物理達人or情場浪子,哪一面才是真正的薛丁格?

2020-12-17 全歷史

即使是不了解量子力學的人,對薛丁格的貓也不會太陌生。這個物理學四大神獸之一,早已成了裝b神器,任何懸而未決的事情都用它來故作神秘地賣賣關子。但你真的了解著名悖論背後的這個男人嗎?

薛丁格(E.Schr dinger)是奧地利著名物理學家、量子力學的創始人之一,曾獲1933年諾貝爾物理學獎。薛丁格方程,就是以他命名的,「薛丁格的貓」也是他建立的模型。但很少有人知道,他沉穩嚴肅的外表下,其實隱藏著放蕩不羈愛自由的靈魂……

薛丁格的貓已經成為最火的梗之一

個子矮又怎麼樣?智商高啊

跟量子力學中的大佬玻爾和普朗克比起來,薛丁格簡直是一股泥石流般的存在。嚴肅是絕對不可能嚴肅的,富二代+學霸才是他的真實畫風。

薛丁格及薛丁格方程

1887年,薛丁格出生在奧地利首都維也納一戶富有的手工業主家庭。他的父親魯道夫是一家油氈工廠的老闆,母親是維也納工業學院化學教授之女,優裕的家庭環境讓薛丁格幾乎從沒為錢發過愁。更重要的是,魯道夫並不是鑽進錢眼裡的商人,而是一位有教養的紳士,受過多種教育不說,還愛好自然科學和藝術。他常常陪著小薛丁格玩耍,十分注意保持和滿足孩子的好奇心,培養他對大自然中萬事萬物的廣泛興趣。

薛丁格回憶他的父親時說:「對於他的成長中的兒子來說,他是一個朋友,是一位老師,也是一名不知疲倦的談話討論的夥伴,他是一個陳列著所有吸引著我,令我著迷的事物的殿堂!

如果靠拼爹,無論是拼學識還是財力,薛丁格早就已經贏在起跑線上了,但偏偏人家還智商高。按理說,薛丁格作為家中獨生子,母親、姨媽、家中的女僕和護士都圍著他轉,跟賈寶玉差不多,居然沒把他養廢,反而成了天才。

他沒有上小學也能順利考上中學;不怎麼做作業,不加班加點,卻門門功課拿優秀;別人都想爆了頭,他跟玩兒似的,一下子就算出了答案,尤其是在數學方面。

11歲時,薛丁格進入高中,就愛上了數學和物理。在維也納大學期間,他去旁聽數學專業課,教授在寫出了一個複雜的方程,所有數學系學生都苦思冥想的時候,他走上黑板前寥寥幾筆,就把答案做了出來。之後揚長而去,留下教授和同學們在風中凌亂。

據薛丁格同班同學回憶:「他絕不是死記硬背埋頭讀書的人!特別是在物理學和數學上,薛丁格有著天才的領悟力,無需通過作業,在課堂上就能立刻理解老師所講的東西,並加以運用……他解答問題簡直跟玩兒似的,輕鬆極了。」放在今天,這不就是迷妹眼中的「江直樹」嗎?

薛丁格參加了第五屆索爾維會議

23歲,他就獲得了博士學位,此後在維也納物理研究所工作。2年後,就與R.W.F.科爾勞施合寫關於大氣中鐳 A(即Po)含量測定的實驗物理論文,獲得了奧地利帝國科學院的海廷格獎金。1926年,他更是提出了薛丁格方程,奠定了波動力學的基礎,在物理學界聲名鵲起。因為卓越的貢獻,他與P.A.M.狄拉克一起獲得了1933 年諾貝爾物理學獎。

量子力學入門

而他是怎麼看待量子力學中的機率解釋的?他大喇喇地表示:「我不喜歡它,我真的很為我做的這些量子力學的事情感到抱歉。」之後物理學家Gregor Wentzel對他說:「薛丁格啊,幸虧別人比你自己更相信你的那個方程……」

雖然身高只有167.5釐米,但這樣一個能裝b,又有才華,還有錢的男神,怎麼可能不吸引一眾妹子的目光?

雙重婚姻:你究竟有幾個好妹妹?

在《生活大爆炸》中,謝耳朵曾引用薛丁格的貓說:「愛情這玩意兒,跟薛丁格的貓一樣,只有試著交往,觀測一下,才知道兩個人到底合不合適。」服不服?薛丁格的這隻喵星人竟然一下子解決了科學和愛情兩大難題。別說,能把高深的物理學描述得這麼撩人,那是因為薛叔本人就是一個撩妹高手!

箱子打開前,系統處於活貓和死貓的疊加

結婚之前,他就談過4個女朋友。有一次為了迎娶白富美女友,還差點鬧得不搞學術,接手家族生意的地步。不過青春年少都是玩一玩,走腎不走心,直到遇到了自己未來的妻子安妮·柏特。

安妮上位的故事,情節並不新鮮。薛丁格參加一戰的時候,只有她去看他,就連薛丁格父親去世,也是她陪他度過那段痛苦的日子。浪子薛丁格於是決定:就她了,我想儘快和她結婚。於是1920年,剛剛當上副教授的薛丁格,就隆重地迎娶了安妮。兩個人還舉行了兩次婚禮,一副要忠貞不渝、白頭到老的架勢。不知道的還以為是,浪子回頭金不換,夫妻雙雙把家還的節奏呢!誰知婚後不到一年,薛丁格就坐不住了。

薛丁格和安妮

安妮曾對朋友說:你知道金絲鳥生活更易相處,但我寧願選擇野馬。顯而易見的是,薛丁格還就是那匹野馬。因為他和安妮一直沒有孩子,於是很快就在外面搞起了小曖昧。亂來就亂來,關鍵他還毫不遮掩地對安妮說了。按理說,都這樣了,不離婚等著過年嗎?但尷尬的是,安妮根本沒這底氣:她自己也出軌了丈夫的好朋友赫爾曼·威爾,貴圈真亂!

有了老婆的縱容,薛丁格更加肆無忌憚了。他在牛津大學任教時,要求大學聘任亞瑟·馬胥為其助理,僅僅是因為他愛上了馬胥之妻希爾妲!這個女人後來為他生了一個女兒,而他老婆安妮不僅不吃醋,還十分樂意照顧這個嬰兒……

薛丁格的妻子及情人

薛丁格跟她倆公開同居,事實上過著一種一妻一妾的生活,更荒誕的是,這個妾還是別人的合法妻子!因為太過驚世駭俗,同事和物理學家們看到薛丁格都只好繞道走。最終,薛丁格在牛津和普林斯頓都站不住腳,只好走人。

後來,他愛上了一個12歲的女孩芭芭拉。由於被強烈警告,他不得不終止單戀。接著,他又愛上了新婚不久的演員希拉·格林,後者又給薛丁格生下了女兒。希拉的丈夫喜當爹,竟然對這個孩子視如己出,即使離婚之後依然如此……

真要把薛丁格的情人開出一個名單,那麼十個手指都數不過來。從十幾歲到與他同歲,職業也是不盡相同,還留下了若干私生子。但他也並不是單純的欲望發洩,而更像是段正淳式的人物。用段正淳的話來說就是:在我心中,這些女子個個是我的心肝寶貝,我愛她們的時候都是一樣的真誠!而薛丁格日記中記錄的,與眾多情人的交往過程也恰好印證了這句話。

薛丁格是怎麼想出波動方程的?

物理學家就只能專職搞物理?薛丁格就偏偏是個多面手。他除了去領領諾獎,參加些物理學會議外,不忙的時候還非常喜歡滑雪、溜冰、遊泳或者爬山。他的大名,除了做物理的耳熟能詳外,還是生物領域的大佬,估計沒幾個學生物的不知道薛丁格的傑作《生命是什麼》。

《生命是什麼》英文本和中譯本

這本書給生物界帶來極大的「地震波」,據說搞清除DNA螺旋結構的沃森和克拉克就深受此書影響。物理和生物之外,薛丁格還會研究研究哲學、倫理學和宗教研究。當然最有意思的,還是當屬他對波動方程的發現。

布洛赫、德拜、薛丁格

薛丁格的朋友赫爾曼說過:在他生命中姍姍來遲的性激情迸發時,做出了最偉大的工作。而這種工作的激情明顯不是薛丁格的老婆安妮給的,而是他另一個神秘的舊女友。這段往事一直撲朔成謎,直到現在也沒人知道那個舊情人是誰。

據說,當時薛丁格受到諾貝爾獎獲得者皮特·德拜的啟發,跑回家查論文做了個報告,講了下法國路易斯·德布羅意的假設,即物質也有波的特性。誰知報告完畢後,德拜並不買帳,覺得這樣的想法「很傻很天真」。他指出:「要處理波的特性,你起碼得有一個波動方程才行啊。」

薛丁格記住了這句話,1925年的聖誕節,他甩下自己的老婆,到瑞士阿爾卑斯山去度兩個半星期的小假——只帶了德布羅意的論文、一個神秘的舊情人以及兩顆珍珠

兩個人整天膩在一起,說說情話,滾滾床單。就像那位激發了莎士比亞創作十四行詩靈感的神秘女郎一樣,有了這位神秘女郎的陪伴,薛丁格的多巴胺、腎上腺素飆升,每天像打了雞血一樣,伏案寫論文,解決物理問題。

薛丁格都做出過哪些成就?

情人還好理解,帶珍珠幹嗎?原來是他向自己的情人「請教」以期獲得靈感時,會把兩顆珍珠塞進耳朵裡,讓自己的世界安靜下來,這樣才好開始著手波動力學的工作。就這樣,短短不到5個月的時間,薛丁格就一口氣發表了6篇學術論文,建立起了波動力學的架構,一時間成為了當時物理界的大紅人。

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  • 薛丁格的貓是物理問題還是哲學問題?
    剛才網上回答了一個問題:薛丁格的貓是物理問題還是哲學問題?薛丁格是這樣設想的:一隻貓被封在一個密室裡,密室裡有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個錘子,錘子由一個電子開關控制,電子開關由放射性原子控制。如果我們用薛丁格方程來描述薛丁格貓,則只能說,它處於一種活與不活的疊加態。我們只有在揭開蓋子的一瞬間,才能確切地知道貓是死是活。此時,貓構成的波函數由疊加態立即收縮到某一個本徵態。量子理論認為:如果沒有揭開蓋子,進行觀察,我們永遠也不知道貓是死是活,它將永遠處於半死不活的疊加態,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。
  • 彩色薛丁格
    埃爾溫·薛丁格(1887-1961),奧地利著名物理學家,波動力學的創立者,諾貝爾物理獎得主。
  • 量子力學的核心部分薛丁格的波函數及其物理意義
    既然粒子具有波粒二象性,應該會有一種能夠正確描述這種量子特性的波動方程,在一次偶然的機會下,薛丁格收到德布羅意的論文,薛丁格足足思考了兩年時間,終於提出了薛丁格方程。薛丁格方程薛丁格提出薛丁格方程後,理論量子物理學者大致分為兩個陣營。第一個陣營的成員主要為路易·德布羅意和埃爾溫·薛丁格等等,他們使用的數學工具是微積分,他們共同創建了波動力學。
  • 這個方程出自一個真正的天才|埃爾溫•薛丁格
    薛丁格1887年8月12日誕生在維也納,父親是一個知識淵博的企業主。薛丁格的啟蒙教育是在家中進行的。他的父親給他買顯微鏡等儀器,以激發他對科學的興趣。進中學後,他不僅喜歡數學、物理,也喜歡古代語言和德國詩歌。1906-1910年,他成了維也納大學的學生。學習之餘,他是一位出色的登山運動員,又是劇院裡的熱心觀眾。
  • 薛丁格方程
    薛丁格方程可以分為「含時薛丁格方程」與「不含時薛丁格方程」兩種。含時薛丁格方程與時間有關,描述量子系統的波函數怎樣隨著時間而演化。不含時薛丁格方程則與時間無關,描述了定態量子系統的物理性質;該方程的解就是定態量子系統的波函數。量子事件發生的概率可以用波函數來計算,其概率幅的絕對值平方就是量子事件發生的概率密度。
  • 讓薛丁格的貓跳舞起來 ——破解薛丁格的貓的思想實驗難題
    根據哥本哈根解釋,微觀粒子在沒有被觀測時處於「疊加態」,即微觀粒子的狀態符合其波函數描述的概率,有各種可能性,但不能具體確定到底處於什麼狀態,只有觀測之後其狀態才被確定。那麼在沒有打開黑箱子之前,這個原子衰變與不衰變的可能均為50%,即處於「衰變與不衰變」的疊加態;在打開箱子的一瞬間,這個疊加態才結束——波函數坍縮,原子才能確定是有沒有衰變,這隻貓才終於死去或者終於倖存。
  • 量子力學的核心——薛丁格方程
    首先將電子朝一面有雙縫的屏幕連續發射,在屏幕後是另外一面可以探測電子的屏幕。如果電子具有粒子的行為,那麼它們會在雙縫後面的兩條直線旁邊堆積(下圖中間)。但實際上,你觀測到的是幹涉圖案!而只有當電子是波的時候才會產生幹涉,波經過雙縫後在屏幕另一面後傳播開時自我幹涉。總結來說,電子作為粒子總是以完整顆粒的形式到達,這些顆粒到達的概率分布則像波的強度的分布。
  • 什麼是薛丁格的貓?
    薛丁格的貓是我們大多數人可能都聽說過的東西,但是我們當中有多少人真正知道它是什麼意思呢?今天我們就來討論一下,薛丁格的貓是在說是什麼?歐文·薛丁格是20世紀初的物理學家,對量子理論方面有很大的貢獻,並在1933年被授予諾貝爾物理學獎。相信物理系的朋友對他不會陌生,薛丁格方程會貫穿整個量子力學課程學習。
  • 薛丁格的滾與深度學習中的物理
    【導讀】作者從薛丁格的「滾」講到世界的量子性、神經網絡的最大似然等等,用頗具趣味的方式呈現了深度學習中無處不在的物理本質。最近朋友圈裡有大神分享薛丁格的滾,一下子火了,「當一個妹子叫你滾的時候,你永遠不知道她是在叫你滾還是叫你過來抱緊」,這確實是一種十分糾結的狀態,而薛丁格是搞不清楚的,他連自己的貓是怎麼回事還沒有弄清楚。
  • 埃爾溫·薛丁格
    生平早年薛丁格1887年出生在奧地利維也納附近的埃德伯格,1898年進入了文理高中,從1906年至1910年在維也納大學學習物理與數學並在1910年取得博士學位。晚年1934年,薛丁格在普林斯頓大學講學,校方希望能夠聘請他,但薛丁格拒絕了。之後,他要前往愛丁堡大學當講師,但籤證延誤,最後,1936年他只好在奧地利格拉次的大學授課。1938年薛丁格由於德奧合併而離開奧地利並遷往愛爾蘭都柏林,在那裡他於1940年建立了理論物理學院並一直擔任主任。除了量子力學之外,1944年著有《生命是什麼?》(What is Life?)。
  • 德布羅意「駐波」是揭開薛丁格波動方程奧秘的"靈魂"
    ,即這個方程只算是給出了粒子運動的一種數學描述,而不是一個物理解釋,而且對薛丁格方程真正物理意義的探討與爭論,自這個方程提出之後就沒有停息過。那麼,我們該去如何認識與思考薛丁格方程的物理本質呢?可見,要想真正搞懂薛丁格方程的物理本質就必須重視德布羅伊的「駐波」思想,那裡不僅給出了普朗克常量的物理本質,即h=2πmvr
  • 【物理思辨】量子:生命的「原子核」——對話埃爾溫·薛丁格(諾貝爾獎物理學獎獲得者).
    自然科學要發展,就必要要有人去總結各門類自然科學發展的最新成果,進行歸納研究,從中總結出共性的規律,並用這些規律去指引具體學科的研究工作。記者: 你說的絕對有道理。孤軍深入、各自為戰,只會讓科學走進死胡同。薛丁格: 科學家是幹什麼的?科學家就是要去總結普遍性。
  • 上帝手中的薛丁格
    埃爾文·薛丁格不同於出題為難薛丁格的中學教員,又矮又胖,還有一頭捲髮的路德維希·玻爾茲曼是個好老師——他不僅有一副和善的心腸,而且從來不給學生掛科。這時候薛丁格順利的升入了維也納大學,結識了這位恩師。路德維希·玻爾茲曼在哲學方面是個實在論者和唯物論者,他對薛丁格影響很大。1906年他卻在度假時自殺了。
  • 薛丁格的貓
    原題設計者把它叫薛丁格的貓。下面這一段是從百度上摘下來的介紹(註:本來不想加這段,但公眾號規定文章必須夠300字才可以發,所以摘一段貓的介紹。已經知道這個概念的可以跳過這段,沒有新內容。沒有聽說過這個概念的人,如果讀了這段,而且搞懂了,或許這是你今天上網的最大收穫)。