre de Erwin Schrödinger.

Obras publicadas